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1、 智能網聯汽車智能網聯汽車 組合駕駛組合駕駛輔助功能體系輔助功能體系標準化需求標準化需求研究報告研究報告 汽標委智能網聯汽車分標委汽標委智能網聯汽車分標委 先進駕駛輔助系統(先進駕駛輔助系統(A ADASDAS)標準工作組標準工作組 2023 年年 12 月月 1 前前 言言 智能網聯汽車已成為全球汽車產業創新發展的重要方向,其中,搭載組合駕駛輔助功能的新車滲透率不斷提升。在標準化層面,目前制定完成的相關國家標準已覆蓋基礎性的單車道行駛以及駕駛員“撥桿換道”功能,對于更為智能化的組合駕駛輔助系統,行業亟需通過標準來對產品進行規范,為組合駕駛輔助產品的發展、應用及管理提供安全保障。本研究報告系統
2、性梳理了組合駕駛輔助功能體系、應對場景體系等內容并提出標準化需求建議,為下一步相關國家標準制定提供參考。在此衷心感謝參加研究報告編寫的各單位、組織及個人。本報告編制過程中參考了行業很多研究成果,在此一并感謝。組織指導組織指導:全國汽車標準化技術委員會智能網聯汽車分標委 牽頭單位牽頭單位:中國汽車技術研究中心有限公司、華為技術有限公司 參與單位參與單位:北京百度智行科技有限公司、北京車和家汽車科技有限公司、廣州汽車集團股份有限公司、大眾汽車(中國)投資有限公司、中國汽車工程研究院股份有限公司、中國第一汽車股份有限公司、小米汽車科技有限公司、蔚來汽車科技(安徽)有限公司、比亞迪汽車工業有限公司、寶
3、馬(中國)服務有限公司、極氪汽車(寧波杭州灣新區)有限公司、重慶長安汽車股份有限公司、華人運通(山東)科技有限公司、武漢路特斯科技有限公司、廣州小鵬汽車科技有限公司、豐田汽車(中國)投資有限公司、東風汽車集團有限公司研發總 2 院、廈門金龍旅行車有限公司、上海臨港絕影智能科技有限公司、襄陽達安汽車檢測中心有限公司、上汽通用五菱汽車股份有限公司、梅賽德斯奔馳(中國)投資有限公司、招商局檢測車輛技術研究院有限公司、吉利汽車研究院(寧波)有限公司。參與人員參與人員:陳振宇、劉楠、程周、朱帆、張春旺、帥一帆、溫永發、王喆、楊凡、張勝根、黃俊富、孟俊峰、劉宇、賈元輝、黃富榮、劉珣、常超、張家彬、曹志偉、
4、苗陽、陳林、王昊、聶琦、賴志藝、趙祥磊、裴健、謝業軍、張偉、徐建勛、侯立升、吳羽熙。I 目錄 前 言.1 1 研究背景.3 研究對象.3 產業概述.4 供應商.5 車企.7 研究意義.17 2 組合駕駛輔助與部分駕駛輔助和有條件自動駕駛的差異性分析 19 L2 與 L3 的差異性分析.19 L1 與 L2 差異性分析.31 組合駕駛輔助系統的關鍵技術原則.32 3 組合駕駛輔助功能體系.34 行駛輔助.35 安全輔助.36 駕駛員在環檢測.38 4 組合駕駛輔助應對場景體系.39 通用場景.40 高速公路/城市快速路場景.42 城區場景.44 5 組合駕駛輔助標準法規及測評現狀.47 II 國
5、內標準及測評現狀.47 國內標準.47 國內測評體系.48 國外標準/法規及測評現狀.53 國外標準/法規.53 國外測評體系.56 小結.57 6 組合駕駛輔助標準體系和標準化建議.60 標準體系規劃.61 體系方案 1 基于 ODD.63 體系方案 2 通用要求.64 標準化建議.65 7 總結與展望.67 研究總結.67 后續展望.68 附錄 參考文獻.70 3 1 研究背景研究背景 研究對象研究對象 近年來,新一輪科技革命和產業變革蓬勃發展,電動化、智能化、網聯化成為汽車產業的發展潮流和趨勢,其中智能網聯汽車更是成為全球汽車產業創新發展的重要方向。智能網聯汽車融合了物聯網、云計算、大數
6、據、人工智能等多種創新技術,是全球新興產業發展新的競爭焦點。其中,搭載組合駕駛輔助功能的新車滲透率持續提升。根據工信部1、中國智能網聯汽車產業創新聯盟2等相關數據統計,2022 年我國搭載組合駕駛輔助功能的智能網聯乘用車新車銷量達 700 萬輛、同比增長 45.6%,市場滲透率提升至 34.9%、較 2021 年增加 11.4 個百分點,自 2022 年 3 月以來連續 10 個月超過 30%。進入 2023 年3,1 月至 5 月搭載組合駕駛輔助功能的乘用車市場滲透率達到 42.2%,自 1 月以來連續 5 個月維持在 40%左右,持續推升國內智能網聯汽車市場規模的擴張。從駕駛自動化分級角度
7、,依據國家標準GB/T 40429-2021 汽車駕駛自動化分級,組合駕駛輔助功能(2 級駕駛自動化,以下簡稱為L2)是指駕駛自動化系統在其設計運行條件下,持續地執行車輛橫向和縱向運動控制,并具備相應的目標和事件探測與響應能力。在系統處于激活狀態下,駕駛員仍應持續監測系統運行狀態及車輛周圍環境,并在需要時介入車輛控制以確保行車安全。從業務場景角度,組合駕駛輔助功能主要分為行車輔助功能和泊車輔助功能。行車輔助功能的設計運行范圍主要覆蓋高速公路、城市 4 快速路以及相關城市道路等,輔助駕駛員控制車輛在相應區域內行駛。泊車輔助功能的設計運行范圍主要覆蓋停車場、停車樓等區域,輔助駕駛員進行泊入或泊出停
8、車位等車輛控制。其中,對于泊車輔助功能,全國汽車標準化技術委員會智能網聯汽車分技術委員會已于 2020 年8 月發布了智能泊車功能標準化需求研究報告,將智能泊車技術分為泊車提醒,輔助泊車和自動泊車三大類別并提出了相應的標準體系規劃。因此,本研究報告重點聚焦行車輔助功能(在不引起混淆的情況下,本研究報告中的“行車輔助功能”簡稱為“L2 功能”),通過分析產業技術現狀及發展趨勢、國內外標準法規及測評體系等對行車輔助類功能進行全面系統性梳理,同時提出標準體系規劃及標準化建議,為下一步國家標準制定和產品準入管理提供參考。產業概述產業概述 通過對本研究項目組成員中供應商和車企已量產或研發中的組合駕駛輔助
9、產品進行梳理,可以看到行車輔助功能已經從輔助駕駛員僅在選定的單一車道內行駛的單車道行駛功能進階到可以按照導航路線規劃輔助駕駛員向目的地方向行駛的領航輔助駕駛功能。設計運行范圍從高速公路或城市快速路等結構化道路逐步擴展覆蓋到城市主干路、次干路等相關城區道路,正在向實現“點到點”全場景駕駛輔助的目標演進。表 1 為本章節 L2 功能梳理所涉及到的供應商和車企總覽。供應商和車企 L2 功能產品梳理 5 供應商 華為,百度,商湯絕影 車企 一汽紅旗,比亞迪,廣汽,長安,上汽通用五菱,廈門金旅,奔馳,寶馬,豐田,路特斯,理想,小鵬,極氪,華人運通,小米,蔚來 供應商供應商 1.2.1.1 華為 華為智能
10、駕駛解決方案聚焦“高速、城區、泊車”三大場景,打通全場景智能駕駛,增強體驗連續性。車道巡航輔助(LCC)可以輔助駕駛員控制車輛的行駛方向和速度,支持自主巡航、道內避障、窄路通行、撥桿變道等功能。智駕領航輔助(NCA)在 LCC 功能的基礎上可以輔助駕駛員控制車輛在 NCA 路段上按照導航路線向目的地行駛。包括自主換道,上下匝道,道內/借道/換道避障(例如施工或事故場景),隧道通行,交叉路口通行(十、Y、T、異形路口),環島,人車混行路段等安全應對能力。截至 2023 年 4 月,高速 NCA 已開放 30 萬公里 259 城并擬在年底前開放全國高速、高架和城市快速路。截至 2023 年 8 月
11、,城區 NCA 已在上海、深圳、廣州、杭州、重慶和北京開放,未來將持續落地更多城市和區域。1.2.1.2 百度 百度在 2020 年底推出 ANP(Apollo Navigation Pilot)領航輔助 6 駕駛系統,能夠支持高速公路、快速路、城市普通道路以及停車庫等場景的輔助駕駛解決方案。百度 ANP 領航輔助駕駛系統分為 HANP(高速領航輔助駕駛)及 UANP(城市道路領航輔助駕駛)兩個解決方案。HANP 高速自動駕駛解決方案覆蓋高速路、快速路及城市環路的自動駕駛場景,可實現基于高精地圖導航的、從出發地到目的地的“點到點”領航輔助駕駛功能,包括自主上下匝道、自主變道、智能避讓等,在保證
12、量產成本可控的同時可兼顧用戶出行體驗。UANP 作為面向城市復雜道路的領航輔助駕駛功能,具備識別檢測紅綠燈、環島路口、非結構化道路等能力,靈活的駕駛策略可從容面對路口博弈、匯入匯出等場景,讓駕駛更安全、更高效。1.2.1.3 商湯絕影 商湯絕影智能領航系統功能覆蓋高速領航、城市領航,并持續推進智能駕駛全場景打通和落地應用。商湯絕影智能領航系統包含 7 個行車攝像頭,4 個環視魚眼攝像頭,5 個毫米波雷達,3 個激光雷達,以及 12 個超聲波傳感器;充分結合智能行車與智能泊車的技術優勢,復用行車域和泊車域的傳感器,統一行車域與泊車域的軟件架構以及在計算平臺的部署,降低傳感器及控制器等相關硬件成本
13、,提升算力資源的整體利用效率。目前,此系統已進入量產階段,合作車企包含國內新勢力和自主品牌在內的多個頭部車企,已陸續投入量產應用。7 車企車企 1.2.2.1 一汽紅旗 一汽紅旗車型搭載的組合駕駛輔助功能涵蓋單車道巡航行駛、撥桿換道、自動換道等功能,場景覆蓋高速場景、城市快速路及城區場景等。已量產車型的組合駕駛輔助功能多采用 1V3R 的感知配置,通過前向融合感知實現前方及側向目標的精準探測感知,從而實現單車道的巡航行駛功能以及前碰緊急制動、車道保持輔助、開門報警、盲區輔助等行車輔助功能。已量產的紅旗 E-HS9 車型通過增加一顆后視攝像頭、兩顆前部角毫米波雷達以及高精地圖及定位等,從單車道的
14、巡航行駛擴展至高速和城市快速路下的撥桿換道、自動換道等功能。紅旗在研車型的高階輔助駕駛系統采用 7 顆全車覆蓋周視高清攝像頭以及 5 顆毫米波雷達的感知配置,場景從高速場景、城市快速路場景延展至城區場景,覆蓋高速、城市快速路上下匝道、路口通行等復雜場景。1.2.2.2 比亞迪 從 2019 年開始量產 L2 級別行車類駕駛輔助功能,主要系統方案以 1R1V 為主。全速段自適應巡航,結合車道保持功能,實現單車道線場景下的 L2 級智能領航功能。采用脫手檢測方式,保證駕駛員始終參與到動態駕駛任務當中。到 2022 年開始量產 5R1V 方案的駕駛輔助功能,在原來 1R1V 8 基礎上,增加了交互式
15、變道巡航輔助功能,在用戶確認變道后,可自主判斷行車環境并完成變道,實現多車道線場景的高速公路輔助領航功能。受限于傳感器感知局限性,路況復雜性,相關功能仍被限定在高速公路天氣環境良好的場景下使用。圍繞多車道線場景的駕駛輔助功能,BYD 未來將引入激光雷達傳感器及更多攝像頭視覺感知冗余,逐步增強 L2 級組合駕駛輔助功能的場景適應性及安全性,由多車道線的高速公路場景,擴展到快速路,城區主干道等更多用車場景。1.2.2.3 廣汽 廣汽已量產昊鉑 GT、埃安 LX plus 等車型具備“激光雷達+毫米波雷達+智能攝像頭”三重感知技術,支持高速 NDA 智能領航輔助駕駛,可實現在高速公路換道、超車、上下
16、匝道、ICA 集成式巡航輔助、智能泊車等功能。其中代表車型昊鉑 GT 搭載了 3 個第二代可變焦激光雷達,12 個攝像頭,6 個毫米波雷達,1 個紅外夜視攝像頭。除了配備高速 NDA智能領航輔助系統,還計劃配備城市道路智能駕駛輔助系統,可以實現城市道路自主變道超車、紅綠燈路口通行、路口掉頭等功能。1.2.2.4 長安 2022 年自研量產的高階駕駛輔助功能 NID1.0,采用 5R5V 的方案,在原 1R1V 基礎上新增高速公路輔助(HWA)、交通擁堵輔助(TJA)、9 駕駛員觸發式換道(UDLC)、智能推薦換道(IRLC)功能,用戶在高速或城市快速路封閉道路條件下駕駛輔助體驗得到提升。在開啟
17、導航要下匝道或本車道車輛慢行時,通過聲音文字提示駕駛員換到目標車道,駕駛員確認后輔助車輛變換車道。長安第二代自研量產的更高階智能駕駛輔助 NID3.0,搭載了5R10V+高精地圖的方案,在NID1.0基礎上新增了匝道輔助(FIDA)、自動換道輔助(ALC)的功能,在導航開啟的模式下基本實現高速公路區域 A 點到 B 點的駕駛輔助功能。NID3.0 實現多車道場景的高速公路領航駕駛輔助,同樣受限于傳感器感知局限與路況復雜性,相關功能仍被限制在特定的高速等封閉區域且天氣狀況良好的場景下使用。未來,長安將沿著自己的技術路線由多車道的高速場景擴展到城區主干道、路口等更多的應用場景,逐漸完善和豐富駕駛輔
18、助場景、攻克更多復雜場景,最終實現全場景的自動駕駛功能。1.2.2.5 上汽通用五菱 上汽通用五菱從 2018 年開始量產 L2 級別行車類駕駛輔助功能,主要系統方案以 1R1V 為主,包括全速域自適應巡航、車道保持、智能限速等,實現單車道線場景下的 L2 級輔助駕駛功能。2022 年在2023 款寶駿 KIWI 上量產靈犀智駕系統,搭載行泊一體的域控制器、1 個立體雙目攝像頭、1 個毫米波雷達、12 個超聲波雷達、4 個高清環視攝像頭,可實現自適應巡航、交通擁堵輔助、智能加塞應對、撥桿變道等功能。10 圍繞多車道線場景的駕駛輔助功能,上汽通用五菱未來在新車型上將引入更多攝像頭視覺感知冗余,多
19、信息融合處理,擴大和增強感知范圍,逐步增強 L2 級組合駕駛輔助功能的場景適應性及安全性,由多車道線的高速公路、快速路場景,擴展到城區道路等更多用車場景。1.2.2.6 廈門金旅 金旅在商用車領域的輔助駕駛功能研究已深耕多年,L2 智能駕駛輔助系統基礎感知配置采用攝像頭+毫米波雷達融合方案,可實現全速自適應巡航、車道保持輔助系統、緊急制動系統、限速識別等功能,在 8 米段以上車型可實現高速場景下的單車道智能輔助駕駛。在此基礎上擴展感知部件可實現基于盲點探測系統(BSIS)、行駛區域信息系統(MOIS)等系統的智能避障功能,實現中低車速如城區、園區路線等場景的智能輔助駕駛。在高精地圖輔助下可開放
20、自主超車、變道等功能,在復雜交叉路口、環形路口等也游刃有余。1.2.2.7 梅賽德斯-奔馳 經過多年來的經驗積累和創新探索,梅賽德斯-奔馳車型現已搭載了先進的 L2 級智能駕駛輔助系統,提供了超過 40 項功能,覆蓋了13 項日常使用場景,包括城市公路與高速路段的智能照明、標識輔助、盲點預警、變道輔助、智能跟車、停走輔助、轉向輔助、車道保持、云端交互、預防輔助、主動制動、避讓輔助、智能泊車等輔助,11 以及事故后的緊急救援等輔助,打通客戶用車全場景與路況。2023 年 CES 國際消費電子展上,梅賽德斯-奔馳持續進階,亮相新一代 L2 級智能駕駛輔助系統,實現了“點到點”高速公路 L2 級駕駛
21、輔助。譬如,智能變道功能可使車輛在巡航駕駛狀態下自動變道。優秀的導航輔助,還率先引入游戲引擎,帶來酷炫的車技界面和人機交互,打造出沉浸式的導航交互與復雜路況下的精準引導,提升駕駛效率。1.2.2.8 寶馬 輔助駕駛模式(L2 Hands-on)可以幫助駕駛員在車道內輔助車輛行駛。變道輔助功能幫助駕駛員在多車道道路上的變換車道提供額外的輔助。速度匹配路線走向功能可以在激活車距控制功能時,根據路線走向自動調節車速。高速輔助駕駛(L2-Hands-free)功能是在一定場景下的輔助駕駛模式的拓展,通過持續的橫向和縱向運動控制,輔助駕駛員進行車輛控制。當駕駛員被檢測為視覺(眼部追蹤)專注于駕駛任務時,
22、并且功能檢測的其他條件也滿足時,高速輔助駕駛功能可以被使用。駕駛員手部離開方向盤時,高速輔助駕駛功能激活。系統對駕駛員持續監測,保證其始終參與動態駕駛任務。駕駛員可以通過特定方式退出高速輔助駕駛功能或進行干預(如按鍵,方向盤手動控制等)。如果至少一個激活條件未滿足時,高速輔助駕駛功能會請求駕駛員直接控制轉向(hands-on)。當高速輔助駕駛功能激活時,駕駛員對全部的動態 12 駕駛任務和避撞負責。1.2.2.9 豐田 豐田 L2 駕駛輔助類功能有單車道、多車道、脫手監測以及緊急停車系統(Emergency Driving Stop System)。緊急停車系統是一種在駕駛員由于突發疾病等情況
23、無法繼續駕駛車輛時自動減速并將車輛停在其車道內的系統。單車道控制期間,如果系統未監測到駕駛員操作(如駕駛員沒有握住方向盤)并判定駕駛員未響應,則車輛將減速并在當前車道內停車以幫助避免碰撞或減小碰撞沖擊。該系統的工作情況分為 4 個控制狀態。通過控制狀態的“警告階段 1”和“警告階段 2”,系統在輸出警告和控制車速的同時判定駕駛員是否有意識和響應。如果系統判定駕駛員未響應,則其將以控制狀態“減速停止階段”和“停止保持階段”工作并減速停車。然后系統以停止保持階段繼續工作,在車輛停止后,將自動施加駐車制動。1.2.2.10 路特斯 路特斯已經量產的ELETRE車型具備 L2 級別的高速公路輔助功能,
24、可以在自適應巡航的能力基礎上額外提供車道保持的能力,當車速過高,不能舒適通過目標彎道時,系統可以自動降速使車輛能夠平穩通過彎道,并且在出彎后繼續按照駕駛員設定車速進行跟車/巡航;該功能還可以支持單側車道線激活,在沒有車道線的情況下可以支持 13 縱向輔助,并在車道線條件重新滿足后自動恢復橫縱向控制。此外,該系統還搭載了主動式脫手檢測功能,時刻提醒駕駛員注意安全駕駛,如系統監測到脫手,會通過若干級報警提醒駕駛員安全駕駛,若駕駛員長時間沒有接管車輛會執行車道內安全停車,降低安全風險。1.2.2.11 理想 理想汽車全部車系均標配全棧自研的導航駕駛輔助,車輛可根據高精地圖導航路徑自主行駛、自主出入匝
25、道、推薦變道和主動變道。車輛在擁堵路段自動跟隨前車,在道路標線缺失時也不會中斷,駕駛員只需手握方向盤,監管車輛即可。全新理想 AD MAX 采用了 6 顆 800 萬像素攝像頭和 5 顆 200 萬像素攝像頭,實現了對車身周圍及遠距離的 360全方位感知。前向的車規級激光雷達配備 128 個激光器,在暗光、強光這類攝像頭受限的場景,可確保系統對環境感知的準確性,幫助車輛提升對靜止及異形障礙物的識別。此外,理想汽車將搭載不依賴高精地圖的城市 NOA 功能,采用BEV 大模型,可以在絕大多數的道路和路口,實時生成穩定的道路結構信息。針對紅綠燈等通行規則,理想汽車訓練了一個端到端的信號燈意圖網絡(T
26、rafficIntentionNet),簡稱為 TIN 網絡。不需要人為設定任何規則,甚至不需要識別紅綠燈的具體位置。只要將圖像視頻輸入給TIN 網絡模型,網絡就能直接給出車輛現在該怎么走的結果左右 14 轉、直行或停止等待。1.2.2.12 小鵬 小鵬汽車在2021年1月通過OTA推出了高速領航輔助系統NGP(Navigation Guided Pilot)。除此之外,小鵬汽車還同步研究開發適用于復雜城市路況的城市領航輔助系統 CNGP(City Navigation Guided Pilot)。高速領航輔助系統 NGP 適用于高級駕駛輔助地圖覆蓋的部分高速公路及快速路,在駕駛員的有效監控及
27、滿足系統激活條件的情況下,按照導航路徑輔助駕駛員實現智能巡航行駛,包括智能進出匝道、智能調節車速、智能變換車道等功能。城市領航輔助系統 CNGP 適用于在高級駕駛輔助地圖覆蓋的部分城市道路,在駕駛員的有效監控及滿足系統激活條件的情況下,根據駕駛員在城市駕駛場景中設置的導航路線,輔助駕駛員實現對車輛從 A 點到 B 點的智能巡航行駛,包括智能巡航跟車、智能變換車道、路口通行等功能。1.2.2.13 極氪 極氪推出 12V1R 方案的 NZP 智能駕駛輔助系統,搭載高性能智能駕駛芯片,可實現高速、城市快速路、城市道路場景下的智能駕駛輔助行駛。量產車型極氪 001 搭載鷹眼視覺融合感知系統,包含 7
28、 個 800 萬 15 像素高清攝像頭、4 個 200 萬像素環視攝像頭、1 個駕駛員注意力監測攝像頭、1 個前視毫米波雷達、12 個超聲波傳感器;以及車道級高精度地圖。NZP 系統可以敏捷地感知道路周邊環境信息,支持在高速、城市快速路、城市道路場景下,實現智能巡航(在設計運行區域內完成跟車巡航、根據道路限速標牌信息及車流控制巡航速度)、車道居中輔助(輔助控制車輛保持在車道中心行駛)、鄰車偏移避讓、車道變換輔助(根據前方慢車、導航規劃或駕駛員意圖完成變道)、主動上下匝道等駕駛輔助功能。NZP 系統同時具備脫手檢測、脫眼檢測功能。1.2.2.14 華人運通 高合 HiPhi Z 配備了 HiPh
29、i Pilot 智能駕駛輔助系統,包括 PA 領航輔助等功能??蓪崿F自適應巡航 ACC、車道居中保持 LCC、智能限速輔助 ISA、自動輔助變道 ALCA 等功能。支持系統在高速、城市快速路、城市道路場景使用。另外 NOH 導航自動輔助駕駛后續將通過 OTA 逐步實現??蓪崿F匝道導航駕駛、系統自主變道、智能避讓、安全停車等功能。支持系統在高速、城市快速路場景使用。整車共配備 32 個駕駛輔助傳感器,包括 1 個激光雷達、13 個攝像頭、5 個毫米波雷達、12 個超聲波雷達、1 個三區脫手檢測傳感器。同時支持高精度地圖與定位模塊。此外整車配備駕駛員疲勞檢測系統和駕駛員分心檢測系統。16 1.2.
30、2.15 小米 小米首款量產的車型上將全系搭載 L2 級別的智能駕駛輔助功能。低配方案上結合毫米波雷達與高清攝像頭實現單車道/多車道場景的 L2 級別智能駕功能,包含智能自適應巡航、車道居中輔助與撥桿變道輔助等功能。高配方案上將在低配方案基礎上不斷提升感知能力,隨著高清攝像頭,激光雷達,高精地圖與高精慣導的加入,小米智能駕駛能力將不斷提升,未來將向高配用戶提供 L2 級別的導航輔助駕駛功能,包含高速公路領航功能,并支持城市道路領航功能與點到點全場景領航功能。1.2.2.16 蔚來 蔚來汽車主銷車型已切換至 NT2 平臺,該平臺車型全系標配“Aquila 超感系統”+“Adam 蔚來超算平臺”。
31、其中,Aquila 超感系統由 33 個高性能感知硬件組成,包括超遠距離高精度激光雷達、800 萬像素高清攝像頭、300 萬像素高感光環視專用攝像頭、毫米波雷達、超聲波傳感器和高精度定位單元;Adam 蔚來超算平臺由 4 顆Orin 芯片組成,總算力 1016Tops,具備熱備份冗余設計?;?NT2 平臺研發的 NOP+增強領航輔助駕駛功能已迭代多版本交付。NOP+是基于“Banyan 智能系統”專屬打造的 L2 級輔助駕駛功能,可輔助駕駛員在高速公路和城市快速路場景下完成一系列駕駛任務,包含自動進出匝道、保持橫向安全距離、自主合流分流、智 17 能限速調節、最優車道選擇、彎道主動降速、主動
32、超越慢車、巡航車速個性化、施工場景識別與安全提示等。面向城區道路使用的 L2 級輔助駕駛功能在各主要城市陸續上線交付中。研究研究意義意義 綜上,隨著搭載組合駕駛輔助功能的新車滲透率不斷提升,且 L2功能已逐步向更為智能化的領航輔助駕駛演進,設計運行范圍向更為復雜的城市道路等不斷擴展,同時相關的標準法規也在不斷完善中。2021 年 8 月 12 日工信部發布關于加強智能網聯汽車生產企業及產品準入管理的意見。針對駕駛輔助功能,要求應當明確告知車輛功能及性能限制、駕駛員職責、人機交互設備指示信息、功能激活及退出方法和條件等信息。針對組合駕駛輔助功能,要求應采取脫手檢測等技術措施,保障駕駛員始終在執行
33、相應的動態駕駛任務。2022 年 12 月 21 日全國汽車標準化技術委員會智能網聯汽車分技術委員會審查通過了智能網聯汽車 組合駕駛輔助系統技術要求及試驗方法 第 1 部分:單車道行駛控制和智能網聯汽車 組合駕駛輔助系統技術要求及試驗方法 第 2 部分:多車道行駛控制兩項L2 行車輔助的推薦性國家標準。此外,根據工信部 2023 年 7 月發布的 國家車聯網產業標準體系建設指南(智能網聯汽車)(2023年版),計劃將上述兩項國標在未來變更為強制性國家標準。但目前已完成制定的相關組合駕駛輔助系列標準僅覆蓋了基礎性的單車道行駛以及駕駛員“撥桿換道”(多車道行駛)功能,與已 18 量產商用的 L2
34、功能之間還存在較大的標準空白,行業亟需與功能相匹配的標準來對產品進行規范。此外,從市場上相關的產品信息可以看到,對智能領航輔助、輔助自動駕駛、自動輔助駕駛等實際為組合駕駛輔助功能產品的宣傳或介紹用語缺乏統一表述和明確定義,在應用推廣時容易對用戶造成誤導,致使混淆駕駛輔助與自動駕駛概念。事實上,不僅是用詞表述,目前行業內對于組合駕駛輔助、有條件自動駕駛(3 級駕駛自動化,以下簡稱為 L3),即 L2 和 L3 的實際功能特征表現也缺少界限上的劃分。因此,本研究報告將通過對 L2 和 L3 功能之間的差異性進行全面分析,提煉和總結針對 L2 系統的關鍵技術原則。從技術發展現狀、技術發展趨勢以及功能
35、開發角度系統性的對 L2 功能進行全面梳理,并在此基礎上將 L2 功能整體上劃分為若干彼此不重復、不重疊的多個具體功能,得出 L2 功能體系。此外,場景應對能力也是 L2 系統的關鍵特征,場景體系梳理也作為本報告的主要內容。同時,本報告對國內和國際上與 L2 功能相關的標準法規和測評項目現狀進行了系統性梳理。上述各項研究內容將作為未來 L2 行車輔助標準制定的參考。系統性梳理 L2 功能體系并提出標準化需求建議有助于填補目前針對各項功能在標準需求上的空缺,讓 L2 功能有標可依,規范市場,引領技術發展。19 2 組合駕駛輔助與組合駕駛輔助與部分駕駛輔助部分駕駛輔助和和有條件自動駕駛有條件自動駕
36、駛的差異的差異性性分分析析 組合駕駛輔助產品不斷演進,逐步降低百公里平均人工干預次數,不斷增強系統的安全輔助策略,部分產品已具備當駕駛員長時間未響應脫手警告時系統不直接退出導致車輛失控,而是繼續控制車輛進行減速至停車并開啟危險警告信號提示周邊其他道路使用者的安全輔助功能,進一步提升了系統的安全響應能力。但因此也會引出新的疑問,如何通過實際表現特征來界定某功能是屬于組合駕駛輔助(L2)還是有條件自動駕駛(L3)。此外,如果一個車型同時具有車道居中控制(LCC)和自適應巡航(ACC)兩個部分駕駛輔助系統(1 級駕駛自動化,以下簡稱為 L1),且提供了兩個功能可同時處于激活狀態的方式,那么從整車行為
37、上看,車輛在無需駕駛員介入任意方向的運動控制情況下做到了持續的橫向和縱向運動控制,是否將這種車輛表現也視為組合駕駛輔助在運行。區分清楚 L2 與 L1 和 L3 之間的功能差異,不僅可以有助于避免在終端用戶界面上對系統能力邊界產生誤解及防止可能發生的誤用,還可以進一步明確針對 L2 系統的原則性要求,作為未來相關標準及管理法規制定的參考。L2 與與 L3 的的差異性分析差異性分析 2.1.1 L2 與與 L3 駕駛員駕駛員與系統與系統角色角色/分工的差異分工的差異 GB/T 40429-2021 汽車駕駛自動化分級 中對于 L2 與 L3 的分 20 級定義如下:2 級駕駛自動化(組合駕駛輔助
38、,combined driver assistance)系統在其設計運行條件下持續地執行動態駕駛任務中的車輛橫向和縱向運動控制,且具備與所執行的車輛橫向和縱向運動控制相適應的部分目標和事件探測與響應的能力。注:對于 2 級駕駛自動化,駕駛員和駕駛自動化系統共同執行全部動態駕駛任務,并監管駕駛自動化系統的行為和執行適當的響應或操作。3 級駕駛自動化(有條件自動駕駛,conditionally automated driving)系統在其設計運行條件下持續地執行全部動態駕駛任務。注:對于 3 級駕駛自動化,動態駕駛任務后援用戶以適當的方式執行接管?;贕B/T 40429-2021駕駛自動化分級國
39、家標準中的定義可以進一步明確出駕駛員和系統在不同級別中所扮演的角色以及具體的駕駛任務分工。聯合國歐洲經濟委員會/世界車輛法規協調論壇(UNECE/WP.29)在 2018 年 4 月 23 日發布了 WP.29 自動駕駛定義及聯合國法規制定通用原則參考文檔。該文檔針對 SAE J3016 中 1級至 5 級駕駛自動化系統的駕駛員與系統的分工、相關聯合國法規制定需考慮的內容等方面提出指導性原則。其中,SAE J3016 Level 2 和Level 3 的駕駛員任務及系統任務說明見表 2。WP.29 自動駕駛定義參考文擋中駕駛員與系統的分工說明 21 關于 SAE J3016 的 Level 2
40、 關于 SAE J3016 的 Level 3 駕駛員的任務 決定何時激活或退出系統是適當的;執行 OEDR(目標和事件探測與響應),監測行車環境并在必要時作出響應(例如緊急車輛駛來);持續監督系統執行的動態駕駛任務。雖然駕駛員可能會脫離身體上的駕駛操縱,但必須在精神上完全參與駕駛任務,并應在環境條件或系統要求下立即進行干預(系統沒有介入請求,僅在誤用或故障時發出警告);駕駛員不應執行會防礙其在必要時立即進行駕駛干預的非駕駛任務。決定何時激活或退出自動駕駛系統是適當的;無需在ODD(設計運行范圍)內執行縱向運動和橫向運動控制以及環境監測;應保持足夠的警覺性以獲知介入請求及相關的車輛警告、機械故
41、障或緊急車輛;在 ODD 內可將注意力從動態駕駛任務中移開,但只能執行依然會留有適當響應時間的非駕駛任務。系統的任務 激活后執行縱向(加速,制動)和橫向(轉向)的動態駕駛任務。系統無法探測ODD 內的所有情況;立即響應駕駛員的退出請求;沒有介入請求,僅發出警告;通過駕駛員在環檢測功能評估駕駛員參與系統和環境狀態監測任務的情況和立即干預車輛行駛的能力。激活后執行縱向(加速,制動)和橫向(轉向)的動態駕駛任務,應對行車環境進行監測以進行運行決策;僅允許在其所設計的條件下激活。立即響應駕駛員的退出請求。當人工接管可能會危及安全時,系統可暫緩退出;只有在提供給駕駛員足夠的接管時間后系統才自動退出。在某
42、些受限的情況下,如果駕駛員不執行接管,系統可以過渡到(至少觸發措施到)最小風險狀態;應通過駕駛員接管能力識別來確保在系統請求時駕駛員處于可接管狀態;緊急制動措施應由系統完成而不是期待駕駛員執行。于 2021 年 8 月 20 日發布的 GB/T 40429-2021 駕駛自動化分級國標中也對 0 級(應急輔助)至 5 級(完全自動駕駛)用戶與系統的角 22 色進行了說明。其中,關于組合駕駛輔助(L2)和有條件自動駕駛(L3)的相關說明見表 3。GB/T 40429-2021 駕駛自動化分級國標中駕駛員與系統的角色說明 Level 2-組合駕駛輔助 Level 3-有條件自動駕駛 駕駛員的角色
43、執行駕駛自動化系統沒有執行的其余動態駕駛任務;監管駕駛自動化系統,并在需要時介入動態駕駛任務以確保車輛安全;決定是否及何時啟動或關閉駕駛自動化系統;在任何時候,可以立即執行全部動態駕駛任務。駕駛員(系統未激活):系統激活前,確認裝備駕駛自動化系統的車輛狀態是否可以使用;決定何時開啟駕駛自動化系統;在駕駛自動化系統激活后成為動態駕駛任務后援用戶。動態駕駛任務后援用戶(系統激活):當收到介入請求時,及時執行接管;發生車輛其他系統失效時,及時執行接管;可將視線轉移至非駕駛相關的活動,但保持一定的警覺性,對明顯的外部刺激(如:救護車警笛等)進行適當的響應;決定是否以及如何實現最小風險狀態,并判斷是否達
44、到最小風險狀態;在請求駕駛自動化系統退出后成為駕駛員。系統的角色 持續執行動態駕駛任務中的車輛橫向和縱向運動控制;具備與車輛橫向和縱向運動控制相適應的部分目標和事件探測與響應的能力;當駕駛員請求駕駛自動化系統退出時,立即解除系統控制權。僅允許在其設計運行條件下激活;激活后在其設計運行條件下執行全部動態駕駛任務;識別是否即將不滿足設計運行范圍,并在即將不滿足設計運行范圍時,及時向動態駕駛任務后援用戶發出介入請求;識別駕駛自動化系統失效,并在發生駕駛自動化系統失效時,及時向動態駕駛任務 23 后援用戶發出介入請求;識別動態駕駛任務后援用戶的接管能力,并在用戶的接管能力即將不滿足要求時,發出介入請求
45、;在發出介入請求后,繼續執行動態駕駛任務一定的時間供動態駕駛任務后援用戶接管;在發出介入請求后,如果動態駕駛任務后援用戶未響應,適時采取風險減緩車輛風險的措施;當用戶請求駕駛自動化系統退出時,立即解除系統控制權。綜上,在WP.29 自動駕駛定義及聯合國法規制定通用原則參考文檔和GB/T 40429-2021 汽車駕駛自動化分級中,對于組合駕駛輔助(L2),駕駛員仍應持續駕駛任務在環且負責部分動態駕駛任務,尤其是目標和事件探測與響應(OEDR)部分,并在必要時立即干預車輛控制。系統輔助駕駛員執行持續的橫向和縱向運動控制以及相應的 OEDR,對駕駛員駕駛任務在環狀態進行監測,并立即響應駕駛員的退出
46、請求。對于有條件自動駕駛(L3),駕駛員在保持警覺性的前提下可以執行一定的非駕駛任務(滿足相關法律法規的前提下),在系統的設計運行條件(ODC)內無需執行動態駕駛任務但應立即響應系統的介入請求。系統在其 ODC 內執行全部動態駕駛任務并對駕駛員接管能力狀態進行持續監測,在即將超出 ODD 或發生失效等情況下向駕駛員發出介入請求。24 2.1.2 L2 與與 L3 功能的差異性功能的差異性 2021 年 2 月世界車輛法規協調論壇/自動駕駛和網聯車輛常設工作組(WP.29/GRVA)在其工作框架下正式成立先進駕駛輔助系統(ADAS)法規專項組(TF ADAS),其中一項工作內容是澄清 ADAS與
47、自動駕駛的差異,該項工作成果也會作為針對 L2 系統所制定的新聯合國法規,即駕駛員控制輔助系統(Driver Control Assistance Systems,DCAS)的原則性參考。在 2022 年 1 月的 TF ADAS 第 10次會議上,國際汽車制造商組織(OICA)和歐洲汽車供應商協會(CLEPA)針對駕駛輔助系統(以 DCAS 為例)與自動駕駛系統(以自動車道保持系統,ALKS 為例),從動態控制、OEDR、駕駛員角色、非駕駛任務及駕駛員監測目的幾個方面進行了相關差異性或共同性說明,見表 4。OICA/CLEPA 駕駛輔助與自動駕駛系統的差異性/共同性說明 駕駛輔助系統(例如
48、DCAS)自動駕駛系統(例如 ALKS)系統提供的動態控制 持續的橫向和縱向運動控制 持續的橫向和縱向運動控制 目標和事件探測 與 響 應(OEDR)為駕駛員提供輔助,但不足以允許駕駛員執行非駕駛任務(例如,系統無法總是識別其自身邊界)足以允許駕駛員執行非駕駛任務(不需要駕駛員在環的情況下依然確保安全)。識別其自身邊界(當接近其自身邊界時發出介入請求)駕駛員角色 持續參與/監督動態駕駛任務 能夠在必要時隨時干預 能夠在需要的時候響應介入請求 非駕駛任務 與對傳統駕駛員的要求保持一致 可被允許 駕駛員監測目的 評估駕駛員對動態駕駛任務的參與/監督程度 評估駕駛員可響應系統發出的介入請求的能力 通
49、過對上述國際和國內標準法規的梳理,可以得出一定的 L2 與 25 L3 差異性對比,但還沒有進行全面的功能層面差異性分析,本研究報告將從動態駕駛任務(DDT)執行主體、駕駛員在環機制、目標和事件探測與響應(OEDR)、駕駛決策等四個方面詳細論述和總結 L2與 L3 兩者在功能層面的差異性,并在后文中明確針對 L2 系統/功能的原則性要求。1)動態駕駛任務(DDT)執行主體 對于組合駕駛輔助(L2):系統在激活狀態下,DDT 由駕駛員和系統共同承擔,但 DDT 執行主體依然是駕駛員,系統輔助駕駛員執行車輛橫向和縱向運動控制以及行車環境的探測與響應。因此,作為 DDT 執行主體,駕駛員可在任意時刻
50、通過轉動方向盤、踩下加速踏板等操縱方式介入車輛的橫向運動、縱向運動控制。在駕駛員相應的控制輸入被執行過程中,系統可以不退出,待駕駛員控制輸入結束后,系統自動恢復到激活狀態。例如,單車道行駛控制系統在激活狀態下,當駕駛員轉動方向盤后,車輛的橫向控制輸入來源由系統轉換到駕駛員,由駕駛員來臨時控制車輛的行駛方向,但系統依然持續控制車輛縱向運動。當駕駛員結束對方向盤的操縱后,車輛的橫向控制輸入來源自動恢復到系統。對于有條件自動駕駛(L3):系統在激活狀態下,系統是唯一的 DDT 執行主體,由系統來承擔全部 DDT。若駕駛員已介入車輛的橫向運動或縱向運動控制后,應最終導致系統退出,而不應在駕駛員控制輸入
51、結束后系統自動恢復到激活狀態。例如,自動車道保持系統(ALKS)在激活狀態下,當駕駛員轉 26 動方向盤(超過為防止駕駛員誤用而設定的閾值后),車輛的橫向控制輸入來源由系統轉換到駕駛員,并且系統自動退出,而不應該繼續控制車輛縱向運動。2)駕駛員在環機制 對于組合駕駛輔助(L2):系統在激活狀態下,駕駛員應始終不脫離駕駛任務。系統應對駕駛員是否在環進行持續檢測,并在必要時向駕駛員發出提示信號。例如脫手檢測技術措施的一種表現為,單車道行駛控制系統在激活狀態下,當行車速度超過 10 km/h 后,系統應對駕駛員是否手握方向盤進行持續檢測,當檢測到駕駛員脫手達到一定時長后發出脫手提示信號,提醒駕駛員應
52、立即重新手握方向盤。對于有條件自動駕駛(L3):系統在激活狀態下,駕駛員可以有條件的脫離駕駛任務,將注意力從駕駛任務中移開,從事被允許的非駕駛任務(滿足相關法律法規的前提下),但仍應保持足夠的警覺性以及時響應系統所發出的介入請求。因此系統應具有駕駛員接管能力監測功能,可以通過駕駛員狀態監測等技術措施對駕駛員是否具備接管能力進行持續監測,并在必要時向駕駛員發出提示信號。例如,自動車道保持系統(ALKS)在激活狀態下,駕駛員可以通過車機設備進行娛樂或處理工作等活動,但系統會對駕駛員的視覺注意力、困倦狀態等進行持續監測,當系統判定駕駛員不具備接管能力時發出接管能力不足提示信號,提醒駕駛員保持必要的接
53、管能力。3)目標和事件探測與響應(OEDR)27 對于組合駕駛輔助(L2):系統在激活狀態下,DDT 執行主體是駕駛員,因此對于車外天氣及環境情況、道路結構拓撲情況、其他道路使用者與自車行為交互情況、交通事故及臨時施工等可能會對自車行駛造成安全影響的,受限于系統感知和決策規劃能力,系統會輔助駕駛員執行部分 OEDR,但駕駛員仍需作為 OEDR 的執行主體,在行車環境或系統運行狀態發生異常時,立即介入車輛的控制。例如,根據中汽中心汽車測評管理中心發布的 C-ICAP 專項測評研究報告4,第一批針對基礎行車輔助規程測試的 6 款車型中僅有 2款車型通過了道路施工場景的測試,其余車型無法對施工區域所
54、擺放的錐桶進行識別和響應。對于有條件自動駕駛(L3):系統在激活狀態下,由系統來承擔全部 DDT,OEDR 也因此由系統全部承擔,包括識別全部已明確的設計運行條件(ODC)元素、計劃接管事件和非計劃接管事件等,并執行合理的控制策略。例如,自動車道保持系統(ALKS)在激活狀態下,如果在車輛行駛前方出現臨時施工區域(道路上臨時擺放錐桶),系統應進行安全響應不與施工區域設施等發生碰撞,安全響應策略取決于系統能力及車流情況,可包括自動換道至相鄰可通行車道、提前發出介入請求、執行避撞控制等措施。4)駕駛決策 駕駛決策作為動態駕駛任務(DDT)的組成部分,根據當前處于報批階段的國家標準 GB/T 智能網
55、聯汽車 術語和定義 中的相關定 28 義,即“決策”是指駕駛自動化系統確定車輛駕駛行為的技術。駕駛決策作為運動規劃的上游,從頂層上指導車輛下一步應該如何行駛方可作為全局最優解。例如,駕駛決策會明確自車是搶行還是讓行,是超車還是跟隨,是繼續車道保持還是發起換道,是向左避障還是向右避障等。對于組合駕駛輔助(L2):系統在激活狀態下,DDT 由駕駛員和系統共同承擔,因此也是由駕駛員和系統共同承擔駕駛決策。例如,單車道行駛控制系統提供給駕駛員跟車時距、巡航車速等調節方式,系統在激活狀態下會對駕駛員的相關調節輸入(例如縮小跟車時距或增加巡航車速等)進行響應。對于具備駕駛員“撥桿換道”功能的系統,會響應來
56、自于駕駛員的換道意圖并視情況發起換道過程等。對于具備自主換道功能的系統,可提供給駕駛員不同的設置選項,即每次發起換道過程前需進行確認,或者每次發起換道過程前不需要進行確認。對于前者,每次換道的駕駛決策都由駕駛員通過特定的操作方式進行。對于后者,駕駛員可通過特定的干預方式取消換道過程。對于有條件自動駕駛(L3):系統在激活狀態下,由系統來承擔全部 DDT,駕駛決策也因此由系統全部承擔。例如,自動車道保持系統(ALKS)在激活狀態下,當駕駛員通過特定的操作方式(如轉向信號燈操縱件)嘗試發起換道時,系統不應觸發本次換道過程,因為換道決策不是來自于 ALKS 系統本身。上述有關 L2 與 L3 實際功
57、能差異性梳理匯總見表 5。本研究項目對 L2 與 L3 實際功能劃分界限的梳理總結 Level 2 Level 3 解釋說明 29 組合駕駛輔助 有條件自動駕駛 DDT 執行主體 駕駛員(在激活狀態下,由駕駛員和系統共同承擔 DDT)系統(在激活狀態下,由系統承擔 DDT)對于 L2,駕駛員可在任意時刻干預橫向(轉向)或縱向(加速)控制,系統可不退出;對于 L3,系統是唯一的駕駛主體執行全部 DDT,若駕駛員已干預了任意方向的車輛運動控制,應最終導致系統退出。駕駛員在環 駕駛員應始終不脫離駕駛任務 技術角度:駕駛員可脫離駕駛任務,但應具備接管能力 對于 L2,系統應對駕駛員是否在環進行持續檢測
58、(評估駕駛員是否處于駕駛任務中);對于 L3,系統應對駕駛員是否具備接管能力進行持續檢測(評估駕駛員是否有能力響應介入請求)。動態駕駛任務 OEDR 部分 以駕駛員為主體,系統輔助執行對目標和事件的探測與響應 系統承擔全部的目標和事件探測與響應 對于 L2,受限于感知和規劃決策能力,駕駛員依然需要全程監測車外環境及系統運行狀態,若發生異常應立即介入車輛控制。駕駛員應在 OEM 聲明的 ODD范圍內使用系統;對于 L3,技術實現層面可以做到無需駕駛員全程監測車外環境及系統運行狀態,維持接管能力即可。系統應僅在滿足 ODC 下激活。駕駛決策部分 駕駛員和系統共同承擔駕駛決策 系統承擔全部的駕駛決策
59、 對于 L2,駕駛員參與相應的駕駛決策,30 例如系統提供跟車時距、巡航車速等設置方式,駕駛員通過撥桿等方式確認換道意圖;對于 L3,系統是唯一的駕駛主體,應執行全部的動態駕駛任務,包括全部的駕駛決策。2.1.3 L2 與與 L3 功能差異性小結功能差異性小結 通過上述對動態駕駛任務(DDT)執行主體、駕駛員在環機制、目標和事件探測與響應(OEDR)以及駕駛決策四個方面的梳理和分析,從功能表現上,對于有條件自動駕駛(L3)來說,系統在激活狀態下至少應滿足以下四項。對從功能表現上有任意一項不滿足的系統則不是有條件自動駕駛(L3),應屬于駕駛輔助范疇:如果駕駛員已干預了任意方向上的車輛運動控制,應
60、最終導致L3 系統退出,不應在駕駛員控制輸入結束后系統依然持續保持激活狀態;如果駕駛員具備接管能力,應允許其有條件的脫離駕駛任務;系統應承擔全部的 OEDR,包括識別全部已明確的設計運行條件(ODC)元素、計劃接管事件和非計劃接管事件等,并執行合理的控制策略;系統應承擔全部的駕駛決策,無需駕駛員給予駕駛決策輸入。31 L1 與與 L2 差異性分析差異性分析 GB/T 40429-2021 汽車駕駛自動化分級中對 L1 的分級定義如下:1 級駕駛自動化(部分輔助駕駛,partial driver assistance)系統在其設計運行條件下持續地執行動態駕駛任務中的車輛橫向或縱向運動控制,且具備
61、與所執行的車輛橫向或縱向運動控制相適應的部分目標和事件探測與響應的能力。注:對于 1 級駕駛自動化,駕駛員和駕駛自動化系統共同執行全部動態駕駛任務,并監管駕駛自動化系統的行為和執行適當的響應或操作(如車道居中控制、自適應巡航控制等功能)。針對在分級標準中作為示例的車道居中控制和自適應巡航控制等功能,根據 GB/T 39263-2020 道路車輛 先進駕駛輔助系統(ADAS)術語及定義的相關定義:車道居中控制(lane centering control;LCC):實時監測車輛與車道邊線的相對位置,持續自動控制車輛橫向運動,使車輛始終在車道中央區域行駛。全速自適應巡航控制(full speed
62、range adaptive cruise control;FSRA):實時監測車輛前方行駛環境,在設定的速度范圍內自動調整行駛速度并具有減速至停止及從停止狀態自動起步的功能,以適應前方車輛和/或道路條件等引起的駕駛環境變化。通過上述駕駛自動化分級和功能定義可以看到,如果一個車型同時具有 LCC 和 FSRA 兩個 L1 系統,且提供了兩個功能可同時處于激 32 活狀態的方式(例如通過一個共用的操縱件或者兩個操縱件),那么從整車行為上看,雖然是兩個 L1 系統獨立激活,但車輛在無需駕駛員介入任意方向的運動控制情況下做到了持續的橫向和縱向運動控制,且兩個系統同時也在輔助駕駛員執行相適應部分的目標
63、和事件探測與響應,例如 LCC 持續執行車道線檢測,FSRA 持續執行前方目標物探測等,因此從系統對車輛的運動控制表現上,已經可以視同為組合駕駛輔助。因此,從安全管理角度,如果車輛所配備的輔助駕駛員分別執行橫向運動和縱向運動控制的兩個 L1 系統可以同時處于激活狀態,則建議在兩個系統同時處于激活狀態下也應滿足對應的 L2 系統標準要求(例如 GB/T 智能網聯汽車 組合駕駛輔助系統技術要求及試驗方法 第 1 部分:單車道行駛控制)。若不能同時處于激活狀態則視為完全獨立的 L1 系統,無需滿足對應的 L2 系統標準要求。組合駕駛輔助系統的關鍵組合駕駛輔助系統的關鍵技術技術原則原則 通過本章節對
64、L2 與 L3、L1 與 L2 的差異性分析,一方面識別出了可被視為有條件自動駕駛(L3)的系統至少要滿足的四項功能特征,以及兩個 L1 若能夠同時處于激活狀態則應視同為 L2。另一方面基于動態駕駛任務(DDT)執行主體、駕駛員在環機制、目標和事件探測與響應(OEDR)以及駕駛決策,也可以總結出對于組合駕駛輔助系統在激活狀態下的關鍵技術原則:從 DDT 執行主體和駕駛決策角度:當駕駛員對車輛橫向或縱 33 向運動控制的輸入超過為防止誤用為目的的閾值時,以及駕駛員對跟車時距、巡航車速等的調節請求、駕駛員對觸發換道過程的請求(若系統具備換道功能),系統應立即響應駕駛員的干預(包括對駕駛員進行必要的
65、提示);從駕駛員在環機制角度:系統應對駕駛員是否在環進行持續檢測,以識別駕駛員是否在執行相應的動態駕駛任務,并在必要時向駕駛員發出提示信號。系統不應向駕駛員提供與駕駛任務不相關且易分散注意力的內容;從 OEDR 角度:系統應向駕駛員提供充分的系統運行狀態信息。對于具備單車道行駛、多車道行駛以及其他 L2 功能的系統,還應提供相應功能必要的行車環境信息。34 3 組合駕駛輔助功能體系組合駕駛輔助功能體系 本研究報告 1.2 章節產業概述中共分析了 19 家供應商和車企的組合駕駛輔助產品,包括傳感器等硬件配置、可支持的設計運行范圍(ODD)以及相關 L2 功能的介紹。其中,對于目前已量產或研發/規
66、劃中的 L2 功能,從技術發展現狀、趨勢以及功能開發等角度通過清晰的邏輯關系全面梳理并劃分了若干彼此不重復、不重疊的多個具體功能,除駕駛員在環檢測外,每一項功能側重于表征自車特定的行為動作,例如,自車輔助駕駛員控制車輛,保持在當前車道中央區域行駛的行為?;蛘弋斚到y確認駕駛員換道意圖后,控制車輛從當前車道駛入目標車道的行為?;诖?,形成以行駛輔助、安全輔助和駕駛員在環檢測三大類別的 L2 功能體系,見圖 1。L2 功能體系分類 35 此外,隨著 L2 系統的持續演進,其應對高速公路上臨時施工區域、城區內的路口通行(直行、左轉、右轉、掉頭)等復雜交通場景的能力也在不斷增強。因此,除針對 L2 功能
67、體系進行全面梳理外,對于特定交通標志標線、交通信號燈、道路基礎設施、復雜道路結構拓撲等的識別和響應,以及涉及與其他道路使用者的復雜行為交互,通過梳理 L2 應對場景進行覆蓋。L2 應對場景體系在本報告第 4 章進行說明。行駛行駛輔助輔助 行駛輔助是指系統在激活狀態下,執行車速控制、轉向控制等駕駛任務,輔助駕駛員控制車輛行駛的功能??煞譃檠埠捷o助和換道控制輔助兩類。3.1.1 巡航輔助巡航輔助 巡航輔助是指輔助駕駛員保持在當前車道行駛,行駛過程中控制車輛的行駛速度和方向,支持巡航車速、跟車時距調節的功能,包括單車道行駛、車道巡航行駛等。3.1.1.1 單車道行駛單車道行駛 單車道行駛是指根據車輛
68、周邊行駛環境,對車輛持續進行橫向和縱向運動控制,輔助駕駛員控制車輛僅在選定的單一車道內行駛的功能。3.1.1.2 車道巡航車道巡航行駛行駛 車道巡航行駛相比于單車道行駛功能為駕駛員提供額外的輔助 36 駕駛能力,例如車道內偏移行駛、限速調節、更高的過彎能力等。3.1.2 換道控制輔助換道控制輔助 換道控制輔助是指輔助駕駛員在車道間執行換道過程的功能,包括駕駛員觸發的換道控制、系統觸發的換道控制等。3.1.2.1 駕駛員觸發的換道控制駕駛員觸發的換道控制 駕駛員觸發的換道控制是指系統在確認駕駛員換道意圖后,輔助駕駛員在車道間執行換道過程的功能,包括多車道行駛、推薦換道等。3.1.2.1.1 多車
69、道行駛多車道行駛 多車道行駛是指僅在駕駛員通過轉向信號燈操縱件觸發換道過程后,根據車輛周邊行駛環境,對車輛持續進行橫向和縱向運動控制,輔助駕駛員在相同行駛方向的車道間執行換道過程的功能。3.1.2.1.2 推薦換道推薦換道 推薦換道是指在駕駛員對系統每次發出的換道意圖進行確認后,根據車輛周邊行駛環境,對車輛持續進行橫向和縱向運動控制,輔助駕駛員在車道間執行換道過程的功能。3.1.2.2 系統觸發的換道控制系統觸發的換道控制 系統觸發的換道控制是指在系統發出換道意圖后,若駕駛員沒有取消,則根據車輛周邊行駛環境,對車輛持續進行橫向和縱向運動控制,輔助駕駛員在車道間執行換道過程的功能。安全輔助安全輔
70、助 安全輔助是指系統在激活狀態下,當出現安全風險的情況下由系 37 統輔助駕駛員執行以避免碰撞為目標的車輛控制或安全停車的功能,可分為碰撞風險控制輔助和安全停車輔助兩類。3.2.1 碰撞風險控制輔助碰撞風險控制輔助 碰撞風險控制輔助是指當存在阻礙自車正常向前行駛的目標物時,系統通過采取較大的制動力控制或繞行等措施輔助駕駛員避免碰撞或減輕碰撞后果的功能,可分為本車道內碰撞風險控制和跨車道線碰撞風險控制兩類。3.2.1.1 本車道內碰撞風險控制本車道內碰撞風險控制 本車道內碰撞風險控制是指當前車道內存在阻礙自車向前行駛的目標物時,系統采取較大的制動力控制或者通過偏向車道內遠離目標物的一側行駛等措施
71、,輔助駕駛員避免碰撞或減輕碰撞后果的功能,包括制動避撞、繞行避撞等。3.2.1.1.1 制動避撞制動避撞 制動避撞是指當前車道內存在阻礙自車向前行駛的目標物時,輔助駕駛員采取較大的制動力控制以避免碰撞或減輕碰撞后果的功能。3.2.1.1.2 繞行避撞繞行避撞 繞行避撞是指當前車道內存在阻礙自車向前行駛的目標物時,輔助駕駛員通過偏向車道內遠離目標物的一側行駛以避免碰撞的功能。3.2.1.2 跨車道線碰撞風險控制跨車道線碰撞風險控制 跨車道線碰撞風險控制是指當前車道內存在阻礙自車向前行駛的目標物時,輔助駕駛員控制車輛跨越車道線行駛以避免碰撞的功能。38 3.2.2 安全停車輔助安全停車輔助 安全停
72、車輔助是指當系統判定駕駛員無法繼續執行動態駕駛任務后,輔助駕駛員將車輛停在目標停車區域的功能,包括本車道內停車、本車道外停車等。3.2.2.1 本車道內停車本車道內停車 本車道內停車是指當系統判定駕駛員無法繼續執行動態駕駛任務后,輔助駕駛員將車輛停在當前行駛車道內的功能。3.2.2.2 本車道外停車本車道外停車 本車道外停車是指當系統判定駕駛員無法繼續執行動態駕駛任務后,輔助駕駛員將車輛停在當前行駛車道外安全區域的功能,包括但不限于最右側車道、硬路肩等。駕駛員在環檢測駕駛員在環檢測 駕駛員在環檢測是指對駕駛員能否及時介入車輛控制的狀態進行檢測并在必要時發出提示信號的功能,包括脫手檢測、視覺注意
73、力檢測等。3.3.1 脫手檢測脫手檢測 脫手檢測是指對駕駛員是否手握方向盤進行持續檢測并在必要時發出脫手提示信號的功能。3.3.2 視覺視覺注意力檢測注意力檢測 視覺注意力檢測是指對駕駛員是否保持動態駕駛任務相關的注意力進行持續檢測并在必要時發出注意力分散提示信號的功能。39 4 組合駕駛輔助應對場景組合駕駛輔助應對場景體系體系 對于組合駕駛輔助,除通過單個的功能來實現特定的駕駛行為外,例如系統輔助駕駛員控制車輛穩定的在當前車道內跟隨前方車輛行駛,或者從當前車道駛入到相鄰車道的行為等。系統也需要通過多個特定的行為組合來合理的處理和應對所遇到的復雜交通場景?;谙到y自身的能力和設計運行范圍(OD
74、D),相關場景可包括交叉路口、收費站、施工路段等。應對場景體系的梳理是對 L2 功能體系的有效補充。第 3 章所梳理出的相關 L2 功能,在標準化中會側重于對系統控制能力提出一定的性能要求,例如彎道行駛過程中的最大橫向加速度要求、實現完全避撞的最大車速差要求、完成換道過程的最長時間要求等。本章節所梳理出的相關應對場景,則會側重于對系統控制結果提出要求,例如系統輔助駕駛員控制車輛安全地通過了有交通信號燈設置的交叉路口并駛入了對應車道、從匝道安全地匯入到高速公路主線車道繼續行駛等。綜上,通過對本研究項目組內企業的量產或規劃產品的研究以及結合業界產品現狀,形成包含通用場景、高速公路/城市快速路場景和
75、城區場景三大類別的 L2 應對場景體系,見圖 2。40 L2 應對場景體系分類 通用通用場景場景 通用場景是指在高速公路、城市快速路以及城區等不同的設計運行范圍(ODD)內均存在的場景??煞譃槭┕?事故路段通行、隧道通行、車道分流/合流、進出加油站/充換電站等。4.1.1 施工施工/事故路段通行事故路段通行 施工/事故路段通行場景是指系統通過識別前方路段中臨時或長期等施工區的標志及相關障礙物、或者事故現場相關障礙物占用本車道或相鄰車道的情況,根據周圍行駛環境對車輛持續進行橫向和縱向運動控制,輔助駕駛員安全通過該路段的能力來進行應對的場景。圖3 為場景示意圖。41 施工/事故路段通行應對場景示意
76、圖 4.1.2 隧道通行隧道通行 隧道通行場景是指系統通過在進出隧道時以及在隧道內通行過程中有效處理光線明暗變化對感知所帶來的影響,輔助駕駛員安全通過該路段的能力來進行應對的場景。圖 4 為場景示意圖。隧道通行應對場景示意圖 4.1.3 車道分流車道分流/合流合流 車道分流/合流場景是指系統通過識別前方路段車道數量增加或減少的情況,根據周圍行駛環境對車輛持續進行橫向和縱向運動控制,輔助駕駛員安全通過該路段的能力來進行應對的場景。圖 5 為場景示意圖。42 車道分流/合流應對場景示意圖 4.1.4 進出加油站進出加油站/充換電站充換電站 進出加油站/充換電站場景是指系統通過根據周圍行駛環境,對車
77、輛持續進行橫向和縱向運動控制,按照駕駛員意圖或導航路徑信息輔助駕駛員安全駛入或/和駛出加油站、充電站或換電站的能力來進行應對的場景。圖 6 為場景示意圖。進出加油站/充換電站應對場景示意圖 高速高速公路公路/城市城市快速路場景快速路場景 高速公路/城市快速路場景是指僅在具備中央物理分隔,供汽車分方向、分車道行駛并全部控制出入的道路條件下存在的場景??煞譃樯舷略训?、ETC 收費站通行和進出服務區等。4.2.1 上上下匝道下匝道 上下匝道場景是指系統通過按照駕駛員意圖或導航路徑信息,結合周圍行駛環境,在不影響行駛安全的前提下輔助駕駛員控制車輛從主路進入或離開匝道的能力來進行應對的場景。圖 7 為場
78、景示意圖。43 上下匝道應對場景示意圖(下匝道)4.2.2 ETC 收費站通行收費站通行 ETC 收費站通行場景是指系統通過根據周圍行駛環境,對車輛持續進行橫向和縱向運動控制,并按系統規劃路線從主路或匝道通過收費站前無車道線區域,進入允許通行的 ETC 收費通道,在收費站閘機自動抬桿后安全通過收費站區域并進入后續目標車道的能力來進行應對的場景。圖 8 為場景示意圖。ETC 收費站通行應對場景示意圖 4.2.3 進出服務區進出服務區 進出服務區場景是指系統通過根據駕駛員意圖或導航路徑信息輔助駕駛員從高速公路主路安全的駛入服務區、或從服務區安全的匯入高速公路主路的能力來進行應對的場景。圖 9 為場
79、景示意圖。44 進出服務區應對場景示意圖 城區場景城區場景 城區場景是指主要在城市主干路、次干路或支路等道路條件下存在的場景??煞譃橛行盘枱袈房谕ㄐ?、無信號燈路口通行、無車道線路段通行和環島通行等。4.3.1 有信號燈路口通行有信號燈路口通行 有信號燈路口通行場景是指系統通過按照駕駛員意圖或導航路徑信息,根據交通信號燈狀態信息及周圍行駛環境,對車輛持續進行橫向和縱向運動控制輔助駕駛員安全通過路口(包括直行、左轉、右轉、掉頭等)的能力來進行應對的場景。圖 10 為場景示意圖。有信號燈路口通行應對場景示意圖 45 4.3.2 無信號燈路口通行無信號燈路口通行 無信號燈路口通行場景是指系統通過在無交
80、通信號燈的路口,按照駕駛員意圖或導航路徑信息及周圍行駛環境,對車輛持續進行橫向和縱向運動控制輔助駕駛員安全通過路口(包括直行、左轉、右轉、掉頭等)的能力來進行應對的場景。圖 11 為場景示意圖。無信號燈路口通行應對場景示意圖 4.3.3 無車道線路段通行無車道線路段通行 無車道線路段通行場景是指系統通過根據周圍行駛環境,在沒有車道標線的路段內對車輛持續進行橫向和縱向運動控制,輔助駕駛員安全通過該路段的能力來進行應對的場景。圖 12 為場景示意圖。無車道線路段通行應對場景示意圖 46 4.3.4 環島通行環島通行 環島通行場景是指系統通過按照駕駛員意圖或導航路徑信息,根據交通信號燈狀態信息(如有
81、)、周圍行駛環境以及環島結構,對車輛持續進行橫向和縱向運動控制,輔助駕駛員安全的駛入、環島內通行并正確駛出環島的能力來進行應對的場景。圖 13 為場景示意圖。環島通行應對場景示意圖 47 5 組合駕駛輔助標準法規及測評現狀組合駕駛輔助標準法規及測評現狀 當前針對組合駕駛輔助系統,國內和國際上多項相關標準及法規已制定完成。同時,根據工信部 2023 年 7 月發布的國家車聯網產業標準體系建設指南(智能網聯汽車)(2023 年版),第一階段到2025 年,系統形成能夠支撐組合駕駛輔助和自動駕駛通用功能的智能網聯汽車標準體系。第二階段到 2030 年,滿足組合駕駛輔助、自動駕駛和網聯功能全場景應用需
82、求,給出了頂層標準體系規劃。在UNECE/WP.29 層面,正在制定針對 L2 系統的聯合國法規,對不同的L2 功能提出上位的通用性要求,以滿足企業對新技術產品銷售以及主管部門對產品準入管理的需求。此外,國內和國際上也已開展了針對已銷售的具備基礎行車輔助、領航行車輔助等 L2 功能車型的測試評價,為消費者買車用車提供權威參考。國內標準國內標準及測評現狀及測評現狀 國內標準國內標準 截止目前,國內 L2 功能相關的國家標準有 2 項,均已完成制定工作現處于報批階段,見表 6。國內 L2 功能標準列表(已制定完成)序號序號 標準名稱標準名稱 制定狀態制定狀態 1 GB/T 智能網聯汽車 組合駕駛輔
83、助系統技術要求及試驗方法 第 1 部分:單車道行駛控制 報批階段 2 GB/T 智能網聯汽車 組合駕駛輔助系統技術要求及試驗方法 第 2 部分:多車道行駛控制 報批階段 48 GB/T 單車道行駛控制單車道行駛控制:標準化對象為根據車輛周邊行駛環境,對車輛持續進行橫向和縱向運動控制,輔助駕駛員控制車輛僅在選定的單一車道內行駛的組合駕駛輔助系統。標準內容概述見表 7。GB/T 單車道行駛控制 內容概述 技術要求 功能要求,自檢,狀態轉換,提示信號,駕駛員監測(脫手檢測),橫向運動控制限值,縱向運動控制限值,駕駛員干預等 驗證方法 封閉場地試驗:無目標車輛,目標車輛干擾,最大橫向加速度,脫手報警,
84、駕駛員干預等 功能安全審核 GB/T 多車道行駛控制多車道行駛控制:標準化對象為僅在駕駛員觸發換道過程后,根據車輛周邊行駛環境,對車輛持續進行橫向和縱向運動控制,輔助駕駛員在相同行駛方向的車道間執行換道過程的組合駕駛輔助系統。標準內容概述見表 8。GB/T 多車道行駛控制 內容概述 技術要求 功能要求,自檢,駕駛員操作,換道過程取消,提示信號,駕駛員監測(脫手檢測),換道過程安全響應策略,橫向運動控制限值,縱向運動控制限值(包括安全距離),換道時間,其他道路條件換道要求等 驗證方法 封閉場地試驗:未激活單車道行駛控制的車輛換道,激活單車道行駛控制的車輛換道,系統發出脫手提示信號后的換道,最大橫
85、向加速度,脫手提示信號,駕駛員干預,相鄰車道有乘用車的換道安全響應,安全響應策略,電動兩輪車安全響應,行人安全響應等 功能安全審核 國內測評體系國內測評體系 除聚焦產品安全基線的標準制定外,為了引導企業生產更智能、更安全的汽車產品,為了方便消費者在眾多車型中挑選適合自己需求 49 的具備組合駕駛輔助功能的汽車產品,國內目前已構建出了面向基礎性和高階性的 L2 功能測評體系,見表 9。國內 L2 測評規程列表 序號序號 測評規程測評規程 發布時間發布時間 實施時間實施時間 1 中國智能網聯汽車技術規程(C-ICAP)(1.1 版)-基礎行車輔助測評規則 2022.12 2023.1 2 中國智能
86、網聯汽車技術規程(C-ICAP)(1.1 版)-領航行車輔助測評規則 2022.12 2023.1 3 中國智能汽車指數(IVISTA)-智能行車輔助試驗/評價規程(2020 版)2020.11 2021.4 4 中國智能汽車指數(IVISTA)(2020 版修訂版)-導航智能駕駛測評規程 2022.9 2022.9 C-ICAP(1.1 版)基礎行駛輔助測評版)基礎行駛輔助測評:測試對象包括自適應巡航系統、車道居中控制系統、組合駕駛輔助系統。下設指標如表 10 所示?;A行車輔助指標體系 基礎行車輔助基礎行車輔助 一級指標一級指標 二級指標二級指標 跟車能力 前車靜止識別與響應 前車低速識別
87、與響應 前車減速識別與響應 前車切入識別與響應 前車切出識別與響應 跟隨前車啟停 組合控制能力 車道居中控制 低速組合控制 高速組合控制 撥桿換道能力(加分項)緊急避險能力 行人及二輪車橫穿 交通事故 50 道路施工 模擬危險場景(加分項)駕駛員交互 系統提示 駕駛員監測 C-ICAP(1.1 版)領航行車輔助測評版)領航行車輔助測評:領航行車輔助系統適用于高速路和快速路,可以基于導航路線實現點到點通行的組合駕駛輔助系統。當基礎行駛輔助測評規程中的系統提示和脫手檢測為滿分時,可進行本規程測試。下設指標如表 11 所示。領航行車輔助指標體系 領航行車輔助領航行車輔助 一級指標一級指標 二級指標二
88、級指標 三級指標三級指標 主動換道能力 車道占用換道 前方遇靜止障礙物 前方遇緩行車輛 前方遇切入車輛 突發情況換道 前方遇道路施工 前方遇事故區域 導航路線換道 主路匯入匝道 匝道匯入主路 連續運行能力 通行成功率 變道成功率 匯入匝道成功率 匯入主路成功率 系統接管頻次 系統提醒接管頻次 主動介入接管頻次 車輛行駛舒適度 橫向舒適度 縱向舒適度 51 IVISTA 智能行車輔助評價(智能行車輔助評價(2020 版)版):本規程所述智能行車輔助(ICA)指通過控制車輛動力系統、傳動系統、制動器及轉向機構,實現對車輛進行橫縱向(或縱向)的控制,用以輔助駕駛員駕駛的車輛控制系統。包括自適應巡航系
89、統(ACC)、交通擁堵輔助系統(TJA)、高速公路輔助(HWA)等 L1/L2 級駕駛輔助系統。評價細則如表 12所示。此外,2023 版行車輔助規程已于 2023 年 8 月 17 日完成審定且已發布。智能行車輔助評價細則 評價項目評價項目 試驗場景試驗場景 評價指標評價指標 單車道縱向控制能力 目標車靜止 剎停并避免碰撞、減速度及減速度變化率 目標車低速 制動并跟車行駛、減速度及減速度變化率 目標車減速 制動并跟停、減速度及減速度變化率 前車切入 制動并跟車行駛、減速度及減速度變化率 單車道橫向控制能力 直道居中行駛 居中行駛 單車道縱橫向組合控制能力 直道駛入彎道 車道內行駛 側向加速度
90、 換道輔助能力 盲區無車 正確換道 盲區有車 抑制換道 關聯功能評價 抬頭顯示 將智能行車輔助相關信息顯示在駕駛員正常駕駛時的視野范圍內,使駕駛員不必低頭就可以看到 駕駛員監控 實現對駕駛員狀態的實時監控,并在駕駛員處于疲勞駕駛、駕駛分心、危險動作等狀態時實時提醒 V2X 實現車車通信或車與基礎設施之間通信功能 用戶手冊審核 內容明確,完整,無歧義 52 IVISTA(2020 版修訂版)導航智能駕駛測評規程版修訂版)導航智能駕駛測評規程:導航智能駕駛是指具有導航地圖和/或高精地圖支持,可在高速公路、快速路、城市道路范圍內實現包括主干路、匝道、路口等區域點對點通行的一類組合駕駛輔助系統。測評包
91、括車輛安全性測試和功能完成度測試。其中,車輛安全性測試考察被測車輛在典型場景下的避撞能力,即被測車輛的安全底線;功能完成度測試考察被測車輛在實際道路上行駛,能否順利完成不同場景下的駕駛任務,并給駕駛員及乘客帶來好的體驗。車輛安全性測試和功能完成度測試如表 13 和表 14 所示。此外,2023 版導航智能駕駛系統(高速公路)測評規程已公開征求意見,待后續發布實施。車輛安全性測試場景列表 類型類型 測試場景測試場景 基本場景 前車靜止(直道)前車靜止(直道)目標車偏置 前車靜止(直道)目標車斜置 前車靜止(彎道)前車切入 挑戰場景 前車切出 交通錐避讓 創新場景 注:在執行過程中,僅針對基本場景
92、和挑戰場景進行測評。前車減速 鄰車加塞 水馬避讓 路口通行 中國特色目標物場景 特殊天氣場景 功能完成度測試場景列表 53 類型類型 場景場景 基本場景 高速公路 路段內 擁堵走停 隧道通行 車道盡頭導航變道 匝道處 高速匯出匝道(有 0/1 輛環境車)匝道內路線選擇(有 0/1 輛環境車)匝道匯入高速(有 0/1 輛環境車)挑戰場景 高速公路 匝道處 高速匯出匝道(有 2/3 輛環境車)匝道匯入高速(有 2/3 輛環境車)創新場景 注:在執行過程中,僅針對基本場景和挑戰場景進行測評。高速公路 導航通過收費站 導航進入服務區 城市道路 路段內 車道盡頭導航變道 導航掉頭 路口處 路口前導航至正
93、確車道 路口直行 路口左轉 路口右轉 導航通過環島 后備場景 高速公路、城市道路 特殊天氣場景 國外標準國外標準/法規及測評現狀法規及測評現狀 國外標準國外標準/法規法規 截止目前,國際上 L2 功能相關的主要聯合國法規和國際標準共計 5 項,見表 15。其中,新起草的駕駛員控制輔助系統(DCAS)聯合國法規計劃在 2024 年內完成制定工作。國外 L2 功能標準/法規列表 54 序號序號 標準標準/法規法規 狀態狀態 1 UN R79 關于批準車輛轉向裝置的統一規定 04 系已生效 2 UN RXXX 關于批準車輛駕駛員控制輔助系統(DCAS)的統一規定 制定中 3 ISO 21717:20
94、18 智能運輸系統 部分自動車道駕駛系統(PADS)性能要求和試驗方法 已發布 4 ISO 21202:2020 智能運輸系統 部分自動換道系統(PALS)功能/運行要求和試驗方法 已發布 5 ISO/PAS 11585:2023 道路車輛 部分駕駛自動化 有條件脫手駕駛系統的技術特性 已發布 UN R79 關于批準車輛轉向裝置的統一規定關于批準車輛轉向裝置的統一規定:在該項聯合國法規中,涉及車道保持(ACSF B1 類功能)、駕駛員撥桿換道(ACSF C 類功能)以及安全停車輔助(RMF 功能)等與 L2 功能相關的技術要求和驗證方法。法規內容概述見表 16。UN R79 法規中涉及 L2
95、功能的內容概述 ACSF B1類功能 技術要求 功能要求,提示信號,駕駛員監測(脫手檢測),橫向運動控制限值,駕駛員干預等 驗證方法 封閉場地試驗:車道保持功能,最大橫向加速度,脫手報警,駕駛員干預等 功能安全審核 ACSF C類功能 技術要求 功能要求,提示信號,駕駛員監測(脫手檢測),橫向運動控制限值,換道過程要求,駕駛員干預等 驗證方法 封閉場地試驗:換道功能,最小激活車速,換道過程抑制,感知性能,感知局限,脫手報警,駕駛員干預等 功能安全審核 RMF 功能 技術要求 RMF 觸發條件,人機交互,本車道內停車要求,換道過程要求(若具備本車道外停車能力)等 驗證方法 封閉場地試驗:本車道內
96、停車,本車道外停車(可執行換道過程場景,被他車阻礙換道過程場景)等 功能安全審核 UN R(制定中)(制定中)關于批準車輛關于批準車輛駕駛員控制輔助系統的統一規定駕駛員控制輔助系統的統一規定:55 相比于 UN R79 針對每一項功能都規定了細化的技術要求和性能指標,駕駛員控制輔助系統(DCAS)聯合國法規的制定原則是對功能范圍更廣的 L2 系統提出上位的通用性要求,以提供更為靈活的認證方式。該項法規還在制定中,截止 2023 年 9 月的法規草案內容框架見圖 14。DCAS 聯合國法規草案內容框架 ISO 21717:2018 智能運輸系統智能運輸系統 部分自動車道駕駛系統(部分自動車道駕駛
97、系統(PADS)性能要求和試驗方法性能要求和試驗方法:標準化對象為在禁止非機動車和行人通行的道路上,以及在自由交通流和擁堵條件下,通過持續對橫向和縱向運動控制來輔助駕駛員在本車道內行駛的系統。標準內容概述見表17。ISO 21717:2018 PADS 內容概述 技術要求 功能要求,狀態轉換,提示信號,駕駛員監測,駕駛員干預,橫向運動控制限值,縱向運動控制限值等 驗證方法 封閉場地試驗:直道車道保持,彎道車道保持等 ISO 21202:2020 智能運輸系統智能運輸系統 部分自動換道部分自動換道系統(系統(PALS)功能功能/運行運行要求和試驗方法要求和試驗方法:標準化對象為在禁止非機動車和行
98、人通 56 行的道路上,僅在駕駛員觸發換道過程后,輔助駕駛員在相同行駛方向的車道間執行換道過程的系統。標準內容概述見表 18。ISO 21202:2020 PALS 內容概述 技術要求 根據系統與駕駛員之間不同駕駛任務的分配分為兩類系統,功能要求,狀態轉換,提示信號,駕駛員干預,橫向運動控制限值,縱向運動控制限值,換道過程要求等 驗證方法 封閉場地試驗:目標車道無干擾換道試驗,目標車道有干擾換道試驗,換道空間搜索試驗等 ISO/PAS 11585:2023 道路車輛道路車輛 部分駕駛自動化部分駕駛自動化 有條件脫手駕有條件脫手駕駛系統的技術特性:駛系統的技術特性:本 ISO/PAS(可公開的技
99、術文件)的標準化對象為在限定的設計運行范圍內以及滿足其他相關條件下可允許駕駛員雙手持續離開方向盤的 L2 系統。本可公開的技術文件,規定了基礎的控制策略、人機交互策略以及功能要求最小集,不包括針對系統的性能要求以及驗證方法。國外測評體系國外測評體系 為了讓消費者更真實的了解到市場上已銷售的 L2 系統能力,Euro NCAP 于 2020 年 9 月正式發布了高速公路駕駛輔助系統測試與評價規程(1.0 版本),并在 2022 年發布修訂版(1.1 版本)并于 2023年1 月起實施。該項測評由兩大板塊構成,即行車輔助能力(Assistance Competence)和后備安全能力(Safety
100、 Backup)。其中對于行車輔助能力,不僅考察系統的基礎行車能力(車輛輔助能力),同時采取平衡得分機制,增強對駕駛員在環機制的考核,如圖 15 所示。57 Euro NCAP L2 測評 系統輔助能力平衡機制 由于歐盟準入法規對組合駕駛輔助系統產品的限制,當前版本(1.1 版本)Euro NCAP 高速公路駕駛輔助系統測評對象主要是基礎行車功能,測評細則見表 19。隨著未來駕駛員控制輔助系統(DCAS)聯合國法規的制定完成以及實施,具備更為智能化 L2 系統的汽車產品有望上市銷售,該項測評規程也將持續更新迭代。Euro NCAP L2 高速公路駕駛輔助系統測評細則 高速公路駕駛高速公路駕駛輔
101、助輔助系統系統 一級指標一級指標 二級指標二級指標 三級指標三級指標 行車輔助能力 車輛輔助能力 車速輔助 自適應巡航控制能力 轉向輔助 駕駛員在環 消費者界面系統說明 系統狀態(提示信號)駕駛員在環檢測 人機共駕策略 后備安全能力 系統失效響應 安全停車輔助能力 避撞能力 小結小結 本研究報告第 3 章和第 4 章分別對組合駕駛輔助的功能體系和應對場景體系進行了全面梳理,結合本章節對國內和國際上相關標準、法規及測評現狀的分析,可以看到在標準和法規方面,針對 L2 功能 58 體系,已制定完成的國家標準和國際標準主要覆蓋了較為基礎性的L2 功能,而正在制定的駕駛員控制輔助系統(DCAS)聯合國
102、法規,同時還覆蓋了如系統觸發的換道控制、跨車道線碰撞風險控制等更為高階的 L2 功能。在測評方面,由于中國智能網聯汽車技術規程(C-ICAP)和中國智能汽車指數(I-VISTA)已經開始對高速公路 ODD 下基于導航路線實現點到點通行的 L2 系統進行測評,因此在其測試項目中也基本覆蓋了第 3 章梳理出的功能體系。而 Euro NCAP 由于其測評對象至少需要滿足 UN R79 等產品準入的法規要求,因此沒有覆蓋系統觸發的換道控制等 UN R79 還未允許的相關功能。L2 功能體系與標準、法規及測評的映射關系見表 20。功能與標準/法規及測評的映射(關聯功能要求 關聯測試項目)功能體系功能體系
103、 標準標準/法規法規 測評測評 國家 標準 聯合國 法規 國際 標準 國內 測評 國際 測評 單車道行駛 車道巡航行駛 多車道行駛 推薦換道 系統觸發的換道控制 制動避撞 繞行避撞 跨車道線碰撞風險控制 本車道內停車 本車道外停車 脫手檢測 視覺注意力檢測 針對 L2 應對場景體系,由于正在制定的 DCAS 聯合國法規覆蓋了高速公路、城區等 ODD,因此對于封閉場地測試以及實際道路測 59 試要求中也設置了較為全面的測試場景。國內 C-ICAP 和 I-VISTA 針對高速公路 ODD 的領航行車輔助/導航智能駕駛測評規程中也覆蓋了相應的主要測試場景。L2 應對場景體系與標準、法規及測評的映射
104、關系見表 21。場景與標準/法規及測評的映射(法規關聯場景 測評關聯場景)應對場景應對場景體系體系 標準標準/法規法規 測評測評 國家 標準 聯合國 法規 國際 標準 國內 測評 國際 測評 施工/事故路段通行 隧道通行 車道分流/合流 進出加油站/充換電站 上下匝道 ETC 收費站通行 進出服務區 有信號燈路口通行 無信號燈路口通行 無車道線路段通行 環島通行 60 6 組合駕駛輔助標準體系和標準化建議組合駕駛輔助標準體系和標準化建議 通過本研究報告第3章對組合駕駛輔助的功能體系梳理和第4章應對場景體系的梳理,對目前已商用交付和面向未來 3-5 年量產的 L2功能產品進行了相應覆蓋。通過第
105、5 章對國內和國際上標準、法規及測評的梳理,可以看到相比于以 UN R79 和 DCAS 為主的聯合國法規體系,已制定完成的兩項國家標準所適用的主要對象為單車道行駛、多車道行駛兩個基礎性 L2 功能,與所梳理出來的功能體系和應對場景體系覆蓋度較低。為了填補標準空缺,讓更多的 L2 功能有標可依,規范市場,從標準制定周期和產品技術發展方向兩個角度,在已有的兩項國家標準基礎上,針對需要新制定的國家標準,收斂出了兩個標準體系方案,以滿足行業對標準的迫切需求。標準體系整體規劃思路如圖 16 所示。組合駕駛輔助系統標準體系規劃整體思路 61 從國際技術法規制定趨勢上看,對于當前在 UN R79 聯合國法
106、規版本中預留的三個功能(僅有功能定義,沒有具體技術要求和試驗方法),即 ACSF B2(無需駕駛員持續介入的車道保持功能)、ACSF D(系統推薦并由駕駛員確認的換道功能)以及 ACSF E(無需駕駛員觸發的自主換道功能),經世界車輛法規協調論壇/自動駕駛和網聯車輛常設工作組(WP.29/GRVA)討論已基本確定不會在 UN R79 中對上述三個功能進行后續技術要求的制定,相關的功能要求會在駕駛員控制輔助系統(DCAS)聯合國法規中體現。這預示著在 WP.29/GRVA層面,已經從以單一功能作為法規主體對象(例如 UN R79 中的 ACSF B1,ACSF C 和 RMF 等功能)的制定思路
107、轉換為以集成式的組合駕駛輔助系統作為法規主體對象,各單一功能用 DCAS 進行整合及覆蓋的制定思路。從組合駕駛輔助功能產品技術趨勢上看,如在本研究報告 1.2 章節產業概述中所呈現的,已經有越來越多的車輛制造商和智能駕駛解決方案提供商交付了具備“點到點”通行能力的 L2 產品,即一個集成式的 L2 系統包含多個功能項。因此,對于組合駕駛輔助系統標準體系規劃來說,類似于單車道行駛控制和多車道行駛控制,將單項功能作為標準化對象的制定思路已無法與產業發展趨勢進行有效的匹配,因此如圖 16 所示,最終收斂出了兩個標準體系方案。標準體系規劃標準體系規劃 通過本研究報告第 5 章對國內和國際上標準、法規的
108、梳理分析不難看出,無論是國內的 GB/T 智能網聯汽車 組合駕駛輔助系統技術 62 要求及試驗方法 第 1 部分:單車道行駛控制、GB/T 智能網聯汽車 組合駕駛輔助系統技術要求及試驗方法 第 2 部分:多車道行駛控制,還是 UN R79 關于批準車輛轉向裝置的統一規定 聯合國法規中各項與 L2 功能相關的技術要求,對于各項功能均規定了細化的技術要求,尤其是性能要求,例如橫向加速度限值、脫手報警時間序列、換道的后向安全距離等。審核評估中僅涉及功能安全相關的內容??傮w來說就是標準要求相對較明確,審核評估環節占比相對較低。而對于正在制定的UN R 關于批準車輛駕駛員控制輔助系統的統一規定聯合國法規
109、則采用了另一種制定思路,即對集成式組合駕駛輔助系統規定整體性技術要求,對所包含的各項 L2 功能提出上位的通用性要求,在產品認證過程中,需要車輛制造商遞交產品能力說明,例如每項 L2 功能的 ODD、OEDR 能力等,在審核評估環節除了功能安全外,還增加了預期功能安全和產品能力說明等內容??傮w來說就是標準要求相對較不明確,審核評估環節占比相對較高。綜上所述,基于標準要求的明確性和審核評估的比重這兩個考量要素(如圖 17 所示),對后續國內組合駕駛輔助系統標準制定思路給出了兩個方案。標準制定思路的考量要素 63 體系方案體系方案 1 基于基于 ODD 組合駕駛輔助系統標準體系方案 1 如表 22
110、 所示。組合駕駛輔助系統標準體系方案 1 標準標準名稱名稱 標準化對象標準化對象 適用范圍適用范圍說明說明 GB/T 智能網聯汽車 組合駕駛輔助系統技術要求及試驗方法 第 1 部分:單車道行駛控制 單車道行駛 功能 適用于僅具有單車道行駛、多車道行駛相關功能的車型 GB/T 智能網聯汽車 組合駕駛輔助系統技術要求及試驗方法 第 2 部分:多車道行駛控制 多車道行駛 功能 GB/T 智能網聯汽車 組合駕駛輔助系統技術要求及試驗方法 第 3 部分:高速公路行車輔助(暫定名)ODD 包括高速公路/城市快速路的系統 上述第 1、2 部分適用范圍外的具有 L2 功能 的 車 型(ODD 不同)GB/T
111、智能網聯汽車 組合駕駛輔助系統技術要求及試驗方法 第 4 部分:城區行車輔助(暫定名)ODD 包括城區的系統 結合目前已商用交付的 L2 功能產品形態以及未來 3-5 年的產品發展方向,按照大顆粒度的 ODD 元素,即高速公路/城市快速路,以及城區來明確主要的標準化對象。相比于方案 2,通過進一步明確 L2系統的 ODD,將高速公路等結構化道路與城區解耦,同時也與當前大部分車輛制造商和智能駕駛解決方案提供商先高速后城區的產品商用規劃一致,從而可以基于已量產的 L2 功能產品更為聚焦的進行標準制定,包括針對部分關鍵技術要求提出具體的參數指標和具體試驗場景的設置。對于其他無法提出具體參數指標,需要
112、通過更為上位的功能要求覆蓋的部分,考慮通過審核評估以及關聯的測試驗證方法來對產品的技術符合性進行確認。體系方案 1 整體思路如圖 18 所示,以提升標準要求明確性并降低審核評估占比為目標的方式對標準進行制定(圖中區域面積擴大)。同時也與已制定完成的其他先進駕駛輔助系統(ADAS)標準制 64 定思路相近。體系方案 1 思路示意圖 體系方案體系方案 2 通用要求通用要求 組合駕駛輔助系統標準體系方案 2 如表 23 所示。組合駕駛輔助系統標準體系方案 2 標準標準名稱名稱 標準化對象標準化對象 適用范圍適用范圍說明說明 GB/T 智能網聯汽車 組合駕駛輔助系統技術要求及試驗方法 第 1 部分:單
113、車道行駛控制 單車道行駛 功能 適用于僅具有單車道行駛、多車道行駛相關功能的車型 GB/T 智能網聯汽車 組合駕駛輔助系統技術要求及試驗方法 第 2 部分:多車道行駛控制 多車道行駛 功能 GB/T 智能網聯汽車 組合駕駛輔助系統技術要求及試驗方法 第 3 部分:行車輔助通用技術要求(暫定名)具有多個L2功能的系統 上述第 1、2 部分適用范圍外的具有 L2 功能 的 車 型,ODD 需聲明 方案 2 重點參考正在制定的UN R 關于批準車輛駕駛員控制輔助系統的統一規定聯合國法規思路,整體上對不同的 L2 功能提出上位的通用性要求,弱化參數指標的限制,對于車輛制造商的 L2 產品提供了更為靈活
114、的認證方式,由認證機構通過審核來評估所申報認證產品的設計合理性和安全性,在通過審核后由第三方檢測機構以實車測試的方式對產品真實性表現進行驗證,DCAS 聯合國法規產品測試驗證框架如圖 19 所示。65 DCAS 聯合國法規產品測試驗證框架 相比于體系方案 1,作為針對組合駕駛輔助系統的通用性技術要求,由于與具體的系統或功能 ODD 解耦,標準中所規定的技術要求將主要以上位的原則性要求為主。體系方案2整體思路如圖20所示,與 DCAS 聯合國法規相似,即標準要求明確性相對較低,因此需要增加審核評估環節的比重來對所申報認證產品的設計合理性及安全性進行確認(圖中區域面積擴大)。方案 2 相比于已制定
115、完成的其他先進駕駛輔助系統(ADAS)標準,采用了新的制定思路。體系方案 2 思路示意圖 標準化建議標準化建議 對于 6.1 章節中所給出的兩種組合駕駛輔助系統標準體系方案,由于涉及較多的行業相關方,需要進一步對每種方案的可實施性進行深入討論,因此,本研究報告不做出選用結論。66 對于標準化對象,無論未來新的國家標準按照哪種方案思路進行制定,其主要的標準化對象均為 L2 系統/功能,且不僅適用于“基于導航目的地的領航輔助”(即必須先由駕駛員輸入目的地才可使能的組合駕駛輔助),新標準關注的是對所涉及功能的技術要求和場景應對能力的要求。例如對于系統觸發的換道控制功能,該功能的使能條件可以多樣(例如
116、導航換道、超車換道、脫困換道等),但標準要對該功能本身提出相應的要求。針對未來新的國家標準,當前建議以下制定原則:考慮到標準化周期,新國標的適用對象是面向未來 3-5 年的新產品;進一步強化駕駛員在環檢測要求,以區分 L2 與 L3 在使用中的差異性。脫手檢測為必選措施,視覺注意力檢測視后續標準化情況作為補充措施;進一步增強系統的安全基線,在 ODD 內具備足夠的 OEDR能力,為駕駛員的使用提供安全保障;對于所要求 ODD 內的場景,原則上系統應能夠進行處理,不限制系統的處理策略。例如考核收費站通行場景,底線要求是系統可以提前對駕駛員進行提示(不要求系統可以控制車輛通過收費站);考慮到不同產
117、品的差異性,設立必選和可選機制。例如,XX等功能必須具備且符合標準要求;XX 等功能可選,即若具備則應符合標準要求。67 7 總結與展望總結與展望 研究總結研究總結 本研究報告從組合駕駛輔助技術發展現狀及趨勢、與部分駕駛輔助和有條件自動駕駛差異性、國內和國際標準法規及測評現狀等方面進行研究,對組合駕駛輔助功能體系和應對場景體系進行全面分析和梳理,提出組合駕駛輔助系統的關鍵技術原則、標準體系思路以及標準制定原則,為下一步國家標準制定和產品準入管理提供參考。本報告重點完成了以下幾個方面的研究工作和基本成果:(1)識別組合駕駛輔助與部分駕駛輔助和有條件自動駕駛的功能差異性:提出如果兩個 L1 系統可
118、同時處于激活狀態則建議視同為L2 系統并滿足對應的標準要求;分析出了從功能表現上,可被視為L3 系統至少要滿足的四項功能特征;(2)總結組合駕駛輔助系統的關鍵技術原則:從 DDT 執行主體和駕駛決策、OEDR、駕駛員在環機制等不同角度提出 L2 系統的相關技術原則,例如系統在激活狀態下,應立即響應駕駛員的干預;應對駕駛員是否在環進行持續檢測;不應向駕駛員提供與駕駛任務不相關且易分散注意力的內容等;(3)梳理組合駕駛輔助系統的功能體系和應對場景體系:通過清晰的邏輯關系將 L2 功能體系劃分為行駛輔助、安全輔助和駕駛員在環檢測三大功能類別;形成包含通用場景、高速公路/城市快速路場景和城區場景三大類
119、別的 L2 應對場景體系;(4)提出組合駕駛輔助標準體系:基于標準要求明確性和審核 68 評估比重兩個考量要素并結合國際法規制定趨勢,規劃出兩種具備充分可行性的標準體系建設方案,為后續的標準制定提供參考;(5)給出未來新國標的制定建議:標準化對象是面向未來 3-5 年的新產品;進一步強化駕駛員在環檢測要求;進一步增強系統的安全基線等,為駕駛員的使用提供安全保障。后續展望后續展望 本研究報告中各項研究成果可為后續組合駕駛輔助的標準化工作提供基礎性支撐。此外,在本研究項目組工作過程中面臨的一些問題仍然需要在未來的標準化中進一步研究和解決,主要包括以下幾個方面:(1)L2 與 L1/L0 技術要求符
120、合性問題:目前相關標準中 L1/L0等功能的定義和適用范圍比較上位,例如智能限速、自動緊急制動、車道居中控制等,對于具有多種能力的 L2 系統,在滿足對應 L2 標準前提下,其特定能力(例如限速調節、制動避撞等)是否還需要滿足相對應的其他駕駛輔助類標準要求;(2)L2 的測試驗證方法:在本報告相關章節中多次提及的駕駛員控制輔助系統(DCAS)聯合國法規已明確采用更為全面的測試驗證方法對系統能力更強的 L2 系統進行安全性評估和驗證,主要包括審核評估、封閉場地試驗、實際道路試驗以及在用監測和上報。相比于以封閉場地試驗為主的其他駕駛輔助標準/法規,對于新增的測試驗證方法如何在未來的國標中呈現以及在
121、產品認證過程中實施,仍需 69 就以下幾個方面進行專項研究:審核評估:如果未來新國標按照本報告第 6 章中體系方案 2思路進行制定,則審核評估的比重將明顯提高。審核評估將考慮包括系統能力聲明、功能安全和預期功能安全等要求;實際道路試驗:除單車道行駛、多車道行駛兩項國標的標準化對象外的 L2 系統,僅基于封閉場地試驗將無法對系統能力進行全面的安全驗證,需考慮增加實際道路試驗來對系統在真實交通場景下的安全性進行驗證。(3)允許駕駛員脫手的 L2 系統(hands-free):在 WP.29/GRVA層面,針對該種產品形態已開展相關討論。未來是否或者如何納入到駕駛員控制輔助系統(DCAS)聯合國法規
122、中,需要持續跟進。同時,也要統籌考慮我國相關法律法規約束情況。后續組合駕駛輔助系統標準體系建設工作將以本研究報告相關結論為指引,重點考慮研究過程中仍未形成明確結論的研究議題,統籌考慮行業發展的最新狀態與趨勢,開展標準制定工作,引領智能網聯汽車行業健康發展。70 附錄附錄 參考文獻參考文獻 1 工信微報,工信部:統籌推進智能網聯汽車高質量發展 2 中國智能網聯汽車產業創新聯盟,2022 年 1-12 月中國智能網聯乘用車市場分析報告 3 中國智能網聯汽車產業創新聯盟,2023 年 1-5 月中國智能網聯乘用車市場分析報告 4 中汽中心測評管理中心,中國智能網聯汽車技術規程 C-ICAP 專項測評研究報告