1、智能網聯汽車預期功能安全智能網聯汽車預期功能安全前沿技術研究報告前沿技術研究報告發布版發布版2020年12月版本維護:版本修改內容作者時間備注V1.0研究內容提綱清華大學、國汽(北京)智能網聯汽車研究院有限公司(國家智能網聯汽車創新中心)2020.05.06待討論V2.0根據組長單位意見修訂清華大學2020.06.04待討論V3.0根據各成員單位意見修訂清華大學、國汽(北京)智能網聯汽車研究院有限公司(國家智能網聯汽車創新中心)2020.06.19待討論V4.0第一次統稿重慶長安汽車股份有限公司、東風汽車集團有限公司、北京汽車股份有限公司、清華大學蘇州汽車研究院、北京航空航天大學2020.10
2、.10V5.0第二次統稿清華大學、公安部交通管理科學研究所、中國信息通信研究院、浙江吉利汽車研究院有限公司、泛亞汽車技術中心有限公司、同濟大學、電子科技大學、重慶長安汽車股份有限公司、 重慶大學、 北京理工大學、清華大學蘇州汽車研究院、東風汽車集團有限公司、中汽研汽車檢驗中心(天津)有限公司、北京汽車股份有限公司、上海機動車檢測認證技術研究中心有限公司、北京航空航天大學、吉林大學2020.11.18V6.0內容整體梳理清華大學、國汽(北京)智能網聯汽車研究院有限公司(國家智能網聯汽車創新中心)2020.12.02I目錄第 1 章 前言.11.1預期功能安全前沿技術研究報告背景. 11.2預期功
3、能安全前沿技術研究報告內容. 11.3預期功能安全前沿技術研究報告使用范圍. 1第 2 章 國內外智能網聯汽車安全相關政策/法規.22.1美國自動駕駛汽車相關法規政策. 22.1.1 概述.22.1.2 特點分析.32.1.3 主要內容.42.2日本自動駕駛汽車相關法規政策. 92.2.1 概述.92.2.2 特點分析.102.2.3 主要內容.112.3歐洲自動駕駛汽車相關法規政策. 202.3.1 概述.202.3.2 特點分析.212.3.3 主要內容.212.4我國自動駕駛汽車相關法規政策. 31第 3 章 國內外智能網聯汽車預期功能安全相關標準.333.1國外智能網聯汽車預期功能安全
4、相關標準. 333.2國內智能網聯汽車預期功能安全相關標準. 373.3智能網聯汽車預期功能安全標準的發展現狀及趨勢. 39第 4 章 國內外智能網聯汽車預期功能安全相關技術.404.1感知面臨的預期功能安全挑戰與發展方向. 404.1.1 感知系統面臨的預期功能安全挑戰.404.1.2 感知算法的預期功能安全相關研究.424.1.3 感知系統未來發展方向.444.2預測相關的預期功能安全技術. 444.3決策相關的預期功能安全技術. 46II4.4控制相關的預期功能安全技術. 484.5人機交互技術現有局限與分析方法. 494.5.1HMI 交互技術及其局限.494.5.2人機交互開發過程.
5、 514.5.3 人機交互分析方法.524.6預期功能安全系統分析方法. 554.6.1 故障樹分析(FTA). 564.6.2 失效模式與影響分析(FMEA).564.6.3 危險與可操作性分析(HAZOP).574.6.4 系統理論過程分析(STPA).584.6.5 不同安全分析方法對比.58第 5 章 國內外智能網聯汽車預期功能安全相關專利.655.1國外智能網聯汽車預期功能安全相關專利. 655.2國內智能網聯汽車預期功能安全相關專利. 665.3智能網聯汽車預期功能安全專利總結. 68第 6 章 國內外智能網聯汽車場景庫研究現狀.716.1國外智能網聯汽車場景庫研究現狀. 716.
6、1.1PEGASUS.716.1.2NHTSA. 716.1.3Waymo.716.1.4福特數據集. 726.1.5KITTI 數據集. 726.1.6NuScenes 數據集.726.1.7Argoverse 數據集.736.1.8Lyft 自動駕駛汽車數據集.736.1.9H3D - HRI-US 數據集. 746.1.10 CamVid 數據集.756.1.11 BDD100K 數據集.756.1.12 Cityscapes 數據集.766.1.13 RobotCar 數據集. 776.1.14 rFpro.77III6.1.15 Mapillary Vistas 數據集.786.1.
7、16 Caltech 數據集.786.1.17 Daimler Urban Segmetation 數據集. 796.2國內智能網聯汽車場景庫研究現狀. 796.2.1智能網聯汽車駕駛場景數據庫. 796.2.2中國交通事故深入研究(CIDAS)數據庫. 806.2.3中國典型駕駛場景庫 i-Scenario.806.2.4中國智能駕駛全息場景庫建設(“昆侖計劃”).806.2.5百度. 816.2.6自動駕駛場景庫“鏡”.816.2.7公安部交通研究所. 81第 7 章 國內外智能網聯汽車功能測試評價體系.837.1國外智能網聯汽車功能測試與評價現狀. 837.1.1虛擬仿真測試. 837.
8、1.2場地測試. 857.1.3公開道路測試準入條件與道路測試. 867.1.4評價體系與可接受風險的測試指標. 907.2國內智能網聯汽車功能測試與評價現狀. 937.2.1虛擬仿真測試. 937.2.2場地測試. 957.2.3公開道路測試準入條件現狀. 987.2.4評價體系與可接受風險的測試指標. 1027.3智能網聯汽車測試評價發展趨勢分析. 1057.3.1虛擬仿真測試發展趨勢. 1057.3.2智能網聯汽車試驗場建設建議. 1067.3.3智能網聯汽車測試評價的挑戰和目標. 107第 8 章 典型 ADAS 系統的 SOTIF 研究現狀.1098.1車道保持系統的預期功能安全研究
9、. 1098.2自動剎車輔助系統的預期功能安全研究. 1098.3自適應巡航系統的預期功能安全研究. 1118.4交通擁堵輔助系統的預期功能安全研究. 111IV8.5自主泊車系統的預期功能安全研究. 1128.5.1AVP 系統的設計運行域.1128.5.2AVP 的 SOTIF 相關危害.1138.5.3識別和評估 AVP 潛在的功能不足和觸發條件. 1138.5.4AVP 功能修改以減少 SOTIF 相關風險.113附表 A 預期功能安全相關專利匯總. 115附表 B 現有材料提供單位.119名詞表名詞表名詞縮寫含義Safety Of The IntendedFunctionalityS
10、OTIF預期功能安全Operation Design DomainODD運行設計域Dynamic Driving TaskDDT動態駕駛任務Edge case邊緣場景Advanced DriverAssistance SystemADAS先進駕駛輔助系統Human Machine InterfaceHMI人機交互Verification & ValidationV&V測試與評價ISO 26262: Road Vehicles- Functional SafetyISO 26262道路車輛功能安全-ISO26262 標準ISO/PAS 21448:2019Road vehicles - Safe
11、ty ofthe Intended FunctionalityISO/PAS21448道路車輛預期功能安全-ISO/PAS21448 標準草案Federal Motor VehicleSafety StandardsFMVSS聯邦機動車安全標準(美國)Convolutional NeuralNetworksCNN卷積神經網絡Fautl Detection andIsolationFDI故障檢測與隔離Fault Detection andDiagnosisFDD故障檢測與診斷Hardware-in-the-LoopHIL硬件在環Adaptive Cruise ControlACC自適應巡航系統N
12、ational Highway TrafficSafety AdministrationNHTSA美國國家公路交通安全管理局Robot Operating SystemROS機器人操作系統Association forStandardization ofAutomation andMeasuring SystemsASAM德國自動化及測量系統標準協會Cooperative AdaptiveCruise ControlCACC協同自適應巡航控制Model-in-the-LoopMIL模型在環仿真Software-in-the-LoopSIL軟件在環仿真Intelligent VehicleInt
13、egrated Systems TestAreai-VISTA智能汽車集成系統試驗區Intelligent ConnectedVehicle TestICVT智能網聯汽車用戶評價體系Advanced DriverAssistance SystemADAS先進駕駛輔助系統Lane Keeping AssistSystemLKA車道保持系統Systems Theoretic ProcessSTPA系統理論過程分析AnalysisAutomatic EmergencyBrakeAEB自動剎車輔助系統Extended-AutonomousEmergency BrakingE-AEB擴展自動緊急制動Tr
14、affic Jam AssistTJA交通擁堵輔助系統Situational AwarenessSA情景意識Automated Valet ParkingAVP自主代客泊車系統1第第 1 1 章章 前言前言1.11.1預期功能安全前沿技術研究報告背景預期功能安全前沿技術研究報告背景2020 年 2 月底,國家發展和改革委員會等十一部門聯合印發智能汽車創新發展戰略 ,明確提出了建設中國標準智能汽車和實現智能汽車強國的戰略目標。隨著自動駕駛技術的發展與普及,其安全性越來越受到大眾的關注。2019 年 7 月,德國寶馬聯合 11 家企業(寶馬、奧迪、戴姆勒、大眾、菲亞特克斯萊勒、英特爾、英飛凌、安波
15、福、大陸、HERE、百度) ,共同編寫自動駕駛安全第一白皮書 ,旨在促進自動駕駛汽車安全性研發。 隨自動駕駛系統功能架構趨于完善, 國際標準 ISO26262 覆蓋的故障性風險造成的功能安全問題分析已無法滿足高度復雜系統的安全性分析要求。在系統不發生故障的情況下引起的安全風險愈發受到重視,ISO/PAS21448將此類問題歸結為預期功能安全(Safety Of The Intended Functionality, SOTIF),并給出了其詳細定義。標準草案指出進行預期功能安全活動的目標是確保不存在由于影響系統特定行為的性能局限或可合理預見的人為誤用所導致的不合理風險。由于預期功能安全問題是目
16、前自動駕駛汽車商業化發展的最大難題之一,因此中國智能網聯汽車產業創新聯盟-預期功能安全工作組全體成員單位對預期功能安全前沿技術進行了廣泛調研分析,并協作撰寫了此報告,以期為我國進一步開展預期功能安全研究工作提供參考。1.21.2預期功能安全前沿技術研究報告內容預期功能安全前沿技術研究報告內容本報告分別對國內外智能網聯汽車預期功能安全相關政策/法規、預期功能安全相關標準、預期功能安全相關技術、預期功能安全相關專利、場景庫研究現狀、功能測試評價體系、 典型ADAS系統的SOTIF研究現狀等七個方面進行了詳盡的調研、總結與分析。1.31.3預期功能安全前沿技術研究報告使用范圍預期功能安全前沿技術研究
17、報告使用范圍本報告工作重點為調研國內外自動駕駛汽車預期功能安全技術研究現狀,旨在為我國開展全面的自動駕駛汽車預期功能安全技術研究提供參考與指導,同時可以為自動駕駛汽車預期功能安全技術研發提供思路。此外,本報告僅對預期功能安全的相關內容進行調研與分析,不包括功能安全與信息安全技術。2第第 2 2 章章 國內外智能網聯汽車國內外智能網聯汽車安全安全相關政策相關政策/ /法規法規自動駕駛已成為全球汽車行業發展的熱點。美國、日本和歐洲多國在大力發展自動駕駛技術的同時,出臺了一系列涉及自動駕駛汽車上路測試和應用管理的政策法規。近期,我國發改委、公安部等 11 部委聯合發布了智能汽車創新發展戰略 。本戰略
18、報告系統梳理了 5 年來(2016 至 2020 年)美、日、歐等國家和地區的自動駕駛汽車上路法規政策,分析政策特點,并提出了相應的啟示。2.12.1美國自動駕駛汽車相關法規政策美國自動駕駛汽車相關法規政策2.1.12.1.1概述概述美國政府對待自動駕駛汽車的態度較為開放。2011 年,內華達州出臺了美國首部自動駕駛地方法案,允許自動駕駛汽車上公共道路開展測試驗證。此后,其他各州政府紛紛制定自動駕駛法規。自 2012 年起,美國至少有 41 個州提議制修訂自動駕駛相關法案。目前已有 34 個州頒布了自動駕駛法案,已生效的法案共計 64 個?,F階段各州中開放程度最高、測試車輛最多的地區是加利福尼
19、亞州,該州目前已開放有測試駕駛人的上路測試、無測試駕駛人的上路測試和無人駕駛運營示范等三種許可申請。在上述三種許可的申請中,多數企業仍處在有測試駕駛人的上路測試階段 (累計 64 家企業獲得牌照) , 僅谷歌旗下 Waymo 獲得無測試駕駛人的上路測試的許可,目前尚無企業獲得加州的運營示范許可。美國采取“聯邦-州政府”兩級模式管理自動駕駛汽車上路。聯邦政府與各州政府劃分職責、分工配合,共同推動自動駕駛的有序發展。聯邦政府主要通過制訂政策指南文件來支持引導自動駕駛上路測試和產業發展,提出安全原則性要求,重點關注確保產業安全發展和消除現有制度對創新的障礙。各州政府主要通過立法等手段管理本地區內自動
20、駕駛汽車上路測試,提出具體要求和實施細則,審核申請材料,定期評估測試車輛的上路資格。 聯邦自動駕駛汽車政策 (AV 1.0)提出,聯邦政府有意愿從國家層面統一管理全美的自動駕駛汽車。政策方面,美國交通部(DOT)及下屬國家道路交通安全管理局(NHTSA)頒布了多項用于指導自動駕駛汽車發展的政策。2016 年頒布了聯邦自動駕駛汽車政策 (AV 1.0) ,對自動駕駛汽車提出了 15 項安全評估要求。2017 年頒布了自動駕駛系統 2.0:安全愿景 (ADS 2.0) ,將 AV1.0 中的 15 項安全評估要求簡化為 12 項;32018 年頒布了未來交通展望:自動駕駛汽車 3.0 (AV 3.
21、0) ,明確提出將對自動駕駛汽車的發展給予國家層面的大力支持;今年頒布了確保美國自動駕駛領先地位:自動駕駛汽車 4.0 (AV 4.0) ,強調了政府支持自動駕駛汽車及相關技術開放創新的態度,同時著力提升民眾對自動駕駛汽車的認同感。法規方面,盡管美國現在沒有正式通過聯邦層面的自動駕駛上路管理法規,但包括美國通過革命性技術提高安全運輸的愿景法案 (S.1885-AV STARTAct)等已經形成草案,目前在推動發布過程中。該草案中定義了兩種形式的自動駕駛汽車,一種是面向傳統駕駛位有人類駕駛人的自動駕駛汽車,另一種是面向通過遠程遙控操作的自動駕駛汽車。草案中明確提出人類駕駛人的存在并非必須,且不得
22、以身體殘疾為由剝奪殘疾人使用和操作自動駕駛汽車的權利。從草案制訂的方向來看,未來將有可能允許改變汽車的設計方式,出現如沒有方向盤、無制動踏板以及沒有駕駛位的自動駕駛汽車。2.1.22.1.2特點分析特點分析通過對美國現有自動駕駛汽車相關法規政策的概述, 分析總結美國自動駕駛汽車法規政策有如下的特點:1、采用兩級管理模式。為了明確職責和避免規范不一致,2016 至 2020 年間,美國在聯邦層面制定了 4 部自動駕駛汽車發展政策,該系列政策為美國聯邦政府用于促進自動駕駛產業發展的指導性政策,明確了美國發展自動駕駛的基本策略。聯邦政府的基本立場為不干預自動駕駛技術的路徑選擇,將關注點置于確保產業安
23、全發展和消除現有制度對創新的障礙。2、政策法規提供開放寬松的環境。一是自我認證:申請上路許可前,車企自行準備材料證明測試車輛符合各項法規和 FMVSS,無需第三方檢測;二是豁免條款:對于不符合 FMVSS 的內容,企業只需提供證明安全性的材料即可申請豁免;三是測試道路:以加州為代表的多數州不指定自動駕駛測試道路,測試車輛根據需要自行選擇測試路線。3、高度開放的政策存在安全隱患。美國政府出臺自動駕駛系列政策推動自動駕駛汽車產業的發展,給予汽車企業靈活的發展空間。激進的策略可能在短期內起到效果,但會帶來潛在的安全隱患,自動駕駛汽車在測試過程中安全事故頻發。以加州為例,目前共有 64 家企業獲得上路
24、測試許可,2018 年和 2019 年上路測試的自動4駕駛汽車發生事故數都在 70 起以上。2019 年,亞利桑那州甚至發生自動駕駛汽車致人死亡的事故。大量的交通事故體現出目前自動駕駛技術尚未完全成熟,提升了民眾對自動駕駛汽車的不信任度,對產業發展產生消極影響。2.1.32.1.3主要內容主要內容近5年來美國自動駕駛汽車相關的法規政策文件發布推進情況如表2-1所示。表 2-1 美國近 5 年自動駕駛汽車相關法規政策匯總表序號法規政策名稱發布時間1聯邦自動駕駛汽車政策: 加速下一代道路安全革命(AV 1.0)2016 年 9 月2自動駕駛系統 2.0:安全愿景 (ADS 2.0)2017 年 9
25、 月3準備迎接未來交通:自動駕駛汽車 3.0 (AV 3.0)2018 年 10 月4確保美國自動駕駛領先地位:自動駕駛汽車 4.0(AV 4.0)2020 年 1 月5自動駕駛法案 (H.R.3388-Self Drive Act)尚未頒布實施6美國通過革命性技術提高安全運輸的愿景法案(S.1885-AV STARTAct)尚未頒布實施下文對表 2-1 中的政策法規進行簡要介紹。1、 聯邦自動駕駛汽車政策:加速下一代道路安全革命發布時間:2016 年 9 月。主要內容:該政策介紹了美國政府對于自動駕駛系統在研發過程中所關注的技術性能期望、聯邦與州政府的管理角色、現行的監管模式等,并對未來的監
26、管手段做了一定的暢想,最后對自動駕駛汽車廠商在設計自動駕駛系統的過程中所應該注意的關鍵點提出了相關要求。具體內容如下:(1)提出規范對象,明確測試車輛范圍。該政策主要就車輛類型、駕駛方式、安全性要求以及使用途徑 4 方面做了說明。首先,車輛類型方面,在公共的道路上用于自動駕駛系統測試與應用的車輛可為輕型、中型、重型車輛。其次,駕駛方式方面,包括裝配了自動駕駛系統的車輛和車內具有人類駕駛人且按照人類駕駛人的5指令按照指定路線完成駕駛任務的車輛。另外,安全性要求方面,需要滿足 FMVSS(若有不符合的情況出現,每家廠商可申請一定數量的豁免權) 。最后,使用途徑方面,若車輛不是被廠商、代理商及相關測
27、試駕駛人操作,即可被認定為量產車輛。(2)明確自動駕駛汽車運行安全研發關鍵點。廠商在開發過程中應該關注 5個方面:一是測試數據的記錄與分析,車輛在設計開發的初期要考慮加入數據記錄與分析的功能;二是功能安全與網絡安全,廠商需要保證自動駕駛系統運行過程中的功能安全與聯網后的網絡安全;三是合理的交互設計,自動駕駛系統需要有良好的用戶界面交互設計界面(對行車過程中駕駛安全性的保證) ;四是發生事故后的安全保護,自動駕駛汽車應提升發生碰撞事故后的乘員安全系數;五是合理的操作說明書與客戶的應用培訓。(3)自動駕駛系統等級評定基本流程。廠商提交自動駕駛汽車產品的設計運行域,內容包括道路種類、地理位置、速度范
28、圍、燈光操作及天氣條件等。DOT 依據所提交的相關材料結合自動駕駛汽車的基本性能框架,界定該自動駕駛汽車的具體等級。(4)提出廠商開發自動駕駛系統的基本流程。廠商在進行自動駕駛系統開發過程中,應該明確自動駕駛系統所能適用的具體范圍,所研發的車輛應達到目標的有效偵測、意外情況的有效反應、響應能力良好等基本性能。具體流程包括:首先明確自動駕駛系統設計使用的適用范圍(目前缺少對自動駕駛系統的具體性能測試和標準) ;其次進行目標和意外檢測與響應能力的測試;最后開展風險規避能力試驗,要求廠商、研發機構應能記錄自動駕駛失效后的應急處理過程。上述試驗的測試方式可采用仿真測試、封閉場地測試、道路測試等形式。2
29、、 自動駕駛系統 2.0:安全愿景發布時間:2017 年 9 月。主要內容:該政策主要內容為自愿性認證指導,突出了將 AV 1.0 中的 15 項安全規范簡化為車輛自動駕駛汽車網絡安全、人機界面、耐撞性、消費者的教育和培訓,以及碰撞后自動駕駛系統的行為等 12 項主要的安全要素,以及提出相關的自愿性安全自我評估方法。具體內容如下:(1)自動駕駛系統的自愿性安全評估。NHTSA 提出一種非監管的自動駕駛汽車技術安全評估方法,即自動駕駛系統的自愿性安全評估。目的是為支持汽車行業6和其他主要利益相關者設計、測試及安全部署自動駕駛汽車。評估范圍包括系統安全、設計域、目標物檢測及響應、應急備份、驗證方法
30、、人機界面、車輛網聯安全、耐撞性、碰撞后自動駕駛系統行為、數據記錄、消費者的教育和培訓、法律等 12項。自愿性安全評估鼓勵從事測試和部署的實體公開披露其自動駕駛系統的自愿性安全評估的結果,以展示其實現系統安全的方式方法。(2)為州政府提供政策和技術支持。上公共道路測試的自動駕駛汽車受聯邦和州政府的管轄。在州政府立法的同時,NHTSA 需向各州提供相應的技術援助。政策中闡明了在監管自動駕駛系統時聯邦政府和州政府的職責與定位。具體為 NHTSA負責管理車輛及車輛設備的安全設計和性能; 各州繼續負責管理駕駛人和車輛操作。此外,政策還提供了國家公路安全官員的最佳實踐,形成了自動駕駛系統在公共道路安全運
31、行的條件及技術框架,包括應用程序和測試權限、登記和所有權、與公共安全官員合作,以及責任和保險等方面的考慮。3、 準備迎接未來交通:自動駕駛汽車 3.0發布時間:2018 年 10 月。主要內容: 該政策是 DOT 的地面運輸運營管理局首次發布的關于車輛自動化的政策聲明。政策整合了制造商、技術研發企業、基礎設施運營商、汽車運營商、公交運營商以及各州政府的反饋意見,提出了新的多模式安全引導方法,明確了政策和政府角色,簡述了自動駕駛汽車技術的發展。具體內容如下:(1)部門及相應職責劃分。聯邦政府中負責自動駕駛汽車管理的相關部門為NHTSA、聯邦機動車運營安全管理局(FMCSA) 、聯邦道路管理局(F
32、HWA)和聯邦運輸管理局(FTA) 。職責方面,聯邦政府負責管理自動駕駛汽車和自動駕駛裝置的安全性能,以及自動駕駛汽車在州際貿易中的應用,其中 NHTSA 的主要職責為指定自動駕駛汽車的聯邦安全標準,并處理自動駕駛汽車的安全缺陷。州政府車輛管理部門(DMV)負責駕駛資格的審核與牌照發放、道路規則制定、侵權責任和保險政策制定等。(2)自動駕駛汽車實施策略。一是讓自動駕駛產業相關者和公眾成為解決自動駕駛汽車問題的主導者;二是提供最佳的政策,支持自動駕駛產業相關者更好的理解自動駕駛汽車融入交通后對他們角色和職責的影響;三是通過與自動駕駛產業相關者和標準研究機構開展合作,支持自愿性標準、強制標準和政策
33、的制定;四是以7目標為導向的未來政府決策支持;五是考慮到現有法規對自動駕駛汽車發展和普及帶來的挑戰,應著手開展法規的更新工作。(3)分階段遞進式管理。一是技術開發和早期道路測試階段,在自動駕駛汽車上路測試前開展完善的工程和安全分析,使用原型自動駕駛系統來了解安全風險并研究應對策略;二是自動駕駛汽車道路試驗階段,本階段主要在預期的操作環境中建立對成熟軟件和硬件的置信度分析,在可預期的條件下,研究分析的關鍵是系統的故障和測試駕駛人的主觀反饋;三是有限制的自動駕駛汽車部署階段,本階段主要目的是在預期的運行環境中,研究取得對自動駕駛系統軟件和整車的運行信心,測試潛在的安全隱患、收集不同用戶和公眾的反饋
34、,了解公眾的包容度。4、 確保美國自動駕駛領先地位:自動駕駛汽車 4.0發布時間:2020 年 1 月。主要內容:一是統一標準協同發展:建立從聯邦到各州,從政府機構、委員會到相關企業、非盈利組織等在內的技術規范與標準,促進不同組織機構通力合作,并實現相關信息共享;二是統一并簡化監管體系:研究簡化的監管方式,消除監管障礙,為企業在自動駕駛產業的創新鋪平道路。三是提高政策的透明度與一致性:為提升自動駕駛汽車在美國的接受程度,美國政府決定采取透明化的政策方式,用于提升美國公眾對自動駕駛汽車的信任度。具體內容如下:(1)肯定了自動駕駛汽車的社會及經濟效益。該政策提到自動駕駛汽車潛在社會與經濟效益包括提
35、高安全性和減少道路交通事故死亡人數;提高全體公民生活、移動出行質量;改善供應鏈管理等。(2)確立了發展的三大原則。一是保護用戶及民眾。自動駕駛汽車的發展要優先考慮人身安全,同時需關注技術和網絡安全,開展隱私及數據安全的保障工作,增強相關政策的機動性與可行性;二是促進市場有序發展。政府方面要保持對待技術態度的中立性,避免過度干預影響技術發展的創新性與企業的創造力,應根據技術發展需求及時更新相關政策;三是積極協調各重點工作。政府應著力制定一致的標準與政策,強化協同、監管等方面的工作,促進自動駕駛汽車與交通運輸系統的有效融合,盡快實現自動駕駛汽車的安全運行。5、 自動駕駛法案發布時間:尚未頒布實施。
36、8主要內容:本法案是美國首部旨在確保自動駕駛汽車的安全創新、研發、測試及部署的專門法案草案稿。其目的是明確聯邦政府在確保自動駕駛汽車安全方面的職責,推動自動駕駛汽車的測試和部署。具體內容如下:(1)明確主管部門。法案中明確了 NHTSA 為自動駕駛汽車的主管部門,強調了聯邦政府對自動駕駛汽車具有優先監管權。并區分了聯邦和州政府在自動駕駛汽車法規制定上的角色,其中 NHTSA 的主要職責包括高級自動駕駛汽車的認證、標準和法規制定等。(2)落實自動駕駛汽車安全標準。法案草案稿要求自動駕駛汽車生產商或者系統提供商需要向監管部門提交安全評估證明,以證明其自動駕駛汽車在數據、產品、功能等方面采取了足夠的
37、安全措施。同時,法案草案稿要求 NHTSA 逐步完善包括自動駕駛汽車在內的汽車安全標準或者安全范圍,具體項目包括人機交互界面、傳感器、感知系統、自動駕駛系統軟件和網絡安全要求等,并且安全標準和安全范圍應該定期審查和更新。(3)關注自動駕駛系統網絡安全。法案草案稿要求自動駕駛汽車廠商必須制定網絡安全計劃,具體方案包括如何應對網絡攻擊、未授權入侵以及規避虛假或者惡意控制指令等安全策略,用以保護關鍵的控制、系統和程序,并根據環境的變化對此類系統進行定期更新,同時還需制訂內部人員的安全培訓和管理制度。(4)提出通用性豁免條件。法案草案稿提出豁免監管辦法,允許汽車制造商第一年的汽車豁免量為 2.5 萬輛
38、,第二年為 5 萬輛,第三、四年均為 10 萬輛。被豁免的自動駕駛汽車無需嚴格遵守現有的汽車安全標準和相關規定,比如要求汽車具有方向盤和油門踏板等。(5)建立自動駕駛汽車顧問委員會。法案草案稿要求 NHTSA 建立自動駕駛汽車顧問委員會,成員應當包括來自商業界、學術界的代表,以及獨立的研究人員、州和當地機構的代表、安全專家、消費者代表、工程師、勞工組織代表、環境專家、NHTSA 代表等。委員會將根據需要設立次級委員會,以開展信息搜集活動、制定技術建議并且向 NHTSA 提供建議。次級委員會的成員人數應在 15-30 人。(6) 強化自動駕駛汽車隱私保護。 法案草案稿要求廠商必須制定隱私保護計劃
39、,包括對車主以及乘客信息的搜集、保存、使用等方面的保護措施。同時,聯邦交易委員會需開展相關研究,確定各隱私信息類型。9(7)明確自動駕駛系統定義。法案草案稿中將自動駕駛系統定義為可持續實施完全動態駕駛任務的硬件和軟件,動態駕駛任務包括橫向運動控制、縱向運動控制,主動探測、自主識別、決策分類和執行能力以及對駕駛環境監控等,但不包括路線選擇。6、 美國通過革命性技術提高安全運輸的愿景法案發布時間:尚未頒布實施。主要內容:該法案草案稿為美國旨在確保美國在自動駕駛產業中汽車的安全創新、研發、測試及部署的專門法案。目的是明確聯邦政府在確保自動駕駛汽車安全方面的職責,推動自動駕駛汽車的測試和部署。具體內容
40、如下:(1)承認機器駕駛人。法案草案稿定義了兩種類型的自動駕駛汽車,一種是面向傳統駕駛位有人類駕駛人的自動駕駛汽車,另一種是面向通過遠程遙控方式操作的自動駕駛汽車,同時不得將身體殘疾作為自動駕駛汽車的使用和操作許可的制約因素。(2)提升豁免車輛數量。該草案稿中允許不滿足現行車輛強制性安全標準的自動駕駛汽車也可進行測試或銷售,規定一個制造商第 1 年最多豁免 1.5 萬輛自動駕駛汽車,第 2 年最多 4 萬輛,第 3 年最多 8 萬輛,第 4 年后可豁免超過 8 萬輛。(3)成立專業機構。法案草案稿提出設立高度自動駕駛汽車技術委員會,旨在研究制定高度自動駕駛汽車的規則與標準,包括系統安全、自動轉
41、向與剎車、防撞方式、關鍵數據記錄、國家與國際標準間的潛在沖突問題等。(4) 安全評估要求。 法案草案稿規定制造商應提交自動駕駛汽車安全評估報告,包括系統安全、數據記錄、網絡安全、人機交互界面、防碰撞性、自動駕駛汽車能力和限制、碰撞后行為、遵守交通法規以及自動駕駛系統功能等 9 項。(5)網絡安全要求。法案草案稿規定除制定網絡安全計劃外,制造商還可通過與安全研究人員建立一定的聯系來減少網絡安全的風險。安全研究人員也可通過漏洞披露政策,將其發現的漏洞信息通知制造商,并為其留夠時間確認和修復漏洞。2.22.2日本自動駕駛汽車相關法規政策日本自動駕駛汽車相關法規政策2.2.12.2.1概述概述為搶占未
42、來汽車產業發展的戰略制高點,增強汽車產業競爭力、降低交通事故、10緩解交通擁堵、應對老齡化交通出行問題,日本政府積極布局自動駕駛汽車產業,將其納入國家發展頂層規劃,出臺了一系列法規政策文件,推動自動駕駛產業發展應用。日本自動駕駛汽車管理主要涉及內閣官房、經濟產業省、國土交通省、警察廳、總務省、內閣府等 6 個政府部門。內閣官房作為牽頭單位,負責各部門間的統籌和協調工作,其他政府部門在各自職責范圍內推進自動駕駛汽車健康發展。其中,警察廳主要負責法律制修訂、道路測試管理規范等制定工作。目前,日本已出臺自動駕駛汽車相關的法律修正案、上路測試規范、指南文件等共 7 項。法律修正案包括道路交通法和道路運
43、輸車輛法等 2 項,主要修改內容為引入自動駕駛系統的定義,并且對自動駕駛系統的使用、測試、維修等內容提出相應的配套規定;上路測試規范包含關于自動駕駛系統的公共道路測試指南 、 遠程自動駕駛系統道路測試許可處理基準 、 自動駕駛的公共道路測試使用許可標準等 3 項,前兩者分別規范了自動駕駛系統控制車輛和遠程遙控控制車輛上路測試,第三項規范是前兩項的基礎上合并修訂發布。指南性文件有自動駕駛汽車安全技術指南和自動駕駛相關制度整備大綱等 2 項,主要闡述自動駕駛汽車的安全技術規范和政府后續立法和監管的方向。2.2.22.2.2特點分析特點分析通過對日本現有自動駕駛汽車相關法規政策的概述, 分析總結日本
44、自動駕駛汽車法規政策有如下的特點:1、從法律定義上接納自動駕駛。 道路交通法修正案認可車輛安裝具有自動駕駛功能的“自動運行裝置”。并在“駕駛”名詞定義中,添加使用“自動運行裝置”駕駛汽車的情況,允許駕駛人在此情況下分散注意力(如看手機、看視頻等行為) ,從駕駛主體和基本操作行為中全面引入“機器駕駛人”的概念。同時,對自動駕駛汽車進行軟硬件具象化描述,通過“二個硬件+一個軟件”來實體化自動駕駛汽車的“機器駕駛人”。其中,“二個硬件”指的是自動駕駛系統的載體“自動運行裝置”和用于事件記錄的“工作狀態記錄裝置”,“一個軟件”是指用于操縱自動駕駛系統的“自動駕駛汽車程序”,配套詳盡的更新升級許可制度。
45、以“硬件+軟件”的形式對自動駕駛系統細化描述,明確了車輛控制和運行監管的基本車載載體。2、法規政策總體謹慎。盡管日本為推進自動駕駛汽車落地應用發布了多項法規政策,甚至提出了法律修正案,但是實施細則卻非??b密謹慎。一是規定具體,從11上路前認證到上路后監管都做了明確的規定;二是限制速度,要求上路測試的自動駕駛汽車速度原則上不超過 20 公里/小時;三是軟件升級,自動駕駛系統軟件升級后需要由警員上車乘坐審核后才能上路;四是循序漸進,要求自動駕駛汽車經過充分的仿真測試和封閉場測試后才可上路測試。3、人類駕駛者法律義務不清晰。 道路交通法允許 L3 級別自動駕駛汽車的人類駕駛者在確保車況良好、能自主可
46、靠運行的前提下使用手機、觀看視頻,同時又要求其能夠及時意識到車輛異?;蚓o急情況的發生并及時接管。但是對何時接管、人類駕駛者應當保持何種程度的注意力等關鍵問題, 該法并未給出明確具體的要求。4、 參照傳統汽車管理體系制定自動駕駛汽車管理框架。 日本 道路運輸車輛法將車輛的自動運行裝置納入傳統車輛安全標準要求范圍,要求自動運行裝置必須符合安全標準,并確保嚴格按照型號認證、定期檢修、年檢、問題召回等制度的相關標準來執行,初步形成自動駕駛汽車管理框架。2.2.32.2.3主要內容主要內容近 5 年來日本自動駕駛汽車相關的法規政策文件發布推進情況如表 2-2 所示。表 2-2 日本近 5 年自動駕駛汽車
47、相關法規政策匯總表序號法規政策名稱發布時間1關于自動駕駛系統的公共道路測試指南2016 年 5 月2遠程自動駕駛系統道路測試許可處理基準2017 年 6 月3自動駕駛相關制度整備大綱2018 年 3 月4自動駕駛汽車安全技術指南2018 年 9 月5道路交通法修正案2019 年 3 月6道路運輸車輛法修正案2019 年 5 月7自動駕駛的公共道路測試使用許可標準 ( 關于自動駕駛系統的公共道路測試指南的修訂版本)2019 年 9 月8汽車損害賠償保障法 、 無線電法尚未頒布實施下面對表 2-2 中日本的自動駕駛相關法規政策進行介紹。1、 關于自動駕駛系統的公共道路測試指南發布時間:2016 年
48、 5 月。12主要內容:該指南明確了駕駛人應當坐在駕駛位上,測試車輛和駕駛人均應符合并遵守現行法律法規,同時明確了測試機構、測試駕駛人資質,測試車輛安全技術要求等。(1)對測試過程的要求。一是充分認識公共道路測試的安全隱患,提前確認交通環境,制定相應安全措施;二是采取分階段測試策略,確認自動駕駛系統功能的安全性,其中第一階段在實驗場地上進行測試驗證,第二階段選擇意外交通事故發生可能性較小的公共場地進行測試,第三階段過渡到復雜交通環境下的道路進行測試;三是對測試駕駛人以及乘坐在測試車輛內的相關人員進行相關培訓,包括遇到交通事故、車輛故障等緊急情況下的處置要領的培訓,并形成書面材料;四是應對測試汽
49、車進行足額投保,確保具備相應意外事故賠償能力;五是測試開始前及時向當地警方、市政/交通運輸部門報告測試計劃,應包括測試時間和地點、測試車輛的自動駕駛功能、擬采取的安全措施等內容。同時提前通過傳單和標志等形式向當地居民與道路使用者告知公路測試的時間與地點;六是交通事故發生后,測試機構和測試駕駛人應按照道路交通法第 72 條的規定,立刻停止駕駛,救援受傷人員,采取道路預警措施,并向警方報告事故情況,同時,測試機構應對事故原因進行調查,在采取糾正措施前,應停止開展同類的道路測試工作。(2)對測試駕駛人資質要求。一是持有測試車輛對應類別的駕駛執照,具備多年駕駛經驗;二是在封閉場地實際駕駛過測試車輛,熟
50、悉測試車輛的自動駕駛系統原理和特點,嫻熟掌握緊急情況下的駕駛操作要領;三是如在測試過程中發生交通事故,駕駛人必須承擔道路交通法規定的駕駛責任和義務;四是測試駕駛人必須乘坐在測試車輛的駕駛位上, 并始終觀察和監視周圍道路交通情況以及車輛狀態,在發生系統軟/硬件故障等緊急情況時能夠進行手動操作,確保駕駛安全且不危害他人;五是在交通量少、視野開闊的路段,允許駕駛人把手放在扶手或膝蓋上保持放松姿勢,但在視野不開闊或交通量較大的路段,駕駛人應當握住方向盤等操作裝置,或把手放在貼近操作裝置的位置,以便能夠迅速進行操作。(3)對測試車輛的安全技術要求。一是測試車輛應符合道路運輸車輛安?;鶞室幎ǖ陌踩?;二