客車自動(dòng)緊急制動(dòng)系統(tǒng)性能測試

王戡，劉昌仁，曹飛，張儀棟，來飛，游國平

（重慶車輛檢測研究院國家客車質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心重慶401122）

客車自動(dòng)緊急制動(dòng)系統(tǒng)性能測試

王戡，劉昌仁，曹飛，張儀棟，來飛，游國平

（重慶車輛檢測研究院國家客車質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心重慶401122）

介紹國內(nèi)外客車采用的自動(dòng)緊急制動(dòng)系統(tǒng)（AEB）測試方法，提出AEB試驗(yàn)所需的測試系統(tǒng)，選取兩項(xiàng)試驗(yàn)項(xiàng)目對某客車的AEB進(jìn)行性能測試。

客車；自動(dòng)緊急制動(dòng)系統(tǒng)；性能測試

自動(dòng)緊急制動(dòng)系統(tǒng)（AEB）能夠?qū)囕v前方潛在的碰撞危險(xiǎn)進(jìn)行識(shí)別，并給予駕駛員相應(yīng)的警告提示，緊急情況下還能對車輛自主施加制動(dòng)以避免或減輕碰撞危險(xiǎn)，可有效降低碰撞交通事故的發(fā)生[1]。此前Euro NCAP和ANCAP發(fā)表的“現(xiàn)實(shí)世界追尾碰撞中AEB的有效性”研究報(bào)告顯示：AEB技術(shù)能在現(xiàn)實(shí)世界中減少38%的追尾碰撞，且無論是在城市道路或郊區(qū)道路行駛的情況下，效果并無顯著差別[2]。從2013年11月起，歐盟商用車都必須依照法規(guī)配備AEB系統(tǒng)，2014年Euro-NCAP正式將AEB納入新車安全評(píng)價(jià)加分項(xiàng)中；JT/T 1094-2016《營運(yùn)客車安全技術(shù)條件》要求從2019年4月起，我國9 m以上營運(yùn)客車應(yīng)裝備AEB系統(tǒng)。隨著標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施，我國很多客車企業(yè)正在或即將開發(fā)裝備有AEB系統(tǒng)的客車，亟需測評(píng)方法來評(píng)價(jià)AEB系統(tǒng)性能。

1 國內(nèi)外測試方法

AEB的主要功能是車輛行駛在危險(xiǎn)工況下發(fā)出碰撞報(bào)警并采取緊急制動(dòng)。因此，目前國內(nèi)外在考核AEB的性能方面，主要從碰撞報(bào)警時(shí)刻和緊急制動(dòng)效果兩個(gè)方面進(jìn)行考核。

1.1 國內(nèi)測試方法

國內(nèi)在AEB測試評(píng)價(jià)領(lǐng)域研究起步較晚，目前在客車等商用車領(lǐng)域，只有JT/T883-2014《營運(yùn)車輛行駛危險(xiǎn)預(yù)警系統(tǒng)技術(shù)要求和試驗(yàn)方法》[3]。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了前方車輛碰撞報(bào)警系統(tǒng)（FCW）的測試方法，如表1所示。其試驗(yàn)工況和條件與NHTSA26555基本一致，試驗(yàn)要求略有差異。

1.2 國外測試方法

國外AEB系統(tǒng)已發(fā)展成熟，AEB系統(tǒng)的測試評(píng)價(jià)方法也比較完備，UNECE、Euro-NCAP、IIHS、NHTSA、J-NCAP均發(fā)布了針對AEB系統(tǒng)的測試方法，其中Euro-NCAP、IIHS、NHTSA、J-NCAP的測試方法僅適用于M1類乘用車，UNECE發(fā)布的R131法規(guī)主要針對M2、M3、N2、N3類商用車[4]。ECE R131針對M3類車輛的AEB測試方法如下：

1）對于靜止目標(biāo)。試驗(yàn)車以80 km/h的速度且離靜止目標(biāo)車輛至少120 m接近目標(biāo)車輛，緊急制動(dòng)前不小于1.4 s，至少有觸覺或聲音報(bào)警；緊急制動(dòng)前不小于0.8 s，至少有觸覺、聲音、視覺中的兩種報(bào)警模式。報(bào)警階段，車輛速度減少不超過15 km/h；報(bào)警之后為緊急制動(dòng)階段，試驗(yàn)車速度至少從80 km/h降低至60 km/h。

2）對于移動(dòng)目標(biāo)。目標(biāo)車勻速12 km/h直線行駛，試驗(yàn)車以80 km/h的時(shí)速且離移動(dòng)目標(biāo)車輛至少120 m接近目標(biāo)車輛，緊急制動(dòng)前不小于1.4 s，至少有觸覺或聲音報(bào)警；緊急制動(dòng)前不小于0.8 s，至少有觸覺、聲音、視覺中的兩種報(bào)警模式。報(bào)警階段，車輛速度減少不超過20 km/h；報(bào)警之后為緊急制動(dòng)階段，AEB系統(tǒng)應(yīng)保證試驗(yàn)車與移動(dòng)目標(biāo)車輛不相撞。

3）對于誤響應(yīng)試驗(yàn)。目標(biāo)車與試驗(yàn)車方向相同，兩目標(biāo)車相距4.5 m，并排尾部對齊，試驗(yàn)車與目標(biāo)車相距至少60 m沿著兩車中心線以（50±2）km/h等速行駛?cè)氩⑼ㄟ^兩車，AEB系統(tǒng)不應(yīng)發(fā)出碰撞報(bào)警信號(hào)，車輛也不應(yīng)進(jìn)行緊急制動(dòng)。

2 測試系統(tǒng)

AEB系統(tǒng)測試對于試驗(yàn)車和目標(biāo)車的縱向和側(cè)向位置、速度以及減速度有較高精度要求，為了保證測試的準(zhǔn)確性和可重復(fù)性，應(yīng)采用專業(yè)的測試系統(tǒng)來進(jìn)行試驗(yàn)[5]。AEB測試系統(tǒng)主要包括以下幾個(gè)部分：RT基站、試驗(yàn)車、目標(biāo)車，如圖1所示。

RT基站通過Radio廣播模式向測試車輛中的RT3002提供位置校準(zhǔn)信息。試驗(yàn)車是裝配AEB系統(tǒng)的車輛，目標(biāo)車是在試驗(yàn)車前方被AEB系統(tǒng)識(shí)別為障礙物的車輛。目標(biāo)車通常由牽引車、軌道和EVT假車構(gòu)成，如圖2所示。EVT假車是充氣式可撞擊的氣囊，內(nèi)部填充有金屬材料，可模擬真實(shí)M1類車輛尾部的雷達(dá)反射率，假車在受撞擊后可在軌道上滑行，以保障試驗(yàn)車在測試過程與假車撞擊后有一定的制動(dòng)緩沖距離。在試驗(yàn)車和目標(biāo)車中安裝的駕駛機(jī)器人（見圖3）用于測試時(shí)自動(dòng)駕駛；車載RT3002為駕駛機(jī)器人提供定位、導(dǎo)航等信息；安裝報(bào)警信號(hào)采集裝置用于識(shí)別車輛報(bào)警信號(hào)并輸出給駕駛機(jī)器人；RT-Rang作為車車通信裝置通過wifi天線可將目標(biāo)車的速度、位置等信息傳輸給試驗(yàn)車輛，并實(shí)時(shí)計(jì)算兩車相對距離、相對速度和碰撞時(shí)間。

3 測試評(píng)價(jià)

3.1 試驗(yàn)項(xiàng)目

在進(jìn)行車輛AEB測試項(xiàng)目的選擇與性能評(píng)價(jià)的過程中，需要考慮以下幾點(diǎn)要求：選擇AEB系統(tǒng)工作范圍內(nèi)的測試場景進(jìn)行評(píng)價(jià)；有高度的重復(fù)性和可操作性；與車輛實(shí)際緊急危險(xiǎn)行駛工況相比應(yīng)具有較好的代表性。

根據(jù)國外現(xiàn)有法規(guī)執(zhí)行情況及各項(xiàng)試驗(yàn)評(píng)價(jià)參數(shù)的特點(diǎn)，采用以下兩項(xiàng)試驗(yàn)項(xiàng)目作為本次客車AEB測試評(píng)價(jià)試驗(yàn)項(xiàng)目：

1）靜止目標(biāo)。靜止目標(biāo)測試場景如圖4所示，T0時(shí)刻，測試車輛以速度VSV且離EVT假車至少120 m處勻速接近靜止目標(biāo)；測試車輛和靜止目標(biāo)應(yīng)在相同方向的一條直線行駛，至少在觸發(fā)AEB功能前2 s，測試車輛與目標(biāo)縱向中心線橫向偏移不超過0.5 m。T1時(shí)刻，TTC=3 s時(shí)保持住油門，當(dāng)測試車輛速度為0或者測試車輛與靜止目標(biāo)發(fā)生碰撞時(shí)試驗(yàn)結(jié)束。測試過程記錄試驗(yàn)車的速度、減速度、報(bào)警時(shí)刻、緊急制動(dòng)時(shí)刻以及試驗(yàn)車與靜止目標(biāo)之間的相對距離和碰撞時(shí)間。

2）慢速移動(dòng)目標(biāo)。慢速移動(dòng)目標(biāo)測試場景如圖5所示，T0時(shí)刻，目標(biāo)車輛以速度VTV勻速直線行駛，測試車輛以速度VSV且離EVT假車至少120 m處勻速接近移動(dòng)目標(biāo)；測試車輛和移動(dòng)目標(biāo)應(yīng)在相同方向的一條直線行駛，至少在觸發(fā)AEB功能前2 s，測試車輛與目標(biāo)縱向中心線橫向偏移不超過0.5 m。T1時(shí)刻，TTC=3 s時(shí)保持住油門，當(dāng)測試車輛速度小于等于移動(dòng)目標(biāo)車速或者測試車輛與移動(dòng)目標(biāo)發(fā)生碰撞時(shí)試驗(yàn)結(jié)束。測試過程記錄試驗(yàn)車的速度、減速度、報(bào)警時(shí)刻、緊急制動(dòng)時(shí)刻以及試驗(yàn)車與移動(dòng)目標(biāo)之間的相對距離和碰撞時(shí)間。

3.2 測試流程

以上兩項(xiàng)試驗(yàn)，是根據(jù)前方EVT假車的狀態(tài)變化，后方測試車輛在不同車速下對AEB系統(tǒng)進(jìn)行全面的性能測試。測試流程如圖6所示，以試驗(yàn)要求最低車速開始進(jìn)行AEB系統(tǒng)測試，然后以10 km/h的車速增加進(jìn)行試驗(yàn)。一旦試驗(yàn)車速達(dá)到AEB系統(tǒng)無法避免碰撞，測試車輛與目標(biāo)假車發(fā)生撞擊時(shí)，在該車速基礎(chǔ)上減少5 km/h繼續(xù)進(jìn)行試驗(yàn)，直到以試驗(yàn)要求的最高車速完成AEB測試[6]。

3.3 測試結(jié)果

1）靜止目標(biāo)。靜止目標(biāo)試驗(yàn)數(shù)據(jù)如圖7所示，測試車輛以40 km/h勻速接近靜止目標(biāo)，TTC=3.6 s時(shí)發(fā)出聲音和振動(dòng)報(bào)警；AEB在報(bào)警階段進(jìn)行預(yù)制動(dòng)，車速減少量為3 km/h；TTC=2.2 s時(shí)，AEB緊急制動(dòng)介入，測試車輛全力制動(dòng)，減速度達(dá)到6 m/s2；車速減少到0 km/h，測試車輛停止時(shí)與靜止目標(biāo)未發(fā)生碰撞。

2）慢速移動(dòng)目標(biāo)。慢速移動(dòng)目標(biāo)試驗(yàn)數(shù)據(jù)如圖8所示，移動(dòng)目標(biāo)以20 km/h勻速直線行駛，測試車輛以70 km/h勻速接近目標(biāo)車輛，TTC=3.8 s時(shí)發(fā)出聲音和振動(dòng)報(bào)警；AEB在報(bào)警階段進(jìn)行預(yù)制動(dòng)，車速減少4 km/h；TTC=2.3 s時(shí)，AEB進(jìn)入緊急制動(dòng)階段，測試車輛全力制動(dòng)，減速度達(dá)到6 m/s2；車速降低到20 km/h以下時(shí)，測試車輛與移動(dòng)目標(biāo)未發(fā)生碰撞。

4 結(jié)束語

現(xiàn)階段的AEB系統(tǒng)測試方法主要是根據(jù)實(shí)際情況下積累的事故發(fā)生率統(tǒng)計(jì)而來，試驗(yàn)過程中測試工況的定義一方面能夠很好地模擬車輛狀態(tài)，驗(yàn)證AEB系統(tǒng)的實(shí)際功能，另一方面也暴露出除了試驗(yàn)工況外無法全面覆蓋真實(shí)道路狀況的缺陷。AEB系統(tǒng)的靈敏度、參數(shù)匹配等應(yīng)與實(shí)際道路交通環(huán)境緊密聯(lián)系。中國的交通道路狀況十分復(fù)雜，比如頻繁隨意變道、突然并道切入、急加速急減速等現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，而一旦出現(xiàn)上述情況，AEB系統(tǒng)如何有效應(yīng)對是未來AEB系統(tǒng)測試評(píng)價(jià)的重點(diǎn)內(nèi)容。國內(nèi)對于AEB系統(tǒng)的測試技術(shù)相對國外還存在明顯差距，本文通過對某客車AEB系統(tǒng)性能的測試與評(píng)價(jià)，希望能對國內(nèi)客車AEB系統(tǒng)自主研發(fā)能力提升、性能測試技術(shù)水平提高，起到一定的借鑒作用。

[1]W Hulshof，I Knight，A Edwards，et al.Autonomous emergency braking test results[C].Proceedings of the 23rd International Technical Conference on the Enhanced Safety of Vehicles（ESV），2013.

[2]B Fildes，M Keall，N Bos，et al.Effectiveness of low speed autonomous emergency braking in real-world rear-end crashes[J]. Accident Analysis&Prevention，2015（81）：24-29.

[3]中華人民共和國交通運(yùn)輸部.營運(yùn)車輛行駛危險(xiǎn)預(yù)警系統(tǒng)技術(shù)要求和試驗(yàn)方法：JT/T 883-2014[S].北京：人民交通出版社，2014：4.

[4]孫勇，郭魁元，高明秋.自主緊急制動(dòng)系統(tǒng)在新車評(píng)價(jià)規(guī)程中的現(xiàn)狀與發(fā)展[J].汽車技術(shù)，2016（2）：1-6.

[5]黃俊富，趙凱.AEBS場地測試方法[J].汽車科技，2016（5）：21-25.

[6]曹寅，朱春嵩，黃先國.自動(dòng)緊急制動(dòng)系統(tǒng)性能測試方法分析[J].質(zhì)量與標(biāo)準(zhǔn)化，2014（6）：51-54.

修改稿日期：2017-02-25

鄭州奧特科技有限公司（封面）

浙江流遍機(jī)械潤滑有限公司（封二）

衡水洛德金屬密封制品有限公司（封三）

新南風(fēng)加熱制冷（滄州）有限公司（封底）

鄭州宇通客車股份有限公司（前插一）

中通客車控股股份有限公司（前插二）

安徽安凱汽車股份有限公司（前插三）

科力遠(yuǎn)混合動(dòng)力技術(shù)有限公司（前插四）

湖南中車時(shí)代電動(dòng)汽車股份有限公司（前插五）

深州市沃特瑪電池有限公司（前插六）

浙江南都電源動(dòng)力股份有限公司（前插七）

精進(jìn)電動(dòng)科技（北京）有限公司（前插八）

河谷（佛山）智能裝備股份有限公司（前插九）

鄭州宇通客車股份有限公司（前插十）

鄭州多元汽車裝備有限公司（中插一）

南京依維柯汽車有限公司（中插二）

長春市恒豐客車裝備有限公司（中插三）

太原泰立機(jī)電新技術(shù)有限公司（中插四）

浙江超威創(chuàng)元實(shí)業(yè)有限公司（中插五）

北汽福田北京歐輝客車分公司（中插六）

廈門金龍聯(lián)合汽車工業(yè)有限公司（中插七）

廈門金龍旅行車有限公司（中插八）

深圳市大地和電氣股份有限公司（后插一）

深圳電擎科技有限公司（后插二）

中航愛維客汽車有限公司（后插三）

蘇州海格新能源汽車電控系統(tǒng)科技有限公司（后插四）

南京越博動(dòng)力系統(tǒng)股份有限公司（后插五）

江蘇海四達(dá)電源股份有限公司（后插六）

無錫市新高汽車電機(jī)廠（后插七）

奇瑞萬達(dá)貴州客車股份有限公司（后插八）

四川新筑通工汽車有限公司（后插九）

《客車技術(shù)與研究》理事單位名錄（后插十）

Performances Test for Coach Autonomous Emergency Braking System

WangKan,Liu Changren,CaoFei,ZhangYidong,Lai Fei,You Guoping
（ChongqingVehicle Test&Research Institute,National Bus and Coach QualitySupervision and Test Center，Chongqing401122,China）

First,the test methods are introduced about the performances of coach autonomous emergency braking system(AEB)at home and abroad.Then,the testingsystemfor AEBare proposed,twotest items are selected for testingand evaluatinga coach AEB.

coach;autonomous emergencybrakingsystem;performance test

U463.5

B

1006-3331（2017）02-0046-04

王戡（1987-），男，碩士;工程師;主要從事智能網(wǎng)聯(lián)汽車及主動(dòng)安全測試研究工作。