中國公路學會：2020年車路協同自動駕駛系統分級與智能分配定義與解讀報告（20頁）.pdf

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1、車路協同自動駕駛系統車路協同自動駕駛系統 分級分級與智能分配與智能分配 定義與解讀報告定義與解讀報告 Taxonomy and Definition for Collaborative Automated Driving(CAD)Systems and Driving Intelligence Allocation （征求意見征求意見版本版本 1.0）中國公路學會自動駕駛工作委員會 中國公路學會自動駕駛標準化工作委員會 2020 年 10 月 I 版權說明版權說明 本報告版權屬于中國公路學會自動駕駛工作委員會，并受法律保護。轉載、摘編或利用其它方式使用本報告文字或者觀點的，應注明“來源：中國公

2、路學會自動駕駛工作委員會”。違反上述聲明者，中國公路學會自動駕駛工作委員會將追究其相關法律責任。II 車路協同自動駕駛系統車路協同自動駕駛系統 分級與智能分配分級與智能分配 定義與解讀報告定義與解讀報告 發布系列：發布系列：I.車路協同自動駕駛系統（本報告）車路協同自動駕駛系統（本報告）II.智能網聯道路系統（2019 年 9 月 21 日發布）III.智能網聯汽車系統 IV.智能通信系統 V.其它智能支撐系統 發布機構：發布機構：中國公路學會自動駕駛工作委員會 中國公路學會自動駕駛標準化工作委員會 編寫單位：編寫單位：1.東南大學-威斯康星大學智能網聯交通聯合研究院 2.東南大學 3.清華大

3、學 4.大連理工大學 5.北京交通大學 6.北京工業大學 7.公安部道路交通安全研究中心 8.長安大學 9.武漢理工大學 10.吉林大學 寫作組人員：寫作組人員：1.李 深 2.鄭 元 3.張明恒 4.李林恒 5.程 陽 6.莫楊輝 7.李漢初 8.芮一康 9.陳志軍 10.李 銳 11.顧海燕 12.郭戎格 13.謝羽盟 III 14.曲 栩 15.丁 璠 16.燕孟華 17.甘 婧 18.劉宏杰 19.閆兆進 20.陳 燦 21.張 鵬 22.葉毅銘 23.魏樂宇 24.李振龍 25.凃 強 26.盧 佳 27.楊 柳 28.姚志洪 29.陳天怡 30.董碩煊 31.何永明 32.吳浩然

4、33.李小天 34.石昆松 35.張雨澤 36.李彥瑾 37.袁騰飛 38.王一飛 39.王雪梅 40.張欣環 41.景 鵬 42.易紫薇 43.彭劍坤 44.何蜀燕 45.熊萍 46.趙佳昊 47.Steven PARKER 48.Shawn LEIGHT 49.David NOYCE 50.Soyoung(Sue)AHN 51.Peter JIN 指導專家：指導專家：1.翁孟勇 2.傅志寰 3.盧春房 IV 4.龐 松 5.冉 斌 6.李克強 7.王云鵬 8.張 毅 9.王長君 10.石曉輝 11.趙祥模 12.陳山枝 13.張勁泉 14.金 凌 15.王笑京 16.岑晏青 17.王 剛

5、18.牛 波 19.鐘永健 1 1.概述概述 1.1 原則與目標原則與目標 車路協同自動駕駛系統是指從信息化、智能化、協同化以及集成化四個維度構建的，利用先進的傳感技術、網絡技術、計算控制技術及人工智能技術等，能夠高效和協同的執行車輛和道路的感知、預測、決策和控制功能，最終形成一個能夠整合、協調、控制、管理和優化所有車輛、信息服務、設施設備、智能化交通管理的以智能網聯技術為核心的新一代智能交通系統。本報告將聚焦于智能網聯汽車的自動駕駛功能實現，分別對車路協同自動駕駛系統中的信息感知和決策控制等方面進行詳細的解析。車路協同自動駕駛系統的信息化是指以檢測、通信、網絡等技術為基礎，全方位實現車-車、

6、車-路實時動態信息交互，將交通信息保存至數據庫中，并傳遞給駕駛員、車輛和交通管理部門，為其決策和控制提供信息輔助。車路協同自動駕駛系統的智能化是指系統基于交通環境信息，通過多學科交叉融合，采用先進的信息技術、數據通信傳輸技術、傳感控制技術、計算機處理技術以及系統綜合技術等，實現預期的車輛自動駕駛功能目標。伴隨車路協同智能化水平的提升，自動駕駛決策、控制等功能也將在一定程度上增強和優化。車路協同自動駕駛系統的協同化是指系統能在全時空動態交通信息采集與融合的基礎上實現車輛的自動駕駛功能，充分體現“人-車-路”的有效協同，同時能夠在不同尺度的交通層級（宏觀、中觀、微觀），實現不同時空尺度的信息融合，

7、進而保證交通安全，提高通行效率。其中，協同化在信息感知層面上體現為：系統能夠通過匯聚以及協同分析智能網聯汽車和智能網聯道路系統中眾多感知單元的傳感數據實現對實際交通全時空多場景下的交通信息感知；協同化在決策層面上體現為：系統以車輛的安全、舒適、節能、高效為目標，通過協同感知得到的交通信息，為智能網聯汽車提供合理的決策方案；協同化在控制層面上體現為：在協同感知、決策的基礎上，實現對不同智能網聯汽車/列隊的路徑規劃和最優控制。車路協同自動駕駛系統的集成化是指以實現車輛自動駕駛為目的，將可實現的智能網聯道路系統與智能網聯汽車的相關軟硬件設備和具體功能進行集成設計。本報告不提供技術規范，或以其他方式強

8、制要求車路協同自動駕駛系統的信息化、智能化、協同化和集成化。本報告是根據以下指導原則進行制定：2 具有描述性和信息性而非規范性；提出功能定義；與當前的行業慣例保持一致；在可行的范圍內與現有技術保持一致；跨學科的，包括工程（交通、車輛、通信、計算機、系統集成）、法律、媒體、公共話語等學科；明確且具有說服力，避免含糊不清的定義和術語。本報告中車路協同自動駕駛系統的分級可以提供以下用途：明確車路協同自動駕駛系統等級與道路設施智能化等級和車輛智能化等級的耦合關系；在動態駕駛任務中，明確交通基礎設施、車輛和駕駛員的角色；在指定法律、政策、法規和標準時，劃分其工作范圍；為推動車路協同自動駕駛系統信息化、智

9、能化、協同化、集成化的規范和技術要求提供有用的框架；為車路協同自動駕駛系統智能化、自動化、集成化的主題提供清晰和通用的術語和簡寫。1.2 研究范圍研究范圍 車路協同自動駕駛系統分別從微觀、中觀和宏觀三個層面考慮自動駕駛系統的分級、功能組成和智能分配問題。以實現智能網聯汽車的自動駕駛為目標，本報告覆蓋范圍為無信息化/無智能化/無協同化/無集成化（S0 級）、初步信息化/初步智能化/初步協同化/初步集成化（S1 級）、部分信息化/部分智能化/部分協同化/部分集成化（S2 級）、高度信息化/高度智能化/高度協同化/有條件集成化（S3 級）完全信息化/完全智能化/完全協同化/高度的系統集成化（S4 級

10、）以及完全信息化/完全智能化/完全協同化/完全系統集成化（S5 級）。本報告還提供附加的支撐性術語和定義，用于進一步補充等級定義與解讀的釋義。本報告提及的動態駕駛任務過程中涉及四個主要參與者：駕駛員（指駕駛和控制車輛的人），智能網聯汽車系統（人工駕駛和自動駕駛模式；網聯自動駕駛汽車和非網聯自動駕駛汽車），智能網聯道路系統和車路協同自動駕駛系統。智能網聯汽車系統可以分為人工駕駛和自動駕駛模式，人工駕駛模式是指由駕駛員控制車輛完成駕駛任務，自動駕駛模式是指由車輛或智能網聯道路系統接管和控制車輛完成駕駛任務，網聯自動駕駛汽車是智能網聯汽車與車聯網的有機結合，能夠使車輛實現智能網聯功能，非網聯自動駕駛

11、汽車是指僅通過單車智能手段實現自動駕駛的車輛，車輛彼此之間無法進行通信。智能網聯道路系統可以為車輛（例如處理模塊）提供共享硬件和軟件組件。自動駕駛汽3 車接受車路協同自動駕駛系統的智能調度，將交通出行打造成信息化、智能化、協同化、集成化的有機整體。本報告提及的車路協同自動駕駛系統等級定義主要考慮以下方面，包括：信息化水平（為車輛決策和控制提供信息輔助）、智能化水平（滿足道路車輛的自動駕駛任務和功能）、協同化水平（各功能子系統間的交互與耦合）、集成化水平（軟硬件設施的集成）、應用場景（時間、空間和環境）、混合交通（車輛自動化等級）、主動安全系統（安全預警、避險與防撞）、車輛接管（緊急狀態下接管權

12、轉換）。本報告所定義的車路協同自動駕駛系統等級能夠適用于描述任何給定的情況下的動態駕駛任務特征，車路協同自動駕駛系統允許不同等級的動態駕駛任務特征的出現，并根據參與者在動態駕駛任務中所體現的特征以及所處的不同的智能網聯道路等級決定車路協同自動駕駛系統所處的等級。4 2.定義與解析定義與解析 2.1 分級定義分級定義 分級分級 名稱名稱 系統特征系統特征*系統協同主導系統協同主導 接管接管 系統系統應用應用 場景場景 信息化信息化 智能化智能化 協同化協同化 集成化集成化 S S0 0 人工駕駛人工駕駛 無無 無無 無無 無無 智能網聯汽車智能網聯汽車 用戶用戶 n/an/a S S1 1 駕駛

13、駕駛輔助輔助 初步初步 初步初步 初步初步 初步初步 智能網聯汽車智能網聯汽車 用戶用戶 部分部分 S S2 2 部分自動駕駛部分自動駕駛 部分部分 部分部分 部分部分 部分部分 智能網聯汽車智能網聯汽車/智能網聯道智能網聯道路路 用戶用戶 部分部分 S S3 3 有條件有條件自動駕駛自動駕駛 高度高度 高度高度 高度高度 有條件有條件 智能網聯汽車智能網聯汽車/智能網聯道智能網聯道路路 用戶用戶 部分部分 S S4 4 高度高度自動駕駛自動駕駛 完全完全 完全完全 完全完全 高度高度 智能網聯汽車智能網聯汽車/智能網聯道智能網聯道路路 系統系統 部分部分 S S5 5 完全完全自動駕駛自動駕

14、駛 完全完全 完全完全 完全完全 完全完全 智能網聯汽車智能網聯汽車/智能網聯道智能網聯道路路 系統系統 全部全部 *系統特征的表述可根據發展進程繼續深化 a)S0:無信息化/無智能化/無協同化/無集成化 目前使用的傳統的交通系統，即車輛與道路之間沒有信息交互，無法通過車路協同實現自動化駕駛；b)S1:初步信息化/初步智能化/初步協同化/初步集成化 車路協同自動駕駛系統具備初步的信息化、智能化、協同化和集成化?？商峁┲悄芫W聯汽車的駕駛輔助功能，自動駕駛系統的協同功能實現以智能網聯汽車為主，系統具備協同感知功能，當發生協同自動駕駛系統無法處理的工況時，由用戶對車輛進行接管控制。c)S2：部分信息

15、化/部分智能化/部分協同化/部分集成化 車路協同自動駕駛系統具備部分的信息化、智能化、協同化、集成化，能夠具備協同感知決策能力，可提供智能網聯汽車的部分自動駕駛功能，自動駕駛系統的協同功能實現以智能網聯汽車或智能網聯道路為主，當發生協同自動駕駛系統無法處理的工況時，由用戶對車輛進行接管控制。5 d)S3：高度信息化/高度智能化/高度協同化/有條件的系統集成化 車路協同自動駕駛系統具備高度的信息化、智能化、協同化，系統能夠具備協同感知、預測、決策和控制的能力，具備有條件的系統集成化，可提供智能網聯汽車有條件的自動駕駛功能，自動駕駛系統的協同功能實現以智能網聯汽車或智能網聯道路為主，當發生協同自動

16、駕駛系統無法處理的工況時，由用戶對車輛進行接管控制。e)S4：完全信息化/完全智能化/完全協同化/高度的系統集成化 車路協同自動駕駛系統具備完全的信息化、智能化、協同化，系統能夠具備一體化能力，具備高度的系統集成化，可提供智能網聯汽車高度自動駕駛功能，自動駕駛系統的協同功能實現以智能網聯汽車或智能網聯道路為主，當發生協同自動駕駛系統無法處理的工況時，由系統對車輛進行接管控制。f)S5：完全信息化/完全智能化/完全協同化/完全系統集成化 車路協同自動駕駛系統具備完全的信息化、智能化、協同化和集成化，可提供智能網聯汽車完全的自動駕駛功能，自動駕駛系統的協同功能實現以智能網聯汽車或智能網聯道路為主，

17、當發生協同自動駕駛系統無法處理的工況時，由系統對車輛進行接管控制。2.2 分級解析分級解析 a)S0:無信息化/無智能化/無協同化/無集成化 交通系統僅滿足車輛出行的基本需求，車輛駕駛完全依賴于駕駛員的人工操作，路側設備不具有檢測和傳感功能，車輛之間、車輛與道路設施之間沒有實質的信息交互行為。b)S1:初步信息化/初步智能化/初步協同化/初步集成化 系統有能力將智能網聯道路設施感知得到的道路交通信息進行數字化存儲，有能力融合部分智能網聯道路設施與智能車載設備獲取的數據，進而實現一些車輛級別的簡單自動駕駛功能，由于該級別下無法有效融合所有類型的道6 路交通信息，并且在信息傳輸過程中存在低速率、高

18、時延等問題，因此僅能實現系統在感知層面上的初步協同化；在該階段下，僅有能力針對單一功能系統中的軟硬件設施進行集成。c)S2：部分信息化/部分智能化/部分協同化/部分集成化 在 S1 系統的基礎上，能夠實現多種靜態和動態數據在時空上的連續監測和更新，能夠具備更高精度的車輛動態運動信息檢測功能，能夠有能力對更多種類的道路交通信息進行檢測。多種交通數據之間能夠高度融合，信息采集、處理和傳輸的時延低。部分數據可以在車輛與車輛之間、車輛與智能網聯道路設施之間信息共享，通過多種功能的系統的有效集成能夠使車輛具備在復雜交通環境下進行自動駕駛的功能；該階段下，僅能夠保證固定節點上達到協同效果，能夠進行全時空動

19、態交通環境信息的感知，以及后續的數據融合、狀態預測和行為決策等功能，其主要體現在系統參與者對環境信息的全面采集以及駕駛決策層面；有能力針對部分功能系統中的軟硬件設施進行集成。d)S3：高度信息化/高度智能化/高度協同化/有條件的系統集成化 在系統達到 S3 級別時，已經具備了一定智能化水平，在該階段下，道路上各類基本的交通信息都能夠被系統融合，系統通過通信設備能夠使得融合后的信息在車輛與車輛之間、車輛與智能網聯道路設施之間進行毫秒級別的交互，因此系統能夠預見性的處理道路上的各類事件；系統可以完全控制多個自動駕駛車輛，能夠在復雜交通環境下完成對多輛智能網聯汽車的協同感知、決策、控制等功能，適度調

20、配車輛以達到全局優化；通過串聯多個節點上的集成功能，系統能夠有能力完成對一定距離路段內所有自動駕駛系統的軟硬件設施進行集成。e)S4：完全信息化/完全智能化/完全協同化/高度的系統集成化 S4 級別下的系統中，從微觀控制角度出發，系統可以在數毫秒內為路網內自動駕駛車輛提供周圍車輛的動態信息和橫、縱方向控制指令；從宏觀路徑7 規劃角度出發，系統能夠基于路網交通信息，為自動駕駛車輛提供優化后的路徑規劃方案，系統可以做出更優的調配所覆蓋路網中的車輛，以達到更好的全局優化。在復雜交通環境下，系統能夠對自動駕駛車輛進行接管與控制，完成車輛的感知、預測、決策、控制等系統一體化協同功能，實現高度智能化的自動

21、駕駛任務，通過整合多個路段內的集成功能，能夠在部分路網級別層面內所有自動駕駛系統的軟硬件設施進行集成。f)S5：完全信息化/完全智能化/完全協同化/完全系統集成化 系統達到完全的自動化水平，系統可以完全控制所有的自動駕駛車輛，以達到更好的全局優化，并且可以優化部署整個網絡。系統中能夠對所有自動駕駛車輛進行接管與控制，完成車輛的感知、預測、決策、控制等功能，實現全場景的完全自動化駕駛。該系統有能力融合所有類型的交通信息，可以執行所有情形下的自動駕駛任務，由于系統具備高度智能化水平，并且有能力進行全部路網內所有軟硬件設施的集成，因此不需要自動駕駛車輛自身具備高等級的智能水平，簡化車載設備的加裝。3

22、.系統駕駛功能的智能分配系統駕駛功能的智能分配 3.1 系統系統智能分配智能分配定義定義 系統的智能分配指的是對于具備一定信息化、智能化、協同化和集成化特征的車路協同自動駕駛系統，能夠智能化分配和分發自動駕駛系統的關鍵功能（如感知、預測、決策、控制等）以及相應系統資源的優化方法，從而高效地執行和完成多場景下的動態自動駕駛任務，進一步提高整個系統的安全、效率和可靠性。系統的智能等級依靠于兩個維度，分別是車輛智能化和智能網聯道路系統智能化，可以由下面的公式來表達：(,)Sf V I=式中：S 表示車路協同自動駕駛系統的智能等級，V 表示車輛智能化等級，I 表示智能網聯道路的智能化等級。該公式為非線

23、性函數，在公示中車輛智能化等級、智能網聯道路系統的智能化等級與車路協同自動駕駛系統的智能等級的組合是離散的。8 3.2 系統系統智能分配解析智能分配解析 系統的智能分配是依托具備感知、通信和控制組件等設備及相關技術的智能網聯汽車和智能網聯道路系統為載體，將具有一定信息化、智能化、協同化和集成化的車路協同自動駕駛系統的駕駛功能和智能元素進行分配和分發，以提供一種車路協同自動駕駛系統在執行動態駕駛任務和動態駕駛任務接管的智能分配方法。實現交通和車輛系統的安全和效率，進而實現更優化的車路協同自動駕駛系統的車輛運營與控制，提供一個更加安全、可靠、高效的交通控制和管理解決方案。如圖 1 和表 1 所示，

24、系統等級具有不同的智能網聯汽車等級和智能網聯道路等級的智能分配情況。圖表中的智能網聯汽車等級參考國際自動機工程師學會（SAE International Society of Automotive Engineers）的機動車駕駛自動化分級，其中 V1.5 是指車輛的智能化水平介于 V1 與 V2 之間，具備基本的輔助駕駛功能，車輛可以依靠智能網聯道路系統獲取相關決策與控制指令等信息。智能網聯道路系統等級參考 2019 年中國公路學會發布的智能網聯道路系統分級定義與解讀報告（征求意見稿）。圖 1 系統智能組合圖 123451234511.52345系統智能等級4-53-42-31-29 表 1

25、 系統智能組合表 系統智能等級系統智能等級 智能網聯汽車智能網聯汽車等級等級 1 1.5 2 3 4 5 智能網聯道路智能網聯道路等級等級 1 1 1.5 2 3 4 5 2 1 2 3 3 4 5 3 1 3 3 4 4 5 4 1 3 4 4 4 5 5 1 4 4 5 5 5 系統的關鍵智能化功能包括感知、預測、決策和控制，主要基于以下維度來實現：1）智能網聯汽車維度；2）智能網聯道路系統維度；3）系統維度。系統管理任一在各個維度下不同智能等級組合的功能和智能，系統接入任一維度的一個特定智能化等級，并選擇恰當的功能和智能，以優化管理在此條件下的道路設施和車輛運營。系統維度取決于兩個維度：

26、1）智能網聯汽車；2）智能網聯道路系統，用如下公式表示：nn(,)cnSf VI=式中，S 為系統智能化，V 為智能網聯汽車，I 為智能網聯道路系統，該公式中 V，n 為智能等級，c 為不同汽車類型，I 與 S 的函數關系是非線性的。系統智能分配適用于不同組合的智能網聯汽車和智能網聯道路系統。不同維度下的系統智能化等級，由系統控制組件利用不同等級的連通性和智能化程度控制車輛，系統智能分配可在不同的方法下實施，包括但不限于：方法一：控制組件將大部分智能化功能分配、安排和分發給智能網聯汽車，同時，車輛起主導地位，制定駕駛決策與控制；智能網聯道路系統只提供信息補充作用，輔助完成部分簡單任務，幫助車輛

27、完成定速巡航、碰撞警示等功能。當存在任務沖突時，以系統安全指令信息為主。方法二：控制組件將智能化功能有機地分配、安排和分發給智能網聯汽車與智能網聯道路系統；其中，車輛和道路系統在感知和決策層扮演同等重要的角色。智能網聯道路單一設備基于本地情況輔助決策，提供車輛行駛建議。當存在任務沖突時，以系統安全指令信息為主。方法三：控制組件將所有智能性完全依賴智能網聯道路系統，車輛僅包含通信和應對指令的功能，其中，智能網聯道路系統控制所有車輛，制定駕駛決策，同時發送控制指令，當存在任務沖突時，以系統安全指令信息為主。10 當系統處于 S1S3 階段時，車路協同自動駕駛系統失效時，動態駕駛任務接管用戶接管；當

28、系統處于 S4 或 S5 階段時，車路協同自動駕駛系統失效時，由在系統控制決策起主導作用的一方（車輛或道路系統）執行動態駕駛任務接管。當車路協同自動駕駛系統在混合交通場景中，包括但不限于：1）混合車流，系統內的車輛由不同自動化水平（V1.5V5）的智能網聯汽車所組成；2）混合車道，系統內的道路由不同智能網聯道路系統等級（I1I5）所組成；3）混合車型，系統內由不同車輛類型組成；4）可上述三種任意組合形成的混合交通場景。系統的智能分配由系統控制組件利用不同層級的連通性和智能化程度控制混合交通流車輛，根據不同類型或智能化等級的車輛和道路，可在以上不同的方法下具體實施。3.3 駕駛駕駛智能分配舉例智

29、能分配舉例 S3：I3+V1.5 在 S3 系統中，I3 系統全時空在線連續追蹤自動駕駛任務，為車提供感知、決策、控制等一切所需完成自動駕駛任務的信息；車根據接收到的相應信息完成自身駕駛任務。在緊急情況下，由智能網聯道路系統接管車輛繼續完成自動駕駛或者靠邊停車等功能。此時車輛系統只需保證在 V1.5 及以上，就可使車路協同自動駕駛系統達到 S3 級別及以上。在保證智能網聯道路系統 I 等級一定的前提下，整個 S 系統的等級提升來源于車輛等級 V 的提升。下面將針對 S3 系統等級下可實現的功能進行詳細闡述：1）協同感知：車路協同自動駕駛系統可實現智能網聯道路系統與智能網聯汽車之間的信息傳輸，其

30、中智能網聯道路系統主要主要承擔車路協同自動駕駛系統感知功能，車輛駕駛環境動態信息主要由智能網聯道路設備檢測并提供。所述系統與智能網聯汽車可進行毫秒級別實時通信，向車輛提供周圍車輛及環境的動態信息。智能網聯汽車具有部分部分感知感知功能，可檢測車輛基本功能狀況等。2）協同預測：車路協同自動駕駛系統基于局部網絡中的車輛和交通信息，從宏觀角度預測短期交通狀況，實現車道級交通管理策略，并向智能網聯汽車傳達預測結果。3）協同決策：車路協同自動駕駛系統主要依托于主要依托于智能網聯道路系統，自動駕駛狀態下的智能網聯汽車自動服從智能網聯道路系統的規劃與決策。所述系統能夠基于融合后的路網交通感知及預測信息，從全局

31、優化的角度確定交通管控及車輛引導策略，包括車道級交通管控措施，如車道管理及可變限速控制；為能力為 V1.5 級以上自動駕駛狀態車輛提供優化后的路徑規劃方案。11 4）協同控制：智能網聯道路系統參與車輛控制。對于自動駕駛狀態車輛，智能網聯道路設施系統對車輛自動駕駛子系統進行接管與控制，將車輛控制指令發送給車輛，智能網聯汽車執行簡單的控制指令。當存在決策沖突時，車輛將采納道路設施提供的方案。系統報告并存儲沖突事件，并向交通控制中心及周邊車倆提供預警。S3：I2+V3 在該 S3 系統中，智能網聯道路系統達到 I2 級別，車輛智能化達到 V3 級別。I2 級別智能網聯道路系統時空上連續監測和更新交通

32、基礎設施等靜態數據、本地天氣等動態數據以及其它相關信息，為智能網聯汽車提供完成感知、決策、控制等動態自動駕駛任務所需的信息；智能網聯汽車根據駕駛任務感知自身及周邊環境信息，同時從智能網聯道路系統獲得其余所需信息。在緊急情況下，智能網聯汽車可單獨完成或車路配合完成自動駕駛或者靠邊停車等功能。下面將針對 S3 系統等級下可實現的功能進行詳細闡述：1）協同感知：智能網聯道路系統主要承擔道路系統基礎設施、天氣等交通環境信息以及路段級交通狀態感知任務；智能網聯汽車感知自身及周邊車輛駕駛環境動態信息；車路協同自動駕駛系統與智能網聯道路系統和智能網聯汽車可進行實時通信，對相關感知數據進行融合計算，并向智能路

33、側系統和智能網聯汽車提供車輛及環境的動態信息。2）協同預測：車路協同自動駕駛系統基于局部網絡中的車輛出行需求和交通狀態信息，從宏觀角度對交通狀況進行預測，并將相關信息發送給智能網聯汽車?；诼穫劝l送的預測信息，車輛結合自身運動狀態，預測下一控制時間步長車輛的相關運動狀態，并將預測結果發送至車路協同自動駕駛系統。3）協同決策：車路協同自動駕駛系統根據智能網聯道路系統和智能網聯汽車的預測信息，全時空在線跟蹤系統任務，制定交通管控策略并發送至路側系統及智能網聯汽車。車輛根據自身運動狀態預測結果以及接收到的交通管控策略信息，協調車輛控制決策，制定駕駛路徑規劃方案，同時將相關結果發送至車路協同自動駕駛系

34、統備份。4）協同控制：智能網聯汽車基于規劃和決策信息，制定車輛下一步速度、速度、轉向角等控制指令，同時發送至車路協同自動駕駛系統進行備份。智能網聯道路系統根據智能網聯汽車傳送的控制信息，檢測車輛執行結果并上報；當車輛運動狀態異常時，智能網聯道路系統將及時對車輛進行警示，同時對周邊車輛進行預警并上報車路協同自動駕駛系統。12 S3：I2+V2 在 S3 系統中，智能網聯道路系統達到 I2 級別，車輛智能化達到 V2 級別，系統根據駕駛任務將智能化功能分配、安排和分發到智能網聯道路系統及智能網聯汽車。智能網聯道路系統全時空在線連續追蹤自動駕駛任務，為車輛智能化提供感知、決策、控制等一切所需完成自動

35、駕駛任務的信息；智能網聯汽車接收道路子系統分發信息，并可根據自身駕駛任務發送相應數據請求。下面將針對 S3 系統等級下可實現的功能進行詳細闡述：1）協同感知：車路協同自動駕駛系統可實現智能網聯道路系統與智能網聯汽車之間的信息融合與共享，完善駕駛環境感知。駕駛環境可由安裝在智能網聯道路系統的傳感器檢測，例如超聲波傳感器、遠程雷達等。所述系統與智能網聯汽車保持實時通信，向車輛提供動態運動及靜態信息。智能網聯汽車具有一定基礎感知功能，可檢測車輛基本工況，速度、加速度等動力學參數，與周邊車輛的位置關系，并在實現車輛防撞等功能。2）協同預測：車路協同自動駕駛系統基于覆蓋范圍內智能網聯汽車與智能網聯道路系

36、統所檢測的交通信息，可幫助智能網聯道路系統計算出該范圍內所有車輛的運動軌跡，并進行基礎的軌跡預測。3）協同決策：智能網聯道路系統基于預測的結果開始規劃覆蓋范圍內車輛的控制方法，提供是否加減速等決策信息。智能網聯汽車基于融合后的路網交通感知及決策信息，在自動駕駛狀態下協調車輛控制決策，包括跟馳策略、車道保持決策、變道決策、匯入和匯出決策及通過路口決策，有能力為 V2 級以上自動駕駛狀態車輛提供優化后的路徑規劃方案。4）協同控制：智能網聯道路系統基于之前的規劃和決策信息，計算車輛控制的指令，將這些指令發送給車輛，車輛根據自身駕駛條件及交通環境判斷是否服從。對于接受智能網聯道路指令的車輛，智能網聯道

37、路系統對車輛進行接管與控制；當車載決策單元與智能網聯道路決策單元存在決策沖突時，車輛將采納車路協同系統提供的方案，同時系統報告并存儲沖突事件；對于緊急安全狀況（如車載終端決策功能失效），智能網聯道路系統具備控制車輛完成相應避讓動作駛離危險區域，并向交通控制中心及周邊車倆提供預警。13 S4：I4+V3 在 S4 系統中，I4 系統不僅能夠全時空在線連續追蹤自動駕駛任務，為車提供感知、決策、控制等一切所需完成自動駕駛任務的信息，還可以做出更優的調配所覆蓋路網中的車輛，以達到更好的全局優化；車根據自身駕駛任務獲得相應所需信息。在緊急情況下，可完全由路側可以接管車輛繼續完成自動駕駛或者靠邊停車等功能

38、。本例中車輛等級為 V3，下面將針對 S4 系統等級下可實現的功能進行詳細闡述：1）協同感知：智能網聯道路系統主要承擔車路協同自動駕駛系統感知功能，車輛駕駛環境動態信息主要由路側設備檢測并提供。在 I4 級別下的路側系統可以在數毫秒內為路網內自動駕駛車輛提供周圍車輛的動態信息和橫、縱方向控制指令。此時的車輛在 V3 級別下僅需具有一定基礎感知功能，可檢測車輛功能狀況、車輛加速度等，并有能力與智能網聯道路系統進行交互，進而實現車輛的自動駕駛等功能。2）協同預測：車路協同自動駕駛系統基于局部網絡中的車輛和交通信息，高級別的路測系統能夠基于路網交通信息，對路網交通狀況等進行有效預測，進而實現路網級交

39、通管理策略，緩解道路擁堵。3）協同決策：車路協同自動駕駛系統主要依托于智能網聯道路系統，自動駕駛狀態下的智能網聯汽車自動服從智能網聯道路系統的規劃與決策。所述系統能夠基于融合后的路網交通感知及預測信息，從宏觀路徑規劃角度出發，系統能夠基于路網交通信息，為自動駕駛車輛提供優化后的路徑規劃方案，系統可以做出更優的調配所覆蓋路網中的車輛，以達到更好的全局優化；有能力為 V3 級以上自動駕駛狀態車輛提供優化后的路徑規劃方案。4）協同控制：遇到特殊情況，由智能網聯道路系統進行控制，不需要駕駛員接管。智能網聯道路系統直接對車輛進行控制。對于自動駕駛狀態車輛，路側設施系統對車輛自動駕駛子系統進行接管與控制，

40、車輛將自動服從道路設施提供的指令；當存在決策沖突時，車輛將采納道路設施提供的方案。系統報告并存儲沖突事件，并向交通控制中心及周邊車倆提供預警，并參與對周圍車輛的合理控制以期緩解該沖突造成的影響。14 4.術語附錄術語附錄 附表附表 1 名詞術語名詞術語 No.Terms Abbreviation 1 Society of Automotive Engineers International 國際汽車工程學會 SAE 2 Infrastructure 基礎設施（智能網聯道路）I 3 Infrastructure to Everything 基礎設施連接一切 I2X 4 Active Traffi

41、c Management 主動交通管理 ATM 5 Variable Speed Limit 可變限速控制 VSL 6 Variable Message Sign 可變情報板 VMS 7 Advanced Driver Assistance System 高級駕駛輔助系統 ADAS 8 Adaptive Cruise Control 自適應巡航控制 ACC 9 Lane Keeping Assistance 車道保持輔助 LKA 10 Autonomous Emergency Braking 自主緊急制動系統 AEB 5.參考文獻參考文獻 1.國際自動機工程師學會(Society of Aut

42、omotive Engineers,“SAE”),標準道路機動車駕駛自動化系統分類與定義S.SAE J3016(TM).2.SAE International,Taxonomy and Definitions for Terms Related to Cooperative Driving Automation for On-Road Motor Vehicles(J3216),May 2020.3.Ran B.,Cheng Y.,Li S.,Ding F.,Jin P.,Chen X.,and Zhang Z.Connected Automated Vehicle Highway Syste

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