辅助驾驶汽车安全技术检验需求研究

罗为明 应朝阳 孙巍 穆文浩 范志翔

摘 要：随着配置辅助驾驶系统的机动车数量的增加，由辅助驾驶汽车造成的道路交通安全隐患也逐步增加。本文通过对国内外辅助驾驶汽车车型的调研，分析辅助驾驶汽车的功能特征，基于辅助驾驶汽车逻辑架构，构建辅助驾驶汽车安全技术检验需求参考模型，从感知、决策、人机交互和（车辆）执行系统四个方面提出辅助驾驶汽车的安全技术检验需求并初步提出检验项目，为进一步研究辅助驾驶安全技术检验项目、方法和工具等提供理论参考。

关键字：辅助驾驶汽车，安全技术检验，机动车安全管理

DOI编码：10.3969/j.issn.1002-5944.2023.21.037

基金项目：本文受国家重点研发计划项目“辅助驾驶汽车运行安全检验关键技术研究及示范应用”（项目编号：2021YFF0602703）资助。

Research on Safety Technological Inspection Requirements of Vehicles with Driving Assist

LUO Wei-ming* YING Zhao-yang SUN Wei MU Wen-hao FAN Zhi-xiang

（Traffi c Management Research Institute of the Ministry of Public Security）

Abstract： With the growing number of motor vehicles equipped with driving assistance system， the road traffic safety hazards caused by vehicles with driving assistance system gradually emerge. This paper studies types of vehicles with driving assistance system at home and abroad， and analyzes the functional characteristics. Based on a logic architecture， this paper establishes a reference model outlining the safety technology inspection requirements of vehicles with driving assistance system from four aspects： perception， decision-making， human-computer interaction， and vehicle execution system. The paper puts forward the inspection items， offering a theoretical framework for further research on inspection items， methods and tools related to safety technological inspection of vehicles with driving assistance system.

Keywords： vehicle with driving assistance system， safety technological inspection， safety management of motor vehicle

0 引 言

辅助驾驶汽车利用安装在车辆上的传感器、通信、决策及执行等装置，实时监测驾驶人、车辆及其行驶环境，并辅助驾驶人执行驾驶任务、减轻或避免碰撞事故。辅助驾驶汽车需要驾驶人和系统共同执行部分或全部动态驾驶任务，并监管系统的行为和执行适当的响应或操作[1]。随着辅助驾驶汽车的渗透率逐渐提高，车辆零部件老化或损坏可能对道路交通安全产生一定隐患，研究相应配套的安全技术检验制度的紧迫性和重要性进一步突显[2]。机动车安全技术检验指的是根据《道路交通安全法》及其实施条例规定，按照相关技术标准等要求，对上道路行驶机动车的安全技术性能进行检验检测的活动，包括机动车注册登记时的初次安全技术检验和在用机动车定期安全技术检验[3]。其中，在用机动车定期安全技术检验主要通过对车辆在运行过程中易老化损耗、影响运行安全的部件和系统定期进行检查，保障车辆符合基本安全技术要求。世界上绝大多数国家和地区通过实行机动车定期检验制度来保障车辆安全技术性能，保障群众生命财产安全。

对于传统机动车，国内外安全技术检驗制度已经相对完善。美国由联邦层面立法对机动车检验进行原则性指导，包括最低运行安全技术条件、基础检验项目、检验标准、检验周期、检验员要求、检验记录等内容，各州则依据本州实际情况出台相关法律细化规定检测站和检验员的准入与监管、检验项目、检验流程、检验费用等内容[4]。欧盟从1977年开始逐步建立起统一的机动车定期检验制度及其技术指令。欧盟2014/45/EU指令规定了公共道路上使用的机动车定期检验要求、检验项目、检验周期等，其中检验项目包括制动系、转向系、行驶系、可视性、照明、信号装置和其他电气设备、底盘、安全装置、尾气排放等30余大类[5]。日本要求机动车必须经过定期检验并获得检验合格证明后方可上道路行驶，检测项目根据车型确定，主要包括转向系统、制动系统、行驶系统、悬架、传动系统、电气装置、发动机、车身、座椅、尾气排放等[6]。在我国，《道路交通安全法》及其实施条例从法律层面上确立了机动车安全技术检验制度，强制性国家标准GB 38900-2020《机动车安全技术检验项目和方法》（代替GB 21861-2014和GB 18565-2016）规定了机动车安全技术检验的检验项目、检验方法、检验要求，以及检验结果判定、处置和资料存档等要求。随着新能源汽车保有量的持续增长，根据新能源汽车运行安全特征，GB 38900-2020较先前版本增加了新能源汽车外接充电接口、高低压线束及其连接器、高压安全标识、动力电池外壳等特殊检验要求。

本文通过对国内外17家制造商所生产辅助驾驶汽车车型配置的辅助驾驶功能开展调研，分析辅助驾驶汽车的功能特征，从辅助驾驶汽车的逻辑架构维度出发，构建辅助驾驶汽车安全技术检验参考模型，最终提出辅助驾驶汽车的安全技术检验需求，为进一步研究辅助驾驶汽车安全技术检验项目和方法等内容提供理论基础。

1 辅助驾驶汽车功能特征分析

通过对国内外辅助驾驶汽车车型开展调研，确认装机率较高的辅助驾驶功能的功能特征，用于支撑进一步分析辅助驾驶汽车安全技术检验需求。

图1为本文调研国内外17家辅助驾驶汽车制造商总部所在地分布情况，具体为中国9家、美国3家、欧洲3家、日本2家。17家制造商的33款小型载客汽車配置的辅助驾驶功能如图2所示，其中车道偏离预警、交通标志识别、自适应巡航控制、紧急制动辅助、车道保持辅助、自动变道辅助等6项辅助驾驶功能装机率达到了85%以上。

图2的11项辅助驾驶功能中，除全景环视系统用于为驾驶人提供直观的道路行驶环境图像信息外，其他10项从功能类型上可以分为预警和操纵2类功能，见表1。预警类辅助驾驶功能通过车载传感器持续感知车辆周围行驶环境并将采集的数据传输给决策系统，当决策系统识别危险事件时，通过声音、灯光或震动等人机交互方式对驾驶人进行预警。与预警类辅助驾驶功能不同，操纵类辅助驾驶功能在驾驶人通过人机交互启动的操作指令后，通过车载传感器持续采集车辆周围行驶环境数据并传输给决策系统，当决策系统识别交通事件时对车辆发出控制指令，辅助驾驶人执行驾驶任务、减轻或避免碰撞事故。

2 辅助驾驶汽车安全技术检验需求分析

在辅助驾驶汽车功能特征基础上，构建安全技术检验需求参考模型，分析上道路行驶后相关子系统的主要安全风险和威胁，提炼辅助驾驶汽车安全技术检验相关需求。

2.1 辅助驾驶汽车安全技术检验需求参考模型

通过功能特征分析可以构建辅助驾驶汽车的逻辑架构，主要由感知子系统、决策子系统、人机交互子系统和（车辆）执行系统4个部分组成。其中，感知子系统通过车载传感器采集交通环境信息[7]；人机交互子系统供驾驶人与辅助驾驶系统之间进行对话和交互，包括物理按钮、触摸按钮、语音交互和软件APP等[8]；决策子系统根据感知信息和（车辆）执行系统的运行信息实时计算本车与道路其他要素间的位置、速度和距离等关系，预测可能发生的交通事件，向驾驶人发出预警或代替驾驶人做出驾驶决策并控制车辆，从而实现辅助驾驶人执行驾驶任务、减轻或避免碰撞事故的目标[9]；（车辆）执行系统在非人工驾驶模式下，主要向决策子系统传输本车的行驶信息，接受决策子系统的控制指令并执行。基于辅助驾驶汽车的逻辑架构，本文构建如图3所示的辅助驾驶汽车安全技术检验参考模型，将辅助驾驶汽车分为感知子系统、决策子系统、人机交互子系统和（车辆）执行系统四个部分，在我国传统机动车安全技术检验制度和车辆检测现有条件基础上为分析辅助驾驶汽车安全技术检验需求提供参考。

2.2 辅助驾驶汽车安全技术检验需求

决策子系统拥有大量的计算单元，汇总感知子系统、人机交互子系统、车辆的信息和指令并进行综合研判，从而发出预警或控制（车辆）执行系统行驶的指令。该子系统主要通过算法和协议实现，可在注册登记安全技术检验时采信机动车型式认证检验检测机构对相应辅助驾驶汽车车型的信息安全和运行安全的型式认证报告。同时，将对应的辅助驾驶系统软件版本号作为一个重要的一致性指标。

感知子系统主要由多个独立的摄像头、毫米波雷达等传感器模块组成，这些传感器模块分布在车辆周围以满足相应方向道路环境的感知需求。传感器对车、人、障碍物等交通要素感知的精度与其本身的性能、标定精度等因素相关。随着车辆使用年限和行驶里程的增加，损坏、性能衰减、碰撞等因素造成的位移都会对传感器的功能和性能产生影响。因此，涉及辅助驾驶功能的传感器需定期进行检验。

人机交互子系统由物理按钮、触摸按钮、语音交互和软件APP等组成，随着使用年限的增长，机械按键、触摸屏、语言的采集播放等模块容易出现损坏、老化等问题，对行驶安全产生影响。因此，机械按键、触摸屏、语言的采集播放等模块需定期进行检验。

（车辆）执行系统随着使用年限和行驶里程的增加，传感器安装处的车身部件可能因碰擦造成形变或损坏，对传感器的感知精度造成影响。制动系统相关部件的损耗会影响紧急制动辅助等功能。连接传感器和中央控制器或域控制器的线束、接口的老化造成数据传输延迟也会对辅助驾驶功能的性能产生影响，因此，传感器安装处的车身部件（外观）结构、紧急制动系统、连接传感器和控制器的线束与接口等需定期进行检验。

2.3 辅助驾驶汽车安全技术检验项目

参考强制性国家标准GB 38900-2020《机动车安全技术检验项目和方法》中对传统机动车安全技术检验项目的要求，根据辅助驾驶汽车安全技术检验的需求，本文初步提炼辅助驾驶汽车安全技术检验项目，如表2所示。

根据辅助驾驶汽车安全技术检验需求，本文初步提出表2中辅助驾驶汽车安全技术检验项目。在后续研究中，需要通过行业调研、调查问卷和专家论证等方法进一步凝练出关键检验项目，细化各项目的检验内容，充分考虑现有安检机构的条件，研究检验工具和装备，制定简便、有效的检验方法。

3 结 论

针对辅助驾驶汽车安全技术检验的需求，本文通过分析辅助驾驶汽车的功能特征，搭建辅助驾驶汽车的逻辑架构，在此基础上构建辅助驾驶汽车安全技术检验需求参考模型，从感知、决策、人机交互和（车辆）执行系统四个方面进一步提出辅助驾驶汽车的安全技术检验需求和检验项目。未来，辅助驾驶安全技术检验制度应进一步从检验项目和方法、工具和装备、流程等方面著手研究。

（1）检验项目和方法。在现有机动车检验制度的基础上，充分考虑公安交管“放管服”改革过程中机动车检验便利化的导向，根据检验需求深入研究辅助驾驶汽车运行安全影响关键因素，通过行业调研、调查问卷和专家论证等方法进一步凝练关键检验项目，细化检验项目的内容，制定简便、有效的检验方法。

（2）检验工具和装备。充分利用安检机构现有条件，结合传统机动车检验检测设备研发适用于辅助驾驶汽车的检验工具和装备，降低安检机构环境改造或采购大型仪器设备的成本。

（3）检验流程。在现有机动车检验流程基础上，将辅助驾驶汽车检验项目融入到传统机动车的车辆预检与登记、联网查询、唯一性检查、特征检查、仪器设备检验等检验流程中去，尽可能减少因开展辅助驾驶相关项目检验而增加的时间。

参考文献

[1]国家市场监督管理总局，国家标准化管理委员会.汽车驾驶自动化分级：GB 40429—2021[S].北京：中国标准出版社，2021.

[2]GOURIBHATLA R P ， PULUGURTHA S S . Vehicles， Advanced features， driver behavior， and safety： a systematic review of the literature [J]. Journal of Transportation Technologies， 2022（2）：420-438.

[3]李江平，李晓东.车辆和驾驶人管理概论[M].北京：中国人民公安大学出版社，2012.

[4]周文辉.美国车辆安全技术检验制度及对我们的启示[J].汽车与安全，2020（8）：5.

[5]朱毅.欧盟车辆年检路检及其技术法规发展[J].汽车与配件，2012（1）：3.

[6]杨尚利，刘守林，任峰.国内外机动车安全技术检验制度比较研究[J].道路交通科学技术，2018（3）：4.

[7]罗为明，袁建华，陆文杰，等.自动驾驶技术解读--自动驾驶汽车环境感知系统[J].道路交通科学技术，2019（4）：3.

[8]谭征宇，戴宁一，张瑞佛，等. 智能网联汽车人机交互研究现状及展望[J].计算机集成制造系统，2020，26（10）：18.

[9]陆文杰，袁建华，罗为明，等.自动驾驶汽车决策控制系统简介[J].道路交通科学技术，2019（2）：4.

作者简介

罗为明，通信作者，博士，助理研究员，研究方向为自动驾驶测评研究及标准化。

（责任编辑：袁文静）