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標準、技術、應用!詳解美國NHTSA《自動駕駛汽車政策》
2018-04-05 11:26

2016年3月,美國一場關于自動駕駛的討論,在谷歌、通用、德爾福等企業與參議院之間展開,在全國缺乏統一自動駕駛法律的背景下,推進智能汽車的發展遇到難易協同的天花板,NHTSA是美國《自動駕駛汽車政策》的制定者,本文將帶您深入看看美國自動駕駛汽車政策的那些事。

標準、技術、應用!詳解美國NHTSA《自動駕駛汽車政策》

2013年,為進一步推動自動駕駛車輛的應用,NHTSA發布了第一個關于自動駕駛汽車的政策《Preliminary Statementof Policy Concerning Automated Vehicles》。

根據前期研究的成果,該政策主要提出了以下三方面的內容:(1)給出了NHTSA對自動駕駛等級的定義;(2)制定了NHTSA在自動駕駛領域主要支持的研究方向;(3)提出了各州在推動無人駕駛汽車測試應用方面的建議。

標準、技術、應用!詳解美國NHTSA《自動駕駛汽車政策》

一、NHTSA自動駕駛等級定義

NHTSA針對自動駕駛等級的定義,如下表所示。

汽車智能等級劃分

等級 定義 主體

駕駛 監控 支援 作用域

0 無自動化 由人操作汽車,行駛過程中可以得到警告和系統的輔助 人 人 人 無

1 特定功能自動駕駛 通過環境信息對轉向和加減速中的一項操作提供輔助,其它駕駛操作都由人操作 人,系統 部分

2 集成功能自動駕駛 通過環境信息對轉向和加減速等至少兩項操作提供輔助,其它駕駛操作都由人操作

3 有條件自動化 由無人駕駛系統完成所有駕駛操作,駕駛員無需持續監控車輛行駛,根據系統請求,人提供適當應答和支持 系統 系統

4 完全自動化 在所有的道路、環境條件下,由無人駕駛系統全時完成所有駕駛操作 全域

標準、技術、應用!詳解美國NHTSA《自動駕駛汽車政策》

二、自動駕駛主要研究方向

NHTSA自2000年以來,已支持開展了大量汽車自動駕駛的研究,目前,在繼續進行自動化等級Level 1的研究以及有效性驗證的同時,也同時對Level 2 到Level 4級別的車輛自動駕駛技術的研究,主要研究的方向包含以下三個:(1)人為因素的研究;(2)系統性能需求開發;(3)電控系統安全性。如下表所示。

NHTSA重點研究方向

研究領域 目標 序號 支持方向 描述

人為因素 主要集中于Level2 ,3自動化等級車輛的人機交互需求研究,保證駕駛員與車輛在自動駕駛、非自動駕駛安全的切換與信息交互。 1 駕駛員-車輛交互研究 評價駕駛員與車輛交互方法,保證車輛安全駕駛

2 合理的車輛控制功能分配研究 1.控制優先級劃分與設計;2.駕駛員-車輛控制切換方法研究;3.駕駛員接管車輛控制方法研究。

3 駕駛員接受度研究 影響駕駛員接受度的因素研究(報警頻率,報警聲音,自動駕駛系統可靠性、有效性等)

4 駕駛員培訓研究 評價對于Level2,3自動化等級車輛對于駕駛員培訓方面的需求

5 開發人因研究分析工具 開發人機因素、系統性能測試與評價的工具(仿真、測試車輛等)

電控系統安全性研究 1.研究功能安全相關要求;2.研究網絡信息安全 2 系統安全及可靠性研究 1.功能安全,定義電控系統功能安全要求;2.失效模式,評估電控系統相應失效模式及等級;3.失效概率,評估電控系統硬件失效概率;4.故障診斷,評估系統故障自診斷的要求以及可行性,研究故障人機交互方法;5.冗余研究,研究高安全性自動駕駛系統所需冗余的硬件、軟件、數據交互、基礎設施等需求;6.功能降級能力研究;7.自動駕駛汽車認證需求以及流程研究。

2 網絡信息安全 1.抗黑客攻擊的能力研究;2.網絡系統潛在風險研究;3.網絡安全系統的有效性研究;4.網絡安全對系統性能的影響研究;5.網絡信息安全系統的認證方法研究。

開發自動駕駛系統性能需求 Level 2到Level 4等級的自動駕駛系統技術要求定義、應用場景研究,支持各類產品開發 1 功能需求設計 Level 2,3等級系統概念與功能要求設計。

2 數據分析 駕駛員行為數據、交通事故數據分析與典型場景提取。

3 評估Level2,3自動駕駛系統約束條件 針對不同交通場景,駕駛員能力,環境氣候,道路類型等因素,分析不同自動駕駛系統約束條件。

4 測試評價方法研究 針對Level2,3類系統,基于真實交通場景,開發道路測試/仿真測試方法。

5 確定Levle2,3類系統性能邊界 基于仿真、測試結果,研究自動駕駛系統性能指標研究,包含最大加減速度,最大橫向速度,最大橫擺角速度及其他車輛動態性能參數。

6 電控系統研究成果匯總 1.理解自動駕駛系統失效模式;2.確認自動駕駛系統關鍵失效點及系統失效動態與靜態響應。

7 測試標準研究 開發自動駕駛系統客觀性能測試方法及評價指標。

標準、技術、應用!詳解美國NHTSA《自動駕駛汽車政策》

三、無人駕駛汽車測試建議

為保證無人駕駛汽車有效、安全的在各州應用與測試,NHTSA建議各州進一步加強對各類無人駕駛汽車的認證與要求,并提出以下建議,可對中國各城市發展智能網聯汽車提供借鑒。

無人駕駛汽車測試建議

分類 序號 建議內容

培訓 1 通過培訓,確保駕駛員理解如何安全操作自動駕駛的汽車

各州法規 2 確保無人駕駛汽車對其他道路使用者具有最小的傷害

3 限制無人駕駛汽車測試的區域及環境條件

4 建立無人駕駛汽車監控及匯報機制

測試原則 5 確保人-車駕駛模式切換安全、簡單、及時

6 無人駕駛車輛應具有檢測、記錄并報告駕駛員車輛失效的能力

7 確保無人駕駛汽車技術不違反或影響聯邦所規定的車輛安全要求

8 確保無人駕駛汽車在發生碰撞及失去控制時自動記錄相關的控制參數

其他 9 法規要求目前無人駕駛汽車只能用于技術測試,不能用于商業化應用

 
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