孫巍 張捷 穆文浩 吳云強(qiáng)(公安部交通管理科學(xué)研究所,道路交通安全公安部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,無(wú)錫214151,中國(guó))
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典型國(guó)家和地區(qū)自動(dòng)駕駛汽車發(fā)展概述
孫巍 張捷 穆文浩 吳云強(qiáng)
(公安部交通管理科學(xué)研究所,道路交通安全公安部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,無(wú)錫214151,中國(guó))
本文介紹了美國(guó)、歐盟和我國(guó)自動(dòng)駕駛的現(xiàn)狀,重點(diǎn)介紹了法律法規(guī)及標(biāo)準(zhǔn)制訂、發(fā)展路線規(guī)劃,以及應(yīng)用測(cè)試等情況,并結(jié)合我國(guó)國(guó)情提出了推動(dòng)和應(yīng)對(duì)自動(dòng)駕駛技術(shù)發(fā)展的相關(guān)對(duì)策建議。
自動(dòng)駕駛;發(fā)展路線規(guī)劃;對(duì)策建議
自動(dòng)駕駛是指部分駕駛操作(轉(zhuǎn)向、加速、制動(dòng)等)無(wú)需駕駛?cè)烁深A(yù)車輛能自動(dòng)完成。從宏觀上看,自動(dòng)駕駛有利于提升機(jī)動(dòng)車駕駛模式,提升道路交通安全水平,建立更高效的道路交通體系。從具體發(fā)展目標(biāo)看,美國(guó)致力于解決道路交通安全問(wèn)題,歐洲期望更多地解放駕駛?cè)?,我?guó)主要定位為更好地規(guī)范交通駕駛行為,保障道路交通安全。近年來(lái),美國(guó)、歐盟和我國(guó)積極推動(dòng)自動(dòng)駕駛的研究和測(cè)試應(yīng)用,制訂相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和發(fā)展規(guī)劃。
1.1法律法規(guī)及標(biāo)準(zhǔn)情況
美國(guó)是自動(dòng)駕駛的積極倡導(dǎo)者和引領(lǐng)者。2013年5 月30日,美國(guó)國(guó)家公路交通安全管理局(NHTSA)發(fā)布指導(dǎo)性文件“對(duì)自動(dòng)駕駛車輛法規(guī)的初步意見(jiàn)”[1],將自動(dòng)駕駛分為5個(gè)級(jí)別,并對(duì)各州自動(dòng)駕駛立法工作提出建議。目前,美國(guó)先后有內(nèi)華達(dá)州、佛羅里達(dá)州、密歇根州、加利福尼亞州等4個(gè)州通過(guò)了自動(dòng)駕駛車輛的法律。2014年1月16日,美國(guó)汽車工程師協(xié)會(huì)(SAE)、美國(guó)電氣與電子工程師協(xié)會(huì)(IEEE)發(fā)布SAE J3016標(biāo)準(zhǔn),將車輛自動(dòng)化駕駛技術(shù)進(jìn)一步細(xì)分為6個(gè)級(jí)別,詳見(jiàn)表1(表1見(jiàn)下頁(yè))。2016年2月10日,美國(guó)國(guó)家公路交通安全管理局(NHTSA)確認(rèn)自動(dòng)駕駛汽車內(nèi)部人工智能系統(tǒng)可以認(rèn)定為“駕駛員”,是自動(dòng)駕駛汽車行業(yè)的重要里程碑。
1.2發(fā)展路線規(guī)劃
2015年,美國(guó)交通運(yùn)輸部發(fā)布《智能交通系統(tǒng)戰(zhàn)略計(jì)劃2015-2019》[2],明確了實(shí)現(xiàn)車輛網(wǎng)聯(lián)化、加速汽車智能化兩大核心戰(zhàn)略,提出了車輛和道路更安全、增強(qiáng)交通移動(dòng)性、降低環(huán)境影響、促進(jìn)改革創(chuàng)新、支持交通系統(tǒng)信息共享等5項(xiàng)發(fā)展目標(biāo),確定了網(wǎng)聯(lián)汽車、自動(dòng)化、新興功能、大數(shù)據(jù)、互用性、加速應(yīng)用等6個(gè)方向。
表1 美國(guó)對(duì)自動(dòng)駕駛智能化的等級(jí)劃分
網(wǎng)聯(lián)汽車:網(wǎng)聯(lián)汽車可以增加交通安全性,流動(dòng)性,提高交通效率,減少不當(dāng)駕駛行為對(duì)交通的影響。美國(guó)交通運(yùn)輸部計(jì)劃在未來(lái)幾年增加重點(diǎn)試驗(yàn)項(xiàng)目和試點(diǎn)區(qū)域,出臺(tái)更多政策和規(guī)定以解決實(shí)際測(cè)試中遇到的問(wèn)題。目前網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)還在發(fā)展階段,對(duì)該技術(shù)的測(cè)試和認(rèn)證工作也有待進(jìn)一步研究。
自動(dòng)駕駛:自動(dòng)駕駛可減少由司機(jī)或其他條件(例如,天氣,行人,道路條件)引起的交通事故的數(shù)量;降低事故的嚴(yán)重程度;減少危險(xiǎn)駕駛行為;方便殘疾人和老年人駕駛;提高運(yùn)輸系統(tǒng)的效率。目前,該技術(shù)的可靠性和安全性有待評(píng)估且缺乏相關(guān)的政策標(biāo)準(zhǔn),導(dǎo)致自動(dòng)駕駛功能目前不能大范圍應(yīng)用,這兩方面研究將是未來(lái)工作的重點(diǎn)。
新興計(jì)劃:隨著交通運(yùn)輸系統(tǒng)的發(fā)展,新的技術(shù)和概念不斷產(chǎn)生,美國(guó)交通運(yùn)輸部將持續(xù)發(fā)掘、跟進(jìn)和評(píng)估這些新興項(xiàng)目,當(dāng)這些項(xiàng)目被驗(yàn)證能夠有效安全地改善交通運(yùn)輸,美國(guó)交通運(yùn)輸部會(huì)主動(dòng)參與合作,積極研究并推動(dòng)這些項(xiàng)目發(fā)展和應(yīng)用。
大數(shù)據(jù):車輛、系統(tǒng)、人員等要素聯(lián)網(wǎng)程度不斷提高,將產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù),交通運(yùn)輸系統(tǒng)管理機(jī)構(gòu)需要新的技術(shù)和方法來(lái)搜集、傳輸、分類、存儲(chǔ)、共享、篩選、分析和運(yùn)用這些數(shù)據(jù)。美國(guó)交通運(yùn)輸部與大數(shù)據(jù)研究機(jī)構(gòu)已經(jīng)開(kāi)始建立合作,對(duì)相關(guān)技術(shù)進(jìn)行研究,確保安全有效地管理和運(yùn)用交通大數(shù)據(jù)。
互用性:美國(guó)交通運(yùn)輸部致力于保證交通運(yùn)輸系統(tǒng)中各元素的通用性,確保設(shè)備和系統(tǒng)之間能夠有效連接。目前,相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和認(rèn)證體系需與新技術(shù)同步發(fā)展,確保未來(lái)交通運(yùn)輸系統(tǒng)中的車輛、設(shè)備、基礎(chǔ)設(shè)施等元素的一致性和通用性。
加速應(yīng)用:新技術(shù)投入市場(chǎng)前需進(jìn)行大量測(cè)試。在測(cè)試時(shí),提高用戶對(duì)技術(shù)的理解認(rèn)識(shí)有助于更好地進(jìn)行測(cè)試,加強(qiáng)測(cè)試后的反饋工作可更全面地了解技術(shù)的穩(wěn)定性,測(cè)試結(jié)果直觀地反映技術(shù)是否成熟可靠。新技術(shù)被驗(yàn)證安全可靠后,將重點(diǎn)推廣應(yīng)用。
1.3測(cè)試和應(yīng)用情況
目前,美國(guó)的自動(dòng)駕駛技術(shù)主要處于測(cè)試階段。谷歌、通用、福特等企業(yè)積極開(kāi)展自動(dòng)駕駛汽車的研究試驗(yàn)。2011年起,谷歌自動(dòng)駕駛汽車已獲得牌照上路,并在加利福利亞、內(nèi)華達(dá)、弗羅里達(dá)成功測(cè)試,總駕駛里程已經(jīng)超過(guò)了48.3萬(wàn)千米,申請(qǐng)并獲得了多項(xiàng)相關(guān)專利[3]。
通用、福特等傳統(tǒng)車企的研究技術(shù)路線是:在傳統(tǒng)技術(shù)汽車上逐步增加高級(jí)輔助駕駛系統(tǒng),并實(shí)現(xiàn)其自動(dòng)處理項(xiàng)目以提升自動(dòng)化等級(jí),按需實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛操控,目前部分自動(dòng)駕駛技術(shù)已逐步應(yīng)用于量產(chǎn)車上。目前,在美國(guó)1級(jí)和2級(jí)自動(dòng)駕駛技術(shù)已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用,3級(jí)至5級(jí)自動(dòng)化駕駛技術(shù)絕大部分現(xiàn)階段仍處于測(cè)試階段。
2.1法律法規(guī)及標(biāo)準(zhǔn)情況
歐盟于2014年修改了《維也納道路交通公約》,以避免原有的“駕駛員必須在任何情況下對(duì)車輛實(shí)施控制”的規(guī)定限制自動(dòng)駕駛車輛的推廣使用。此外,歐盟各國(guó)都在推動(dòng)本國(guó)關(guān)于自動(dòng)駕駛法律法規(guī)的制修訂。2015年2月,英國(guó)交通部發(fā)布了自動(dòng)駕駛車輛的發(fā)展計(jì)劃書,自2015年起允許自動(dòng)駕駛車輛上路測(cè)試并計(jì)劃2017年啟動(dòng)國(guó)內(nèi)立法,力爭(zhēng)2018年底完成國(guó)際法規(guī)的修訂。德國(guó)汽車工業(yè)協(xié)會(huì)(VDA)2014年以來(lái)積極推動(dòng)修改道路交通法規(guī),允許使用3級(jí)自動(dòng)駕駛系統(tǒng)。瑞典計(jì)劃將2級(jí)自動(dòng)駕駛技術(shù)列入法規(guī),并積極推動(dòng)允許自動(dòng)化程度更高的車輛上路行駛。
2.2發(fā)展路線規(guī)劃
歐盟于2015年4月發(fā)布《歐洲自動(dòng)駕駛智能系統(tǒng)技術(shù)路線》,提出歐洲發(fā)展自動(dòng)駕駛?cè)阶邞?zhàn)略,計(jì)劃利用15年的時(shí)間,實(shí)現(xiàn)私家車的完全自動(dòng)駕駛。主要分為以下三個(gè)階段:
第一階段為2016至2020年規(guī)劃。2016-2017年,研發(fā)部分自動(dòng)駕駛系統(tǒng)(2級(jí)):輔助停車系統(tǒng)PA、擁堵交通輔助駕駛系統(tǒng);2017-2018年,研發(fā)有條件的自動(dòng)駕駛系統(tǒng)(3級(jí)):擁堵交通自動(dòng)駕駛系統(tǒng);2018-2019年,研發(fā)有條件的自動(dòng)駕駛系統(tǒng)(3級(jí)):公路有條件自動(dòng)駕駛系統(tǒng);2019-2020年,研發(fā)高度自動(dòng)駕駛系統(tǒng)(4級(jí)):高度自動(dòng)化停車系統(tǒng)。
第二階段為2021 至2025年規(guī)劃。2021-2023年,研發(fā)高度自動(dòng)駕駛系統(tǒng)(4級(jí)):公路高度自動(dòng)化駕駛系統(tǒng)(包括編隊(duì)行駛功能);2023-2025年,研發(fā)高度自動(dòng)駕駛系統(tǒng)(4級(jí)):城市和郊區(qū)高度自動(dòng)化駕駛系統(tǒng)。
第三階段為2026至2030年規(guī)劃。實(shí)現(xiàn)私家車的完全自動(dòng)駕駛。
該技術(shù)路線規(guī)劃涉及車內(nèi)技術(shù)、基礎(chǔ)設(shè)施、大數(shù)據(jù)、系統(tǒng)集成與驗(yàn)證、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、標(biāo)準(zhǔn)化、法律框架、宣傳措施等8方面的內(nèi)容,到2020年實(shí)現(xiàn)污染物排放降低20%、道路交通傷亡率降低50%;到2030年,污染物排放降低50%、道路交通傷亡率接近零。
2.3測(cè)試和應(yīng)用情況
意大利帕爾馬大學(xué)Vislab 實(shí)驗(yàn)室研制的自動(dòng)駕駛車輛于2010 年經(jīng)過(guò)意大利、斯洛文尼亞等國(guó)家到達(dá)中國(guó)上海,行程15900千米。2013 年,該實(shí)驗(yàn)室研制的自動(dòng)駕駛車在自動(dòng)駕駛狀態(tài)下成功識(shí)別交通信號(hào)燈、有效避開(kāi)行人、成功駛過(guò)十字路口、環(huán)島等常見(jiàn)的城市危險(xiǎn)路況。2013年,英國(guó)政府在倫敦北部小城米爾頓·凱恩斯進(jìn)行自動(dòng)駕駛汽車實(shí)地試驗(yàn),這些被稱為“豆莢”的自動(dòng)駕駛汽車行駛速度為19km/h。歐洲傳統(tǒng)汽車制造企業(yè)在自動(dòng)駕駛技術(shù)方面也投入了大量的資金和精力,大多成熟技術(shù)已通過(guò)大量測(cè)試,例如:瑞典沃爾沃公司在哥特堡周邊限定區(qū)域開(kāi)展的 “Drive Me”項(xiàng)目,開(kāi)展高度自動(dòng)駕駛車輛在公共道路上的測(cè)試研究工作[4]。
3.1法律法規(guī)及標(biāo)準(zhǔn)情況
我國(guó)的自動(dòng)駕駛技術(shù)正處于起步階段,目前還沒(méi)有相應(yīng)的法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn),我國(guó)汽車工業(yè)協(xié)會(huì)正在推動(dòng)相關(guān)政策標(biāo)準(zhǔn)出臺(tái)?,F(xiàn)階段,已完成智能網(wǎng)聯(lián)汽車的定義并對(duì)其分級(jí),1級(jí)叫駕駛資源輔助階段DA,第2級(jí)是部分自動(dòng)化階段PA,第3級(jí)是有條件自動(dòng)化階段CA,第4階段是高度自動(dòng)化階段HA,最后階段就是完全的自動(dòng)化FA。
3.2我國(guó)技術(shù)路線
根據(jù)汽車工業(yè)協(xié)會(huì)的規(guī)劃,我國(guó)將智能網(wǎng)聯(lián)汽車發(fā)展分為以下3個(gè)階段:
第一階段為起步期(2016-2020年):初步建立智能網(wǎng)聯(lián)汽車標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)體系、自主研發(fā)體系、生產(chǎn)配套體系,掌握智能駕駛輔助系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù),縮小與發(fā)達(dá)國(guó)家的差距;先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)實(shí)現(xiàn)較大規(guī)模應(yīng)用,新車裝配率超過(guò)50%,網(wǎng)聯(lián)式駕駛輔助系統(tǒng)裝配率達(dá)到10%,部分自動(dòng)化車輛開(kāi)始進(jìn)入市場(chǎng),開(kāi)始中度自動(dòng)化車輛的路測(cè);汽車交通事故減少30%,交通效率提升10%,油耗與排放分別降低5%。
第二階段為發(fā)展期(2021-2025年):建立較為完善的智能網(wǎng)聯(lián)汽車標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)體系、自主研發(fā)體系、生產(chǎn)配套體系及產(chǎn)業(yè)群,掌握自動(dòng)駕駛系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù),基本完成汽車產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí),在智能網(wǎng)聯(lián)汽車領(lǐng)域具備國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力;ADAS產(chǎn)品新車裝配率超過(guò)80%,其中我國(guó)自主ADAS產(chǎn)品市場(chǎng)占有率超過(guò)50%,網(wǎng)聯(lián)式駕駛輔助系統(tǒng)裝配率達(dá)到30%,部分自動(dòng)化車輛占新車比例達(dá)到25%,中度自動(dòng)化車輛開(kāi)始進(jìn)入市場(chǎng);汽車交通事故減少60%,交通效率提升30%,油耗與排放分別降低20%。
第三階段為成熟期(2026-2030年):智能網(wǎng)聯(lián)汽車標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)具有較強(qiáng)的國(guó)際話語(yǔ)權(quán),自主研發(fā)、生產(chǎn)配套體系形成較強(qiáng)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力,基本進(jìn)入世界智能網(wǎng)聯(lián)汽車一流強(qiáng)國(guó)行列;ADAS產(chǎn)品新車裝配率接近100%,其中我國(guó)自主ADAS產(chǎn)品市場(chǎng)占有率超過(guò)75%,網(wǎng)聯(lián)式駕駛輔助系統(tǒng)裝配率達(dá)到50%,部分自動(dòng)化車輛占新車比例達(dá)到50%,中度自動(dòng)化以上車輛占新車比例達(dá)到10%;汽車交通事故減少80%,交通效率提升40%,油耗與排放分別降低30%。
3.3測(cè)試和應(yīng)用情況
我國(guó)自動(dòng)駕駛汽車研究起步較晚,技術(shù)和完善程度不及歐美發(fā)達(dá)國(guó)家。1992年,國(guó)防科技大學(xué)研制了我國(guó)第一輛真正意義上的自動(dòng)駕駛汽車,該車由一輛中型面包車改裝而成,通過(guò)車載計(jì)算機(jī)、檢測(cè)傳感器和液壓控制系統(tǒng),使其既有人工駕駛性能也有自動(dòng)駕駛性能。2011年,由國(guó)防科技大學(xué)賀漢根、戴斌的團(tuán)隊(duì)研制的紅旗HQ3自動(dòng)駕駛汽車,首次完成了從長(zhǎng)沙到武漢286 km的高速全程無(wú)人駕駛試驗(yàn)[5]。2012年11月,由軍事交通學(xué)院徐友春教授的團(tuán)隊(duì)研制的自動(dòng)駕駛汽車,從京津高速臺(tái)湖收費(fèi)站開(kāi)往天津東麗收費(fèi)站,全程行駛104 km。2015年8月,中國(guó)工程院李德毅院士領(lǐng)銜的智能車軍地聯(lián)合課題組發(fā)起組織,軍事交通學(xué)院、宇通等6支車隊(duì)參加,在32公里的城際快速路上進(jìn)行了自動(dòng)駕駛試驗(yàn)[6]。2015年12月,百度在北京進(jìn)行了自動(dòng)駕駛汽車道路試驗(yàn),車輛從北京中關(guān)村軟件園的百度大廈出發(fā),經(jīng)過(guò)G7高速公路、五環(huán)、到達(dá)了奧林匹克森林公園。
隨著自動(dòng)駕駛在我國(guó)的逐步興起,從行業(yè)發(fā)展層面看,需要相關(guān)部門加強(qiáng)行業(yè)發(fā)展的頂層設(shè)計(jì),積極謀劃路線圖,加強(qiáng)關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)。同時(shí),從交通管理層面看,我國(guó)公安交通管理部門有必要提前謀劃應(yīng)對(duì)由自動(dòng)駕駛技術(shù)帶來(lái)的一系列新情況、新問(wèn)題:
第一,界定交通事故中的法律責(zé)任。目前,在很多國(guó)家和地區(qū),自動(dòng)駕駛汽車法律責(zé)任、監(jiān)管責(zé)任均有所不同。例如,在美國(guó),交通事故的責(zé)任可能會(huì)從司機(jī)轉(zhuǎn)移到生產(chǎn)廠商身上,這一轉(zhuǎn)變需要得到妥善管理。通俗地講,發(fā)生道路交通事故后,自動(dòng)駕駛汽車的責(zé)任追究問(wèn)題,到底屬于汽車生產(chǎn)企業(yè)還是車主?
第二,推動(dòng)輔助駕駛技術(shù)在我國(guó)大中型客貨車上的應(yīng)用。目前,我國(guó)大中型客貨車輛安全技術(shù)性能差,超速、超載、疲勞駕駛現(xiàn)象較多,安全隱患很大,交管部門有必要積極推廣應(yīng)用輔助駕駛技術(shù),以期從源頭上提高行車安全性,減少因車輛問(wèn)題導(dǎo)致的重特大道路交通事故,并對(duì)輔助駕駛技術(shù)制訂相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),為后續(xù)自動(dòng)駕駛技術(shù)發(fā)展和推廣奠定技術(shù)基礎(chǔ)。
第三,研究制訂自動(dòng)駕駛測(cè)試辦法。預(yù)計(jì)未來(lái)5-10年我國(guó)的將有大量關(guān)于自動(dòng)駕駛的道路測(cè)試和研究,但是,專門針對(duì)自動(dòng)駕駛測(cè)試車輛、測(cè)試線路等方面目前沒(méi)有任何相關(guān)的管理辦法和規(guī)定。
第四,推動(dòng)自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的研究?;趪?guó)家對(duì)自動(dòng)駕駛的戰(zhàn)略布局,推動(dòng)汽車行業(yè)等主管部門加強(qiáng)自動(dòng)駕駛安全行車可靠性、操作穩(wěn)定性、制動(dòng)安全性等方面標(biāo)準(zhǔn)的研究,引導(dǎo)自動(dòng)駕駛行業(yè)規(guī)范化、統(tǒng)一化發(fā)展。
第五,推動(dòng)自動(dòng)駕駛測(cè)試平臺(tái)的建設(shè)。鑒于我國(guó)交通環(huán)境的特性,積極推動(dòng)搭建自動(dòng)駕駛適用性、可靠性、通信安全性等測(cè)試平臺(tái),科學(xué)、有效地評(píng)估自動(dòng)駕駛新技術(shù),更好地規(guī)范實(shí)際道路測(cè)試工作。
第六,加快自動(dòng)駕駛汽車監(jiān)管體系的建立??紤]到未來(lái)10年,我國(guó)自動(dòng)駕駛汽車將處于起步階段和發(fā)展階段,加快建立自動(dòng)駕駛汽車監(jiān)管體系,確保自動(dòng)駕駛汽車和其他道路使用者的安全。
[1] Preliminary Statement of Policy Concerning Automated Vehicles,http://www.nhtsa.gov/staticfiles/rulemaking/pdf/ Automated_Vehicles_Policy.pdf.
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Development on typical countries and regions for automatic driving vehicles
SUN Wei ZHANG Jie MU Wenhao WU Yunqiang
(Traffic Management Research Institute of Public Security Ministry,Road Traffic Safety Key Laboratory of Public Security Ministry)
The automatic driving status of USA, EU, and China are introduced in this article. It’s focusing on the formulation of laws, regulations and standards, the development of route planning, and application testing. The suggestions of promoting automatic driving technology according to the situation of our country are proposed.
Automatic driving; development of route planning; suggestions
孫?。?977年——),男,碩士,副研究員;主要研究方向?yàn)檐囕v安全管理。
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