張曉輝 王強(qiáng)暉 馬文博
摘要:近年來在保險(xiǎn)業(yè)、汽車安全組織和政府的共同推動(dòng)下,AEBS成為越來越多車型的標(biāo)準(zhǔn)配置,各家車廠都積極推動(dòng)發(fā)展并配備到近幾年出廠的最新車款上,將AEBS功能等作為新車上市的重要賣點(diǎn)之一。隨著自動(dòng)駕駛的繼續(xù)發(fā)展,AEBS可能還會(huì)向著更高性能延展。歐盟新的準(zhǔn)入U(xiǎn)N R152明確要求自2022年7月8日起,新準(zhǔn)入輕型車均需配置AEBS功能。UN R152法規(guī)主要包含車對(duì)車、車對(duì)二輪車、車對(duì)行人和誤觸發(fā)四大場(chǎng)景。R131新版已于2022年7月實(shí)施,與原版本相比,新版本有多處變化?;诖耍捎眯屡f法規(guī)比較的方法,對(duì)兩者的更新進(jìn)行探討。
關(guān)鍵詞:自動(dòng)駕駛;AEBS;智能駕駛法規(guī);UN R152;UN R131
中圖分類號(hào):U471? 收稿日期:2023-12-15
DOI:1019999/jcnki1004-0226202401002
1 前言
自動(dòng)緊急制動(dòng)系統(tǒng)(AEBS)能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)車輛前方行駛環(huán)境,并在可能發(fā)生碰撞危險(xiǎn)時(shí)發(fā)出警告信號(hào)、自動(dòng)緊急制動(dòng),以避免碰撞,因此在中歐整車認(rèn)證及新車測(cè)評(píng)法規(guī)體系中,均占據(jù)了重要位置[1]。
整車認(rèn)證方面,當(dāng)前并未強(qiáng)制企業(yè)為乘用車配置AEBS。但國(guó)內(nèi)影響力較大的第三方評(píng)測(cè)C-NCAP和C-IASI都針對(duì)AEBS指定了詳細(xì)的測(cè)試規(guī)范[2]。
歐盟早前也僅針對(duì)商用車強(qiáng)制安裝AEBS,認(rèn)證法規(guī)為UN R131《關(guān)于批準(zhǔn)裝有現(xiàn)進(jìn)緊急制動(dòng)系統(tǒng)(AEBS)的機(jī)動(dòng)車輛的統(tǒng)一規(guī)定》。
這次修訂體現(xiàn)了主動(dòng)安全系統(tǒng)的性能飛躍。后續(xù)將更進(jìn)一步地監(jiān)測(cè)技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r,并酌情按期調(diào)整本法規(guī)中的條例,力爭(zhēng)回避在最高速度時(shí)與其他車輛及行人發(fā)生事故。
2 R131與R152主要內(nèi)容
AEBS能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)車輛前端的路況,并在可能發(fā)生交通危險(xiǎn)時(shí)發(fā)出提示信息、自動(dòng)緊急制動(dòng),以避免發(fā)生事故,因此在中歐整車認(rèn)證及新車測(cè)評(píng)法規(guī)體系中,均占據(jù)了重要位置。
整車認(rèn)證方面來說,歐洲聯(lián)盟早前也是僅針對(duì)商用車強(qiáng)制配置AEBS,認(rèn)證法規(guī)為UN R131《關(guān)于批準(zhǔn)裝有先進(jìn)緊急制動(dòng)系統(tǒng)(AEBS)的機(jī)動(dòng)車輛的統(tǒng)一規(guī)定》。前期UN R131適用車型均為商用車,評(píng)價(jià)目標(biāo)是車對(duì)車場(chǎng)景,并不太適用于乘用車。最近修訂中增加了車對(duì)行人的場(chǎng)景。
根據(jù)歐盟新版GSR規(guī)范EU 2019/2144要求,2022年7月6日起M1和N1類新車型均需配置滿足UN R152法規(guī)的AEBS,當(dāng)中車對(duì)行人和車對(duì)兩輪車碰撞要求,可放緩至2024年7月7日對(duì)新車型施行。
3 R131新舊要求變化
2020年初,聯(lián)合國(guó)世界車輛法規(guī)協(xié)調(diào)輪胎(WP.29)制動(dòng)與行駛系工作組(GRRF)著手進(jìn)行UN R131法規(guī)的修訂,擬提出乘用車AEBS的性能需求和實(shí)驗(yàn)方法并納入U(xiǎn)N R131。這主要從法規(guī)角度對(duì)性能和試驗(yàn)方法提出了門檻性要求,并針對(duì)目標(biāo)車靜止和移動(dòng)等常見情況做出要求,同時(shí)也確立了一個(gè)典型誤作用場(chǎng)景的測(cè)試方法,這是與舊版R131最主要的區(qū)別[3]。
新版本中,對(duì)目標(biāo)車輛和目標(biāo)行人提出了新的要求,開展試驗(yàn)前,應(yīng)準(zhǔn)備好所要求的3D目標(biāo)車及兒童假人。其他方面,現(xiàn)有的設(shè)備(慣性GPS導(dǎo)航測(cè)試系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集器等)可以滿足試驗(yàn)要求。
新版本與舊版本相比,測(cè)試場(chǎng)景有所增加,目標(biāo)物也有了更高要求,因此對(duì)于國(guó)內(nèi)企業(yè)及相關(guān)檢測(cè)機(jī)構(gòu)也是一個(gè)新的挑戰(zhàn)。
更新后的變化有以下幾點(diǎn):
a.目標(biāo)要求車輛。不論是對(duì)靜止目標(biāo)車輛或移動(dòng)目標(biāo)車輛,基本要求不變,都是能代表M1類車輛,也可以采用軟體目標(biāo)假車,其軟體車采用的材料應(yīng)能被 AEBS傳感器識(shí)別,最主要更新點(diǎn)在于,新版要求的目標(biāo)軟體車為3D目標(biāo)車。
b.車速要求。
新舊版的主要區(qū)別在于對(duì)于速度的要求,車輛速度的要求點(diǎn)更多。
舊版的只需要測(cè)試車輛以(80±2)km/h的時(shí)速且離靜止目標(biāo)車輛至少120 m接近目標(biāo)車輛。
而新版對(duì)測(cè)試車輛的車輛速度有4個(gè)要求點(diǎn):
①測(cè)試車輛以(80±2)km/h的時(shí)速接近目標(biāo)車輛,目標(biāo)以20 km/h的速度行駛,其中最大車速不超過法規(guī)第5.2.1.3段規(guī)定的范圍。
②遵循法規(guī)第5.2.1.4段所示的最大要求避撞速度,對(duì)不同車型有不同要求,例如N3級(jí)別的車,最大速度、最大要求避撞速度為70 km/h。
③遵循法規(guī)第5.2.1.4段所示的最大要求避免碰撞速度,對(duì)于以20 km/h的速度行駛的目標(biāo)和N3車輛,測(cè)試最大要求避免碰撞速度應(yīng)為98 km/h。但要遵循法規(guī)第5.2.1.3段規(guī)定的范圍,對(duì)于以20 km/h的速度行駛的目標(biāo)車輛,N3車型的最大限制速度為89 km/h。
④在對(duì)移動(dòng)目標(biāo)車輛有了車速要求,相對(duì)速度為20 km/h。
c.報(bào)警信號(hào)。不論是對(duì)靜止目標(biāo)車輛還是移動(dòng)目標(biāo)車輛,報(bào)警要求不再根據(jù)測(cè)試車輛類型區(qū)分,而是對(duì)測(cè)試車輛與目標(biāo)車輛,緊急制動(dòng)前不小于0.8 s發(fā)出兩種報(bào)警(觸覺和聲學(xué)模式),如果無法及時(shí)預(yù)測(cè)碰撞并在緊急制動(dòng)前0.8 s發(fā)出碰撞警告,則應(yīng)在緊急制動(dòng)開始前,取消了舊版的緊急制動(dòng)對(duì)碰撞時(shí)間(TTC)的要求。
d.減速狀況。不論是對(duì)靜止目標(biāo)車輛還是移動(dòng)目標(biāo)車輛,AEBS系統(tǒng)至少在10 km/h及車輛最大設(shè)計(jì)速度之間的車速范圍內(nèi),并且在新版中不同的相對(duì)速度條件下碰撞速度有不同的要求。
例如:N3類車輛在相對(duì)車速70 km/h時(shí),不應(yīng)該發(fā)生碰撞,相對(duì)車速80 km/h、90 km/h時(shí)最大相對(duì)碰撞速度分別為28 km/h、42 km/h。
盡管有表1的規(guī)定,在市區(qū)行駛的車輛,減速至40 km/h。
4 R152法規(guī)特點(diǎn)
UN R152法規(guī)主要對(duì)針對(duì)城市駕駛條件的M1和N1類汽車上,所搭載的先進(jìn)緊急制動(dòng)系統(tǒng)(AEBS)制定統(tǒng)一規(guī)定。作為強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)在具體情況上并未超出ENCAP的要求,以CCRs以及CCRm為主,但需要注意的是2022年7月6日起該部分內(nèi)容在歐盟成為必需的內(nèi)容。從各方面,R152對(duì)AEBS提出了基礎(chǔ)要求。
該法規(guī)主要包含車對(duì)車、車對(duì)二輪車、車對(duì)行人和誤觸發(fā)四大常見場(chǎng)景。
a.車對(duì)行人場(chǎng)景。主要升級(jí)點(diǎn)有:場(chǎng)景細(xì)化、兒童場(chǎng)景。對(duì)于場(chǎng)景來說,增加一些場(chǎng)景的夜間測(cè)試(CPFA、CPNCO)。在CPTA場(chǎng)景上,增加了兩種不同的行人軌跡。在倒車場(chǎng)景上,增加對(duì)兒童的識(shí)別。
b.車對(duì)兩輪車場(chǎng)景。仿效對(duì)行人、車輛的測(cè)試內(nèi)容,增加了CBTA場(chǎng)景,增加了對(duì)路口場(chǎng)景的考察。此外,進(jìn)一步豐富了交通參與者的類型,加入了摩托車,而其內(nèi)容則大多脫胎于車對(duì)車項(xiàng)目。
c.車對(duì)車場(chǎng)景。主要是測(cè)試場(chǎng)景的增加:CCCscp以及CCFhos/CCFhol。前者對(duì)車輛橫向感知的范圍提出了更高的要求,特別對(duì)一些低成本ADAS方案來說。后者則對(duì)汽車前端的識(shí)別提出了一定的要求。其他測(cè)試項(xiàng)目上二者比較相同。盡管R152涉及的場(chǎng)景相對(duì)少,但是評(píng)價(jià)要求并不算低:40 kph以下要求完全避撞,且成功率在9成以上??紤]到這是強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn),就更不容易些。對(duì)比R152和ENCAP2020,也能感到對(duì)AEBS要求的不斷提升。
d.誤觸發(fā)場(chǎng)景。早期R152中該部分內(nèi)容比較單薄,主要是針對(duì)相鄰車道車輛的誤響應(yīng),對(duì)車輛左右側(cè)行人的誤響應(yīng)。但是后面R152的修訂內(nèi)容又增加了四個(gè)場(chǎng)景,分別為十字路口、彎道、跟車、路障。均需單次測(cè)試并通過。
5 國(guó)內(nèi)相關(guān)法規(guī)
a.商用車。
商用車輛的交通事故,一般來說會(huì)造成較大的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡,而AEBS被認(rèn)為能有效降低商用車輛的事故概率,因此主管部門很早便提出了關(guān)于商用車強(qiáng)制安裝AEBS的規(guī)定方針。
GB 7258-2017《機(jī)動(dòng)車運(yùn)行安全技術(shù)條件》要求自2021年1月1日起,車長(zhǎng)>11 m的客車新車型強(qiáng)制配置AEBS。作為對(duì)應(yīng)標(biāo)準(zhǔn),GB/T 38186-2019《商用車輛自動(dòng)緊急制動(dòng)系統(tǒng)(AEBS)性能要求及試驗(yàn)方法》也于2019年10月18日發(fā)布,2020年5月1日實(shí)施。
交通部也曾連續(xù)發(fā)布多項(xiàng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),自2021年5月1日起強(qiáng)制3類車型出廠即安裝AEBS,即針對(duì)載貨汽車的 JT/T 1178.1-2018,針對(duì)牽引車輛的JT/T 1178.2-2019,以及針對(duì)危險(xiǎn)貨物運(yùn)輸貨車的JT/T 1285-2020。
b.乘用車。
整車認(rèn)證方面,當(dāng)前還未要求企業(yè)為乘用車配置AEBS,僅發(fā)布了1項(xiàng)推薦標(biāo)準(zhǔn)。GB/T 39901-2021《乘用車自動(dòng)緊急制動(dòng)系統(tǒng)(AEBS)性能要求及試驗(yàn)方法》,于2021年3月9日發(fā)布,同年10月1日實(shí)施。
標(biāo)準(zhǔn)對(duì)AEBS的基本能力、信號(hào)類型、車對(duì)車碰撞測(cè)試、相鄰車道誤響應(yīng)、車道內(nèi)物體誤響應(yīng)等提出了具體的技術(shù)需求。
整車認(rèn)證雖然暫未有具體要求,但國(guó)內(nèi)影響力較大的第三方C-NCAP和C-IASI評(píng)測(cè)機(jī)構(gòu),都針對(duì)AEBS制定了詳細(xì)的測(cè)試規(guī)范。
以C-NCAP為例,2018版規(guī)范便已將AEBS列入技術(shù)評(píng)價(jià)指標(biāo),相比推薦標(biāo)準(zhǔn)GB/T 39901-2021,C-NCAP還設(shè)置了車對(duì)行人測(cè)試,并在2021版規(guī)程修訂的時(shí)候又增加了車對(duì)二輪車測(cè)試。
C-IASI測(cè)評(píng)規(guī)范,也包含車對(duì)車、車對(duì)人、車對(duì)自行車等測(cè)試情景,比較全面地評(píng)價(jià)車輛AEBS配置需求。
6 結(jié)語
現(xiàn)階段AEBS標(biāo)準(zhǔn)及法規(guī)里對(duì)系統(tǒng)的評(píng)價(jià)方法,主要是基于將其視作執(zhí)行機(jī)構(gòu),即AEBS在特定場(chǎng)景下起保護(hù)作用,測(cè)試時(shí)找出對(duì)應(yīng)的常見場(chǎng)景進(jìn)行測(cè)試;當(dāng)中的測(cè)試方法往往是根據(jù)實(shí)際情況下積累的實(shí)際交通案例統(tǒng)計(jì)而來。試驗(yàn)過程中能有條件的在固定場(chǎng)景下模擬車輛狀態(tài),驗(yàn)證AEBS的功能和效果,但也存在測(cè)試場(chǎng)景無法全面復(fù)原真實(shí)道路狀況的現(xiàn)實(shí)問題。
雖然乘用車和商用車之間有著很多的不同之處,但乘用車和商用車AEBS對(duì)應(yīng)的作用機(jī)制和技術(shù)特征基本相同;深入分析UN R131和UN R152法規(guī),商用車和乘用車在測(cè)試環(huán)節(jié)中實(shí)際上有共性部分,也在具體細(xì)節(jié)上存在一定的差別。因此建議乘用車AEBS和商用車AEBS國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的研究制定同步進(jìn)行,在共性基礎(chǔ)上開展差異化工作。
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作者簡(jiǎn)介:
張曉輝,男,1974年生,高級(jí)工程師,研究方向?yàn)檎嚋y(cè)試。