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《汽车驾驶自动化分级》(GB/T 40429-2021)正式发布

2021-09-18  路与坚持

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标准简介
2021年8月20日,由工业和信息化部提出、全国汽车标准化技术委员会归口的GB/T 40429-2021《汽车驾驶自动化分级》推荐性国家标准由国家市场监督管理总局、国家标准化管理委员会批准发布(国家标准公告2021年第11号文),将于2022年3月1日起实施。
该标准为《国家车联网产业标准体系建设指南(智能网联汽车)》规划的分类和编码类推荐性国家标准项目(体系编号102-3),规定了汽车驾驶自动化分级遵循的原则、分级要素、各级别定义和技术要求框架,旨在解决我国汽车驾驶自动化分级的规范性问题。
制定背景
汽车驾驶自动化是全球汽车技术及产业的重要发展趋势,在为人们提供更加安全、舒适以及顺畅的出行方式与物流解决方案的同时,不断与人工智能、信息通信、智慧城市与交通等技术深度融合,正在重塑汽车及相关产业的生态体系和价值链体系。
近年来,国际及主要汽车产业国家和地区的标准法规组织广泛开展汽车驾驶自动化分级的研究。美国高速公路安全管理局(NHTSA)在2013年率先提出将汽车驾驶自动化分为无自动化、特定功能自动化、组合功能自动化、有条件自动化和完全自动化共5个等级;德国联邦交通研究所(BASt)根据研究,将汽车驾驶自动化分为仅驾驶员、辅助驾驶、部分自动驾驶、高度自动驾驶以及完全自动驾驶共5个等级;国际自动机工程师学会(SAE-International)发布的SAE J3016标准提出了0-5级分类法,将汽车驾驶自动化分为从无驾驶自动化(0级)直至完全驾驶自动化(5级)在内的6个等级;国际标准化组织(ISO)与SAE组成国际标准联合起草组,正在制定ISO 22736《道路机动车辆驾驶自动化系统相关术语的分级和定义》并已完成FDIS投票,有望于2021年内发布;联合国世界车辆法规协调论坛(UN/WP.29)于2019年专门就驾驶自动化分级的法规制定原则展开讨论,确定了区分驾驶辅助和自动驾驶制定相关国际技术法规的方案。其中,SAE J3016是国际上影响最大、应用最广泛的分级标准,截至目前已发布4个版本:2014版首次提出0-5级分类框架和原则,2016版主要增加设计运行范围(ODD)定义并具体说明动态驾驶任务(DDT)等内容,2018版和2021版主要完善术语描述并对标准使用中的常见问题进行解释说明。
SAE J3016有关驾驶自动化分级的概念一经提出便引起各方关注,被包括我国在内的全球汽车产业广泛应用。然而,由于SAE J3016基于国外技术及产业实践制定,造成了我国汽车行业对于分级的理解不准确、定义不统一、应用不规范,在一些文件中使用的分级概念甚至与其参考标准的制定初衷存在较大差异,给政府行业管理、企业产品开发及宣传、消费者认知及使用等带来不便。在政策和市场的双擎牵引下,我国汽车驾驶自动化技术发展迅速,产业模式正在示范应用中不断走向成熟,企业的产品量产计划全面提上日程,亟需制定我国自主的汽车驾驶自动化分级标准。2017年,由工业和信息化部提出,汽标委智能网联汽车分标委组织行业骨干单位启动了该标准的研制工作。
制定情况及过程
标准任务下达后,在工业和信息化部指导下,汽标委智能网联汽车分标委统筹开展国内外技术产业情况调查,充分调动行业资源开展分级规则研究,广泛听取行业意见,充分借鉴国际相关经验,顺利完成标准的预研、立项、审查及报批等工作,最终经工业和信息化部审核公示、国家市场监管总局批准发布。标准的制定主要遵循两方面原则:
一是发挥企业主体作用,广泛听取社会意见。本标准由重庆长安汽车股份有限公司和中国汽车技术研究中心有限公司联合牵头,组织整车制造、系统部件开发及检测认证机构等智能网联汽车产业各相关方成立核心起草组,共同开展标准研究制定。标准制定过程中多次组织专题研讨,草案形成后以公开和定向等多种形式面向工作组、行业企业及社会公众征求意见,累计超过200家单位参与了标准的讨论与意见反馈,处理相关意见近300条。该标准的制定客观反映了行业实际需求,切实发挥了企业主体作用,充分听取了社会公众意见。
二是积极采用国际共识,切实结合我国国情。在充分研究国际各类分级标准、广泛听取行业意见的基础上,起草组决定参照国际普遍认可的SAE J3016的0-5级分类框架,确保分级的基本原则与国际普遍采用标准的内容保持协调;同时根据我国国家标准制定规则、汽车产业情况和标准实施环境,精简描述用语、优化分级名称、强化安全要求,提升标准的科学性和可实施性。标准的制定过程中形成的中国方案和经验也为相关国际标准法规的制定做出了贡献。
主要内容
(一)标准范围
本标准规定了汽车驾驶自动化功能的分级。本标准适用于具备驾驶自动化功能的M类、N类汽车,其他类型车辆可参照执行。
(二)分级原则
基于驾驶自动化系统能够执行动态驾驶任务的程度,根据在执行动态驾驶任务中的角色分配以及有无设计运行范围限制,将驾驶自动化分成0级至5级。
(三)分级要素
基于以下6个要素对驾驶自动化等级进行划分:
1.是否持续执行动态驾驶任务中的目标和事件探测与响应;
2.是否持续执行动态驾驶任务中的车辆横向或纵向运动控制;
3.是否同时持续执行动态驾驶任务中的车辆横向和纵向运动控制;
4.是否持续执行全部动态驾驶任务;
5.是否自动执行最小风险策略;
6.是否存在设计运行范围限制。
(四)级别定义
在汽车驾驶自动化的6个等级之中,0-2级为驾驶辅助,系统辅助人类执行动态驾驶任务,驾驶主体仍为驾驶员;3-5级为自动驾驶,系统在设计运行条件下代替人类执行动态驾驶任务,当功能激活时,驾驶主体是系统。各级名称及定义如下:
0级驾驶自动化(应急辅助,emergency assistance)系统不能持续执行动态驾驶任务中的车辆横向或纵向运动控制,但具备持续执行动态驾驶任务中的部分目标和事件探测与响应的能力。
1级驾驶自动化(部分驾驶辅助,partial driver assistance)系统在其设计运行条件下持续地执行动态驾驶任务中的车辆横向或纵向运动控制,且具备与所执行的车辆横向或纵向运动控制相适应的部分目标和事件探测与响应的能力。
2级驾驶自动化(组合驾驶辅助,combined driver assistance)系统在其设计运行条件下持续地执行动态驾驶任务中的车辆横向和纵向运动控制,且具备与所执行的车辆横向和纵向运动控制相适应的部分目标和事件探测与响应的能力。
3级驾驶自动化(有条件自动驾驶,conditionally automated driving)系统在其设计运行条件下持续地执行全部动态驾驶任务。
4级驾驶自动化(高度自动驾驶,highly automated driving)系统在其设计运行条件下持续地执行全部动态驾驶任务并自动执行最小风险策略。
5级驾驶自动化(完全自动驾驶,fully automated driving)系统在任何可行驶条件下持续地执行全部动态驾驶任务并自动执行最小风险策略。
重要内容释义
1.从服务“人类”的角度对驾驶自动化分级进行界定。
SAE J3016为便于描述人和系统在不同驾驶自动化级别中的动态驾驶任务及责任关系,不仅界定了系统需要承担的动态驾驶任务,也对人类需要承担的任务和责任做了相应规定。本标准以汽车及其驾驶自动化系统为标准化对象,不适合照搬SAE J3016在对汽车及驾驶自动化系统的功能、任务界定的同时也对人提出相应要求的模式,因此,本标准在界定驾驶自动化级别时,只将系统需要承担的动态驾驶任务和责任纳入规范性要素予以规定,并与此对应将“人和系统的责任划分”以及“对人的要求”的相关内容均转化为注和资料性附录,保证了标准支撑专业技术开发及应用的规范性,又为消费者等非专业技术人员理解本标准提供了帮助。
2.“驾驶自动化”与“自动驾驶”是两个不同的概念。
与SAE J3016类似,本标准规定的是驾驶自动化分级,即根据驾驶自动化系统所能执行的驾驶任务情况,将驾驶自动化功能分为不同的等级。其中,0-2级统称为“驾驶辅助(Driving Assistance)”,属于低级别的驾驶自动化功能;3-5级统称为“自动驾驶(Automated Driving)”,属于高级别的驾驶自动化功能。因此,可以认为“自动驾驶”对驾驶自动化分级结果的描述,是对高级别(3-5级)驾驶自动化功能的统称。
3.驾驶自动化“功能”不等同于驾驶自动化“能力”。
本标准的主要定位是对汽车驾驶自动化功能进行分级,对不同级别的驾驶自动化系统需要承担的驾驶任务进行界定,但不能用于评价驾驶自动化能力和水平。汽车驾驶自动化系统的能力评价需要综合考虑驾驶自动化功能级别和对应的设计运行条件两个因素,单独采用其中任何一个因素评价驾驶自动化能力都是不合适的。因此,不能简单的认为驾驶自动化级别高的系统就一定比级别低的系统能力强,而是要将系统对应的设计运行条件考虑在内,在相同功能级别前提下比较设计运行条件大小或在相同设计运行条件前提下比较功能级别才有实际价值。否则,脱离设计运行条件,单纯强调驾驶自动化级别缺乏科学性,也是没有意义的。
4.驾驶自动化等级命名更符合我国实际、更直白易懂。
一是,将0级命名为“应急辅助”并要求其至少有目标或事件探测能力,可兼具非持续性控制。SAE J3016在驾驶自动化分级中纳入“无自动化”并定义为0级,存在逻辑上的争议;同时,其纳入0级范畴的前方碰撞预警(FCW)、自动紧急制动(AEB)、车道偏离预警(LDW)等均具有一定“自动化”属性且多应用于安全应急场景。本标准将上述功能纳入0级并命名为“应急辅助”,既符合技术实际,又解决了分级逻辑上的争议问题。二是,将2级命名由“部分驾驶自动化”修改规范为“组合驾驶辅助”。SAE J3016将2级命名为“部分驾驶自动化”,但划归“驾驶辅助”范畴,容易造成理解和认知上的混淆。本标准从级别名称上就明确强调2级驾驶自动化属于“驾驶辅助”范畴,划清与自动驾驶的界限,避免产生误解与误用,同时,准确对应了2级驾驶自动化功能兼具横纵向组合控制的特征。三是,提出设计运行条件(ODC)的概念,将设计运行范围(ODD)、驾乘人员状态和车辆状态统一纳入驾驶自动化系统激活和运行的综合条件描述,更符合技术逻辑和产品设计实际。
5.在各驾驶自动化等级中突出强化安全理念和要求。
针对国内外发生的驾驶自动化相关交通事故,本标准在各驾驶自动化级别中相应强化了安全性因素。例如,针对3级驾驶自动化系统提出“适时采取减缓车辆风险的措施”的技术要求。在这种情况下,即使需要依赖驾驶员进行接管的3级驾驶自动化系统,在设计时也应考虑风险减缓措施,从而最大程度的保障车辆运行的安全性。我国标准关注驾驶自动化安全性的理念和原则得到国际同行的认可与重视,在2021版SAE J3016中也有所体现。
实施建议
《汽车驾驶自动化分级》为推荐性国家标准,推荐标准实施过程中的各相关方按需使用。政府相关主管部门、标准化机构、行业企业和消费者是本标准的实施主体,建议按照如下原则开展实施工作:
1.政府主管部门以本标准为支撑,明确汽车驾驶自动化功能、系统或车辆的监管对象,精准实施监管政策,推动相关法律法规制修订,完善标准体系构建,有效规范汽车驾驶自动化技术发展。
2.标准化机构以本标准为框架,优化完善智能网联汽车标准体系,加快推动关键标准制定,适时开展标准宣贯,并根据发展需求及时修订完善,增强对于产业实际的匹配度,为支撑主管部门管理、促进行业发展、参与国际协调奠定坚实基础。
3.行业企业积极落实标准实施义务,主动采用本标准,切实遵循标准要求分类、分级开发产品,积累应用实践经验,严格规范产品宣传,避免在驾驶自动化等级或能力方面诱导、夸大或不实宣传,建立驾驶员/用户信息告知及应用培训体系,帮助消费者正确理解、使用相关功能和服务。
4.消费者在该标准的指导下,充分理解各级别的内涵,尤其是要正确识别驾驶自动化系统驾驶任务转移过程及可能存在的风险,并合法依规使用驾驶自动化系统,严格按照系统的设计运行条件及使用要求进行操作,避免对于功能的误用和滥用,为自己的生命、财产安全负责。
《汽车驾驶自动化分级》作为智能网联汽车领域重要的基础性国家标准,旨在通过技术要求框架的差异性比较对不同等级进行区分,具体技术指标要求则以其他标准另行规定,乘、商用车AEB、LKA(0级)系统的标准已发布实施,部分驾驶辅助(1级)、组合驾驶辅助(2级)系统的标准已提交或完成立项,自动驾驶(3级及以上)系统的相关标准正在制定过程中。分级标准的发布实施将有效支撑行业管理、助力标准体系建设、规范企业开发和宣传、增进消费者理解及产品的市场接受度,对提升公共交通安全和促进产业规范有序发展具有重要意义。

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