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  • 正文
    • 前言
    • 1 范圍
    • 2. 參考文獻(xiàn)
    • 3. 定義
    • 4. 駕駛自動化分類
    • 5.    駕駛自動化的級別或類別
    • 6.    設(shè)計運行域(ODD)的意義
    • 7 廢棄的術(shù)語
    • 8.補充討論 
    • 9.注釋
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SAE J3016路面機動車駕駛自動化系統(tǒng)相關(guān)術(shù)語的分類和定義(2021中文版-全文)

2022/11/25
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文由小明師兄根據(jù)SAE J3016-2021版翻譯,為了讓更多的同行學(xué)習(xí),歡迎轉(zhuǎn)發(fā)

SAE J3016的此次修訂是在SAE公路自動駕駛(ORAD)委員會和ISO TC204/WG14之間通過2018年成立的聯(lián)合工作組密切合作下進(jìn)行的。這一合作帶來了全球自動駕駛技術(shù)和安全方面專家的知識和專長。增加了幾個新的術(shù)語和定義,并進(jìn)行了多項更正和澄清,以解決經(jīng)常被誤解的概念,提高文件的實用性,特別是對非英語母語者。與上一版本一樣,該文件提供了一個分類法,描述了公路機動車駕駛自動化的全部水平,并包括高級駕駛自動化水平的功能定義及相關(guān)術(shù)語和定義。本文件不提供技術(shù)規(guī)范,也不對駕駛自動化系統(tǒng)提出要求。將駕駛自動化水平和支持性術(shù)語標(biāo)準(zhǔn)化有幾個目的,包括:

1.    澄清(人類)駕駛員在駕駛自動化系統(tǒng)參與過程中的作用,如果有的話。

2.    在制定法律、政策、法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)時回答范圍問題。

3.    為駕駛自動化規(guī)格和技術(shù)要求提供一個有用的框架。

4.    在有關(guān)駕駛自動化的交流中提供清晰和穩(wěn)定的信息,并提供一個有用的簡寫,以節(jié)省大量時間和精力。

 

本文件是根據(jù)以下指導(dǎo)原則制定的,即它應(yīng)該:

1.    描述性和信息性,而不是規(guī)范性。

2.    提供功能性的定義。

3.    與當(dāng)前的行業(yè)實踐相一致。

4.    在可行的范圍內(nèi),與現(xiàn)有技術(shù)保持一致。

5.    對各學(xué)科都有用,包括工程、法律、媒體和公共討論。

6.    明確和有說服力,因此,它應(yīng)該避免或定義模棱兩可的術(shù)語。

本文件反映了從各種利益相關(guān)者的討論中,以及從歐洲和美國的AdaptIVe項目和避免碰撞指標(biāo)伙伴關(guān)系(CAMP)自動駕駛汽車研究(AVR)聯(lián)盟分別開展的研究項目中獲得的經(jīng)驗。

本文件中使用的術(shù)語在此也有定義。術(shù)語名稱中的括號內(nèi)的文字表示使用該術(shù)語時可選擇加入(即,鑒于使用環(huán)境,括號內(nèi)的文字可能是不必要的)。

前言

ISO(國際標(biāo)準(zhǔn)化組織)是一個由國家標(biāo)準(zhǔn)機構(gòu)(ISO成員機構(gòu))組成的全球聯(lián)合會。制定國際標(biāo)準(zhǔn)的工作通常是通過ISO技術(shù)委員會進(jìn)行的。對某一技術(shù)委員會成立的主題感興趣的每個成員機構(gòu)都有權(quán)在該委員會任職。與國際標(biāo)準(zhǔn)化組織聯(lián)絡(luò)的國際組織、政府和非政府組織也參與這項工作。ISO與國際電工委員會(IEC)在電工標(biāo)準(zhǔn)化的所有事項上進(jìn)行了密切合作。

 

國際汽車工程師學(xué)會是一個由航空航天、汽車和商業(yè)車輛行業(yè)的128000多名工程師和相關(guān)技術(shù)專家組成的全球性協(xié)會。來自SAE國際的標(biāo)準(zhǔn)被用于推動全世界的移動行業(yè)技術(shù)發(fā)展。SAE技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)項目是該組織對其所服務(wù)的航空航天、汽車和商業(yè)化車輛等移動行業(yè)的主要規(guī)定之一。這些工作由來自世界各地的9000多名工程師和其他合格的專業(yè)人員的自愿努力來授權(quán)、修訂和維護(hù)。在標(biāo)準(zhǔn)制定過程中,SAE主題專家以個人身份行事,而不是作為其組織的代表。因此,SAE標(biāo)準(zhǔn)代表了在透明、公開和協(xié)作過程中開發(fā)的最佳技術(shù)內(nèi)容。

ISO/IEC指令第1部分和SAE技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)委員會政策中描述了用于開發(fā)本文件的流程以及旨在進(jìn)一步維護(hù)本文件的流程。特別是,應(yīng)注意不同類型的ISO文件所需的不同批準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)。本文件是根據(jù)ISO/IEC指令第2部分的編輯規(guī)則起草的(參考www.iso.org/directives)。

請注意,本文件中的某些內(nèi)容可能是專利權(quán)的對象。ISO和SAE國際不負(fù)責(zé)識別任何或所有此類專利權(quán)。在文件開發(fā)過程中確定的任何專利權(quán)的細(xì)節(jié)將在導(dǎo)言中和/或在ISO收到的專利聲明列表中(參考www.iso.org/patents)。

SAE執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)委員會規(guī)則規(guī)定。"本文件的發(fā)布是為了推動技術(shù)和工程科學(xué)的發(fā)展。本文件的使用完全是自愿的,其對任何特定用途的適用性和適宜性,包括由此產(chǎn)生的任何專利侵權(quán)行為,完全由用戶負(fù)責(zé)。"

本文件中使用的任何商品名稱是為方便用戶而提供的信息,并不構(gòu)成對其的認(rèn)可。

關(guān)于標(biāo)準(zhǔn)的自愿性質(zhì)的解釋,與合格評定有關(guān)的ISO特定術(shù)語和表達(dá)方式的含義,以及關(guān)于ISO在技術(shù)性貿(mào)易壁壘(TBT)方面遵守世界貿(mào)易組織(WTO)原則的信息,請參考www.iso.org/iso/foreword.html。

本文件由ISO/SAE定義聯(lián)合工作組聯(lián)合編寫,專家來自ISO技術(shù)委員會204智能運輸系統(tǒng),第14工作組車輛/道路預(yù)警和控制系統(tǒng)以及SAE道路自動駕駛委員會,定義任務(wù)組。

本標(biāo)準(zhǔn)和ISO出版的對應(yīng)文件(PAS 22736)在技術(shù)上是等同的。文件之間的唯一區(qū)別是標(biāo)準(zhǔn)編號和名稱以及次要的編輯元素。

1 范圍

本文件描述了持續(xù)執(zhí)行部分或全部動態(tài)駕駛?cè)蝿?wù)(DDT)的[機動]車輛駕駛自動化系統(tǒng)。它提供了一個分類法,詳細(xì)定義了六個級別的駕駛自動化,從無駕駛自動化(L0級)到完全駕駛自動化(L5級),適用于[機動]車輛(以下也稱為 "車輛"或 "汽車")及其在道路上的運行。

L0級:無駕駛自動化

L1級:駕駛輔助

L2級:部分駕駛自動化

L3級:有條件的駕駛自動化

L4級:高度駕駛自動化

L5級:完全駕駛自動化

 

這些級別的定義,以及本文提供的其他支持性術(shù)語和定義,可以用來以功能一致和連貫的方式描述裝備在[機動]車輛上的全部駕駛自動化功能。"道路 "是指可公開使用的道路(包括允許公眾進(jìn)入的停車場和私人校園),這些道路共同為所有道路使用者服務(wù),包括騎自行車的人、行人,以及配備和不配備駕駛自動化功能的車輛使用者。

這些級別適用于在裝備車輛的任何給定的道路操作實例中所使用的駕駛自動化功能。因此,盡管一個特定的車輛可能配備了能夠提供不同級別的多種駕駛自動化功能的駕駛自動化系統(tǒng),但在任何特定情況下表現(xiàn)出的駕駛自動化水平是由所使用的功能決定的。

本文還提到了駕駛中的三個主要角色:(人類)用戶、駕駛自動化系統(tǒng)以及其他車輛系統(tǒng)和部件。這些其他車輛系統(tǒng)和部件(或一般意義上的車輛)在本模型中不包括駕駛自動化系統(tǒng),盡管實際上駕駛自動化系統(tǒng)可能與其他車輛系統(tǒng)共享硬件軟件部件,如處理模塊或運行代碼。

駕駛自動化的級別是根據(jù)三個主要角色中的每一個在執(zhí)行DDT和/或接管DDT中所發(fā)揮的具體作用來定義的。這里的 "作用 "是指基于有關(guān)駕駛自動化系統(tǒng)的設(shè)計,對某一主要行為者的預(yù)期作用,而不一定是指某一主要行為者的實際表現(xiàn)。例如,一個司機在使用一級智能輔助駕駛功能-自適應(yīng)巡航控制(ACC)系統(tǒng)時沒有監(jiān)測路面情況,即使他/她忽略了這個角色,但他/她仍然具有司機的角色。

主動安全系統(tǒng),如電子穩(wěn)定控制(ESC)和自動緊急制動(AEB),以及某些類型的駕駛輔助系統(tǒng),如車道保持輔助(LKA),被排除在該駕駛自動化分類的范圍之外,因為它們并不持續(xù)執(zhí)行部分或全部的DDT,而是在潛在的危險情況下提供瞬間干預(yù)。由于主動安全系統(tǒng)行動的瞬間性,它們的干預(yù)不會改變或消除駕駛員在執(zhí)行部分或全部DDT中的作用,因此不被認(rèn)為是駕駛自動化,即使它們執(zhí)行自動化功能。此外,對駕駛環(huán)境中的危險進(jìn)行通知、提醒或警告的系統(tǒng)也不屬于本駕駛自動化分類法的范圍,因為它們既沒有使部分或全部的DDT自動化,也沒有改變駕駛員在執(zhí)行DDT中的作用(見8.13)。

然而,應(yīng)該注意的是,避免碰撞的功能,包括干預(yù)型主動安全系統(tǒng),可以包括在配備任何級別駕駛自動化系統(tǒng)的車輛中。對于執(zhí)行完整DDT的自動駕駛系統(tǒng)ADS)功能(即3到5級),碰撞緩解和避免能力是ADS功能的一部分(另見8.13)。

 

2. 參考文獻(xiàn)

2.1 適用文件

以下出版物在本文規(guī)定的范圍內(nèi)構(gòu)成了本規(guī)范的一部分。除非另有說明,否則應(yīng)以最新一期的SAE出版物為準(zhǔn)。

2.1.1 SAE出版物

可從 SAE International, 400 Commonwealth Drive, Warrendale, PA15096-0001獲得,電話:877-606-7323(美國和加拿大境內(nèi))或+1 724-776-4970(美國境外),www.sae.org。

SAE J670 Vehicle Dynamics Terminology

SAE J3063 Active Safety Systems Terms and Definitions

Shi,E.,Gasser,T.,Seeck,A.,andAuerswald,R.,“ThePrinciplesofOperationFramework:AComprehensiveClassification Conceptfor Automated Driving Functions,” SAE Intl. J CAV 3(1):27-37, 2020https://doi.org/10.4271/12-03-01-0003.

 

2.1.2 ANSI認(rèn)可的出版物

這些文件的副本可在網(wǎng)上查閱:http://webstore.ansi.org/。

ANSI D16.1-2007 Manual on Classification of Motor Vehicle TrafficAccidents

 

2.1.3 其他出版物 

49 U.S.C. § 30102(a)(6) (definition of [motor] vehicle)

Crash Avoidance Metrics Partnership - Automated Vehicle ResearchConsortium, “Automated Vehicle Research for Enhanced Safety - Final Report,可在https://www.regulations.gov/document?D=NHTSA-2014-0070-0003。

Gasser, T. et al., “Legal Consequences of an Increase in VehicleAutomation,” July 23, 2013,可在http://bast.opus.hbz-nrw.de/volltexte/2013/723/pdf/Legal_consequences_of_an_increase_in_vehicle_automation.pdf。

Michon, J.A., 1985, “A Critical View of Driver Behavior Models: WhatDo We Know, What Should We Do?” In Evans, L. and Schwing, R.C. (Eds.). Humanbehavior and traffic safety (pp. 485-520). New York: Plenum Press, 1985.

Smith, B.W., “Engineers and Lawyers Should Speak the Same RobotLanguage,” in ROBOT LAW (2015),可在https://newlypossible.org。

 

2.2 縮略語列表

ACC 自適應(yīng)巡航控制

ADAS 高級駕駛輔助系統(tǒng)

ADS 自動駕駛系統(tǒng)

ADS-DV 自動駕駛系統(tǒng)-專用車輛

AEB 自動緊急制動

DDT 動態(tài)駕駛?cè)蝿?wù)

DSRC 專用短程通信

ESC 電子穩(wěn)定控制

LKA 車道保持輔助系統(tǒng)

ODD 運行設(shè)計域

OEDR 目標(biāo)物和事件檢測與響應(yīng)

 

3. 定義

3.1 主動安全系統(tǒng)(SAE J3063)

主動安全系統(tǒng)是指感知和監(jiān)測車輛內(nèi)外狀況的車輛系統(tǒng),其目的是識別對車輛、乘員和/或其他道路使用者的現(xiàn)有和潛在危險,并自動干預(yù),通過各種方法幫助避免或減輕潛在的碰撞,包括對駕駛員的提醒、車輛系統(tǒng)的調(diào)整和/或?qū)囕v子系統(tǒng)(剎車、油門、懸掛等)的主動控制。

注:在本報告中,符合主動安全系統(tǒng)定義的系統(tǒng)被認(rèn)為具有主要側(cè)重于提高安全性的設(shè)計目的,而不是舒適性、便利性或一般的駕駛幫助。主動安全系統(tǒng)在高風(fēng)險事件或操作中發(fā)出警告或進(jìn)行干預(yù)。

3.2 自動駕駛系統(tǒng)(ADS)

能夠持續(xù)執(zhí)行整個DDT的硬件和軟件的集合,無論其是否局限于特定的運行設(shè)計域(ODD);該術(shù)語專門用于描述3級、4級或5級自動駕駛系統(tǒng)。

注:與ADS相反,通用術(shù)語 "駕駛自動化系統(tǒng)"(見3.6)指的是任何1至5級的系統(tǒng)或功能,持續(xù)執(zhí)行部分或全部的DDT。鑒于通用術(shù)語 "駕駛自動化系統(tǒng) "和L3至L5級專用術(shù)語 "自動駕駛系統(tǒng) "之間的相似性,后一術(shù)語在拼寫時應(yīng)大寫,并盡可能簡化為其縮寫ADS,而前一術(shù)語不應(yīng)如此。

3.3 [無人駕駛運行]調(diào)度實體

指在無人駕駛運行中調(diào)度配備有ADS的車輛的實體。

注:一個調(diào)度實體所執(zhí)行的功能可以分給一個或幾個代理,這取決于有關(guān)配備了ADS的車輛的使用規(guī)范。

例子:一支由L4級封閉式校園ADS專用車輛組成的車隊由一個無人駕駛運營調(diào)度實體投入使用,該實體在驗證了每輛車的運營準(zhǔn)備情況后,為其啟動ADS,并在每輛車停止使用時解除ADS。

 

3.4 調(diào)度[在無人駕駛運營中]

在無人駕駛的情況下,通過啟動ADS將裝有ADS的車輛投入服務(wù)。

注1:術(shù)語 "調(diào)度",在配備ADS的車輛范圍之外使用時,一般理解為為提供運輸服務(wù)的目的,將特定的車輛送到特定的上客或下客地點。在配備了ADS的車輛的背景下,以及在此使用的情況下,該術(shù)語包括在無人駕駛的情況下對多輛配備了ADS的車輛進(jìn)行軟件調(diào)度,這些車輛可能在一天或其他預(yù)先確定的服務(wù)期間完成涉及接送乘客或貨物的多次通行,并且可能涉及多個代理執(zhí)行與調(diào)度功能有關(guān)的各種任務(wù)。為了強調(diào)調(diào)度一詞的這一專門用途,該詞被修改,并規(guī)定其僅指無人駕駛運營中的車輛的調(diào)度。

注2:只有裝備了ADS的能夠進(jìn)行無人駕駛操作的車輛(即ADS-DV或雙模式車輛)才有可能被調(diào)度。

3.5 駕駛自動化

由硬件/軟件系統(tǒng)持續(xù)執(zhí)行部分或全部的DDT。

3.6 駕駛自動化系統(tǒng)或技術(shù)

能夠持續(xù)執(zhí)行部分或全部DDT的硬件和軟件;該術(shù)語泛指任何能夠?qū)崿F(xiàn)1-5級駕駛自動化的系統(tǒng)。

注意:與任何L1-L5級系統(tǒng)的這個通用術(shù)語相比,L3-L5級系統(tǒng)的具體術(shù)語是 "自動駕駛系統(tǒng)(ADS)"。鑒于 "駕駛自動化系統(tǒng) "這一通用術(shù)語與L3至L5級特定術(shù)語 "自動駕駛系統(tǒng) "之間的相似性,后一術(shù)語在拼寫時應(yīng)大寫,并盡可能簡化為其縮寫ADS,而前一術(shù)語不應(yīng)如此(見3.2)。

3.7 [駕駛自動化系統(tǒng)]功能

一個L1-L5級駕駛自動化系統(tǒng)在特定的駕駛自動化水平上的特定設(shè)計的功能和ODD(如適用)。

注1:由于術(shù)語 "駕駛自動化系統(tǒng) "包含了駕駛員支持功能和ADS功能,因此也可以這樣稱呼它們。

注2:一個特定的駕駛自動化系統(tǒng)可能有多個功能,每個功能與特定的駕駛自動化水平和ODD相關(guān)。

注3:每個功能都滿足一個使用規(guī)范。

注4: 功能可以通過通用名稱(如自動停車)或?qū)S忻Q來提及。

例子1: 一個3級的ADS功能,在完全控制通行的高速公路上的大流量交通中執(zhí)行DDT,不包括接管DDT。

例2:一個4級的ADS功能,在一個指定的有地理圍欄的城市中心執(zhí)行DDT,包括接管DDT。

3.7.1 基于操縱的功能

裝備在傳統(tǒng)車輛上的一種駕駛自動化系統(tǒng)功能,它是:

1.    支持駕駛員,執(zhí)行一套有限的橫向和/或縱向車輛運動控制動作,足以完成一個特定的、狹義的用例(如停車動作),而駕駛員執(zhí)行其余的DDT并監(jiān)督L1級或L2級功能的性能(即L1級或L2級駕駛員支持功能)。

2.    執(zhí)行一套有限的橫向和縱向車輛運動控制動作,以及相關(guān)的目標(biāo)物和事件檢測和響應(yīng)(OEDR)和完整的DDT的所有其他元素,以滿足一個特定的、狹義的用例,而無需人類監(jiān)督(3級或4級ADS功能)。

例子1: 一個1級停車輔助功能自動執(zhí)行平行泊車所需的橫向車輛運動控制動作,而駕駛員執(zhí)行縱向車輛運動控制動作并監(jiān)督該功能。

例2:L2級停車輔助功能在駕駛員的監(jiān)督下,自動執(zhí)行平行泊車所需的橫向和縱向的車輛運動控制動作。

例子3:一個L3級高速公路超車輔助功能在被駕駛員或準(zhǔn)備好的用戶激活時,自動執(zhí)行橫向和縱向車輛運動控制動作,以及相關(guān)的OEDR,以便在多車道高速公路上超過一輛較慢的車輛。

3.7.2 子行程功能

裝備在傳統(tǒng)車輛上的駕駛自動化系統(tǒng)功能,要求人類駕駛員在每次行程的至少部分時間內(nèi)執(zhí)行完整的DDT。

注:子行程功能要求人類駕駛員在出發(fā)點和該功能的ODD邊界之間和/或在離開該功能的ODD之后操縱車輛,直到到達(dá)目的地(即行程完成)。

例子1: 一級自適應(yīng)巡航控制(ACC)功能執(zhí)行縱向車輛運動控制功能,以支持駕駛員在以較高速度行駛時與其車道上的引導(dǎo)車輛保持一致的跟車距離。

例2:2級高速公路功能執(zhí)行橫向和縱向車輛運動控制功能,以支持駕駛員在其行車道上保持位置,以及在高速行駛時與本車道上的引導(dǎo)車輛保持一致的跟車距離和跟隨目標(biāo)路徑行駛。

例子3:一個3級交通擁堵功能在交通密集的完全入口控制的高速公路上執(zhí)行完整的DDT,但要求人類駕駛員在ODD出口時操縱車輛(例如,當(dāng)交通流暢時,以及在進(jìn)入擁擠的高速公路之前,并在離開高速公路時再次操縱)。

例子4: 在一次特定的車輛旅行中,具有4級自動停車功能的用戶將車輛派遣到無人駕駛操作中,目的是在附近的指定停車設(shè)施中找到一個停車位。在購物一段時間后,用戶通過調(diào)度來取回車輛,以便開始他/她的回家。

3.7.3 全行程功能

在整個完整行程中操縱車輛的ADS功能。

例子1: 一輛4級ADS-DV在無人駕駛的情況下被調(diào)度,為位于其地理圍欄內(nèi)的客戶提供打車服務(wù)。

例子2:一輛L5級雙模式車輛被車主派往指定的機場,接幾個家庭成員回家,進(jìn)行無人駕駛操作。所有乘員在回程中都是乘客。

圖1說明了如何通過使用不同級別的駕駛自動化功能組合來完成一次行程。

圖1 - 在一次特定的行程中可能出現(xiàn)的駕駛自動化系統(tǒng)功能/類型的例子

 

3.8 駕駛員支持[駕駛自動化系統(tǒng)]功能

L1級和L2級駕駛自動化系統(tǒng)功能的總稱

注意:1級(駕駛輔助)和2級(部分自動化)功能只能夠執(zhí)行部分的DDT,因此需要駕駛員來執(zhí)行DDT的其余部分,并在使用時監(jiān)督該功能的性能。因此,這些功能在使用時,支持但不代替駕駛員執(zhí)行DDT。

3.9 [配備ADS的車輛]的無人駕駛操作

裝備有ADS的車輛在道路上的運行,該車輛無人駕駛,或者車上的用戶不是駕駛員或車內(nèi)準(zhǔn)備接管的用戶。

注1:ADS-DV總是在無人駕駛的情況下調(diào)度(受3.33.3中注3的限制)。

注2:配備了ADS的雙模式車輛可以在無人駕駛的情況下被派遣。

注3:車上的乘客既不是駕駛員,也不是準(zhǔn)備接管的用戶。

例子:一輛L4級ADS-DV在無人駕駛的情況下被派去提供運輸服務(wù)。

3.10 動態(tài)駕駛?cè)蝿?wù)(DDT)

在公路交通中車輛運行所需的所有實時操縱的功能,不包括策略功能,如行程安排和目的地及起始地的選擇,并包括但不限于以下子任務(wù):

1.    通過轉(zhuǎn)向進(jìn)行車輛橫向運動控制(運行);

2.    通過加速和減速的縱向車輛運動控制(運行);

3.    通過物體和事件檢測、識別、分類和反應(yīng)準(zhǔn)備來監(jiān)測駕駛環(huán)境(運行和策略性);

4.    物體和事件響應(yīng)的執(zhí)行(運行和策略性);

5.    操縱計劃(策略)。

6.    通過照明、鳴笛、信號、手勢等方式加強顯眼性。(策略性)。

注1:一些自動駕駛系統(tǒng)(或配備該系統(tǒng)的車輛)可能有辦法在前進(jìn)和接管之間改變車輛的縱向運動控制。

注2:為了簡化并提供一個有用的速記術(shù)語,子任務(wù)(3)和(4)被統(tǒng)稱為目標(biāo)物和事件檢測和響應(yīng)(OEDR)(見3.19)。

注3:在本文件中,提到了 "完成DDT"。這意味著完全執(zhí)行DDT的所有子任務(wù),無論這個角色是由(人類)駕駛員,還是由駕駛自動化系統(tǒng),或者由兩者的組合來完成。

注4: 圖2顯示的是駕駛?cè)蝿?wù)的示意圖。關(guān)于駕駛的運行、策略性和重要的功能之間的差異的更多信息,請參見8.11。

圖2-駕駛?cè)蝿?wù)的示意圖(不是控制圖),顯示DDT部分

 

就DDT性能而言,L1級駕駛自動化包括最內(nèi)環(huán)的一部分自動化(即,橫向車輛運動控制功能或縱向車輛運動控制功能和與車輛運動控制的給相關(guān)的有限OEDR);L2級駕駛自動化包括最內(nèi)側(cè)環(huán)的自動化(橫向和縱向車輛運動控制和與車輛運動控制相關(guān)的有限OEDR),L3至L5級駕駛自動化包括兩個內(nèi)環(huán)的自動化(橫向和縱向車輛運動控制和完整OEDR)。請注意,DDT性能不包括駕駛的策略層方面(例如,決定是否,何時,在何處行駛)。

3.11 故障緩解策略

一種車輛功能(不是ADS功能),旨在使裝有ADS的車輛在以下兩種情況下自動進(jìn)入受控停車狀態(tài)。(1)在ADS發(fā)出干預(yù)請求后,L3級ADS功能的接管就是系統(tǒng)有問題請求駕駛員干預(yù)時駕駛員接管,或(2)發(fā)生系統(tǒng)故障或外部事件,以至于使ADS失去能力,不能再執(zhí)行車輛運動控制以執(zhí)行接管并達(dá)到最小風(fēng)險狀態(tài)。(見8.6)。

注意:一些配備了L2級駕駛員支持功能的車輛可能被設(shè)計成如果駕駛員未能表明他/她在功能激活期間繼續(xù)監(jiān)督功能的性能,則將車輛制動到完全停止。雖然這與上面定義的故障緩解策略的功能相似,但 "故障緩解策略 "這一術(shù)語是為不需要駕駛員監(jiān)督的ADS功能保留的。

 

3.12 [動態(tài)駕駛?cè)蝿?wù)(DDT)]接管

在發(fā)生與動態(tài)駕駛?cè)蝿?wù)性能相關(guān)的系統(tǒng)故障后,或在退出運行設(shè)計域(ODD)時,或在相同的情況下,ADS為實現(xiàn)最小風(fēng)險條件而作出的反應(yīng),以執(zhí)行動態(tài)駕駛?cè)蝿?wù)或?qū)崿F(xiàn)最小風(fēng)險條件。

注1:DDT和接管DDT是不同的功能,執(zhí)行一個的能力不一定意味著執(zhí)行另一個的能力。因此,一個能夠在其ODD內(nèi)執(zhí)行整個DDT的L3級ADS可能沒有能力在所有需要接管DDT的情況下執(zhí)行接管DDT,因此在必要時將向接管DDT就緒的用戶發(fā)出干預(yù)請求(見圖3至6)。

注2:一些L3級功能可能被設(shè)計成在某些情況下自動執(zhí)行接管并達(dá)到最小的風(fēng)險條件,例如,當(dāng)無障礙物的相鄰路肩存在時,但在其他情況下,例如,沒有這樣的路肩時,就不能自動執(zhí)行接管。因此,L3級的分配并不限制ADS自動實現(xiàn)最小風(fēng)險條件,但它不能保證在其ODD內(nèi)所有情況下自動實現(xiàn)最小風(fēng)險條件。此外,在某些,但不是所有需要的情況下,自動實現(xiàn)最小風(fēng)險條件并不構(gòu)成L4級功能。

注3:在L3級ADS系統(tǒng)中,一個ADS能夠在向接管就緒用戶提供干預(yù)請求后繼續(xù)執(zhí)行DDT至少幾秒鐘。接管DDT準(zhǔn)備好的用戶應(yīng)該恢復(fù)手動車輛操作,或者如果他/她認(rèn)為有必要的話,達(dá)到一個最小的風(fēng)險狀態(tài)。

注4: 在L4級和5級ADS系統(tǒng)中,ADS必須有能力執(zhí)行接管DDT并達(dá)到最小風(fēng)險狀態(tài)。裝備了ADS的L4級和L5級車輛,在設(shè)計上也能滿足駕駛員的操作(無論是車內(nèi)還是遠(yuǎn)程),在情況允許的情況下,如果用戶選擇這樣做,可以允許他/她執(zhí)行接管DDT(見圖7和8)。然而,一個L4級或L5級的ADS不需要設(shè)計成允許用戶執(zhí)行接管DDT,事實上,可以設(shè)計成不允許,以減少碰撞風(fēng)險(見8.9)。

注5: 當(dāng)L4級或L5級ADS執(zhí)行接管DDT時,它可能被設(shè)計限制在速度和/或橫向和/或縱向車輛運動控制的范圍內(nèi)(即,它可能進(jìn)入所謂的 "跛行模式")。

注6: 在執(zhí)行接管DDT時,ADS可能暫時在其ODD之外運行(見3.21注1)。

例子1: 一個L1級自適應(yīng)巡航控制(ACC)功能經(jīng)歷了一個系統(tǒng)故障,導(dǎo)致該功能停止執(zhí)行其預(yù)定功能。人類駕駛員通過恢復(fù)執(zhí)行完整的DDT來執(zhí)行接管DDT。

例子2:一個在高速公路交通擁堵時執(zhí)行整個DDT的3級ADS功能在遇到車禍現(xiàn)場時無法做到,因此準(zhǔn)備向用戶發(fā)出接管DDT干預(yù)請求。他/她的反應(yīng)是接管整個DDT的性能,以便在車禍現(xiàn)場周圍進(jìn)行手動操作(見圖4)。(注意在這個例子中,不需要或沒有達(dá)到最小風(fēng)險的條件)。

例3:一個在有地理圍欄的城市中心執(zhí)行整個DDT的L4級ADS專用車輛(ADS-DV)經(jīng)歷了一個DDT性能相關(guān)的系統(tǒng)故障。作為回應(yīng),ADS-DV通過打開危險閃光燈,將車輛開到路肩并停放,然后自動召喚緊急援助,來執(zhí)行DDT后退(見圖7)。(請注意,在這個例子中,ADS-DV自動實現(xiàn)了最小的風(fēng)險條件)。

下面的圖3到圖8說明了DDT在不同的自動化駕駛水平上的接管情況。

圖 3

 

L3級用例序列樣本,顯示ADS參與和發(fā)生車輛系統(tǒng)故障,阻止繼續(xù)DDT性能。用戶執(zhí)行接管并達(dá)到最小的風(fēng)險條件。

圖 4

 

L3級用例序列樣本,顯示ADS參與和發(fā)生ADS系統(tǒng)故障,但不妨礙繼續(xù)DDT性能。用戶執(zhí)行接管并恢復(fù)DDT性能。

圖 5

 

L3級的樣例用例序列顯示ADS被占用以及退出ODD的情況,但這并不妨礙繼續(xù)的DDT性能。用戶執(zhí)行接管,恢復(fù)DDT性能。

圖6

 

L4級的樣例用例序列顯示了ADS的參與和車輛系統(tǒng)故障的發(fā)生,從而阻止了DDT的繼續(xù)運行。ADS執(zhí)行接管并達(dá)到最小的風(fēng)險條件。 

圖7

 

L4級的樣例用例序列顯示ADS參與和ADS失敗的發(fā)生,而ADS失敗并不阻止可用人類用戶繼續(xù)執(zhí)行DDT。ADS功能可以提示坐在駕駛座上的乘客(如果有的話)恢復(fù)DDT的性能;如果沒有接受乘客的駕駛座,ADS自動達(dá)到最小的風(fēng)險條件。

圖8 

 

L4級的用例序列顯示ADS使用ODD退出,這不會阻止可用人類用戶繼續(xù)執(zhí)行DDT。ADS功能可以提示坐在駕駛座上的乘客(如果有的話)恢復(fù)DDT的性能;如果沒有接受乘客的駕駛座,ADS自動達(dá)到最小的風(fēng)險條件。 

3.13 車隊運營[功能]

支持在無人駕駛情況下管理配備了ADS的車隊的活動,這些活動可能包括但不限于:

- 確保運營準(zhǔn)備就緒。

- 在無人駕駛的情況下調(diào)度配備有ADS的車輛(即在將車輛投入公共道路使用之前,讓ADS參與其中)。

- 授權(quán)每次出行(例如,付款、出行路線選擇)。

- 在車輛使用過程中為其提供車隊資產(chǎn)管理服務(wù)(例如,管理緊急情況,根據(jù)需要召喚或提供遠(yuǎn)程援助,響應(yīng)客戶要求和故障)。

- - 在車輛使用過程中,作為負(fù)責(zé)任的代理人,對執(zhí)法部門、應(yīng)急響應(yīng)者和其他當(dāng)局負(fù)責(zé)。

- 在服務(wù)結(jié)束后解除ADS。

- 根據(jù)需要進(jìn)行車輛維修和保養(yǎng)。

 

3.14 車輛橫向運動控制

DDT子任務(wù)包括對車輛運動的Y軸分量進(jìn)行實時、持續(xù)調(diào)節(jié)的必要活動(見圖9)。

注:車輛橫向運動控制包括檢測車輛相對于車道邊界的定位,以及應(yīng)用轉(zhuǎn)向和/或差動制動輸入以保持適當(dāng)?shù)臋M向定位。

3.15 縱向車輛運動控制

該DDT子任務(wù)包括對車輛運動的X軸分量進(jìn)行實時、持續(xù)調(diào)節(jié)所需的活動(見圖9)。

注意:縱向車輛運動控制可能包括正向和反向的方向性,取決于使用規(guī)范。

圖9 -顯示車輛運動軸的圖示(SAE J670)

 

3.16 最小風(fēng)險條件

一個穩(wěn)定的,停止的狀態(tài),當(dāng)一個特定的行程不能或不應(yīng)該繼續(xù)時,用戶或ADS在執(zhí)行接管DDT可以使車輛達(dá)到這個狀態(tài),以減少碰撞的風(fēng)險。

注1:在L1級和L2級,車輛駕駛員應(yīng)根據(jù)需要達(dá)到一個最小風(fēng)險的狀態(tài)。

注2: 在L3級系統(tǒng)中,鑒于ADS或車輛的DDT性能相關(guān)的系統(tǒng)故障,準(zhǔn)備接管DDT的用戶應(yīng)該在他/她確定有必要時達(dá)到最小風(fēng)險狀態(tài),或者在車輛可操作的情況下執(zhí)行DDT。

注3:在L4級和L5級,ADS能夠在必要時(即由于ODD退出,如果適用,或由于ADS或車輛中與DDT性能相關(guān)的系統(tǒng)故障)自動達(dá)到最小風(fēng)險狀態(tài)。在L4級和L5級自動實現(xiàn)最小風(fēng)險條件的特點將根據(jù)系統(tǒng)故障的類型和程度、有關(guān)ADS功能的ODD(如果有)以及系統(tǒng)故障或ODD退出發(fā)生時的特定運行條件而有所不同。它可能需要自動將車輛停在其當(dāng)前的行駛路線上,也可能需要一個更廣泛的操作,旨在將車輛從交通活動車道上移開和/或?qū)④囕v自動返回到調(diào)度設(shè)施。

例子1: 一個被設(shè)計成在高速公路上高速運行的L4級ADS功能遇到了一個與DDT性能相關(guān)的系統(tǒng)故障,并在停車前自動將車輛從有效車道上移開。

例子2: 一輛安裝了4級ADS的車輛在其主要電力系統(tǒng)中遇到了與DDT性能相關(guān)的系統(tǒng)故障。ADS使用了一個備用電源,以達(dá)到最小的風(fēng)險條件。

3.17 [與DDT性能相關(guān)的]系統(tǒng)故障

駕駛自動化系統(tǒng)和/或其他車輛系統(tǒng)的故障,使駕駛自動化系統(tǒng)不能可靠地持續(xù)執(zhí)行它的那部分DDT,包括完整的DDT,否則它將會被執(zhí)行。 

注1:本定義適用于阻止駕駛自動化系統(tǒng)按照設(shè)計意圖發(fā)揮全部能力的車輛故障條件和駕駛自動化系統(tǒng)故障。

注2:本術(shù)語不適用于L1級或2級駕駛員支持功能的瞬時失效,這種失效是由于固有的設(shè)計限制,并且不妨礙系統(tǒng)在持續(xù)的基礎(chǔ)上執(zhí)行其DDT的一部分。

例子1: 一個執(zhí)行DDT橫向車輛運動控制子任務(wù)的一級駕駛員支持功能,在它的一個攝像頭中遇到DDT性能相關(guān)的系統(tǒng)故障,這使它不能可靠地檢測到車道標(biāo)線。該功能導(dǎo)致在中控臺上顯示一個故障指示信息,同時該功能自動退出,要求駕駛員立即恢復(fù)執(zhí)行DDT的橫向車輛運動控制子任務(wù)。

例子2:一個L3級ADS在它的一個雷達(dá)傳感器中經(jīng)歷了一個與DDT性能相關(guān)的系統(tǒng)故障,這使它不能可靠地探測到車輛通道中的物體。ADS的反應(yīng)是向DDT準(zhǔn)備接管用戶發(fā)出干預(yù)請求。ADS繼續(xù)執(zhí)行DDT,同時降低車速,持續(xù)幾秒鐘,以便有時間讓DDT準(zhǔn)備接管的用戶以有序的方式恢復(fù)車輛的操作。

例子3:一輛有L3級ADS的車輛突然發(fā)生輪胎爆裂,導(dǎo)致車輛操控性很差,給回落準(zhǔn)備的用戶充分的運動反饋,表明車輛故障需要干預(yù)。準(zhǔn)備接管的用戶的反應(yīng)是恢復(fù)DDT,打開危險燈,并將車輛開到最近的路肩上,從而達(dá)到最小風(fēng)險的狀態(tài)。

例子4。一個L4級ADS在其一個計算模塊中經(jīng)歷了一個與DDT性能相關(guān)的系統(tǒng)故障。ADS通過使用一個或多個冗余的計算模塊過渡到接管DDT,以達(dá)到最小的風(fēng)險狀態(tài)。

 

3.18 監(jiān)測

一個描述一系列功能的通用術(shù)語,涉及實時的人類或機器感應(yīng)和處理用于操作車輛或支持其運行的數(shù)據(jù)。

注1:當(dāng)一般術(shù)語 "監(jiān)測 "及其衍生物不夠精確時,應(yīng)使用以下描述監(jiān)控類型的術(shù)語。

注2:以下四個術(shù)語(1-監(jiān)測用戶,2-監(jiān)測駕駛環(huán)境,3-監(jiān)測車輛性能,4-監(jiān)測駕駛自動化系統(tǒng)性能)描述了監(jiān)測的類別(見關(guān)于主要角色的范圍)。

注3:L3級中假定的駕駛員對警示或其他與DDT性能相關(guān)的系統(tǒng)故障指標(biāo)的接受狀態(tài)或條件,不是一種監(jiān)測形式。接受和監(jiān)測之間的區(qū)別最好用例子來說明:一個意識到火警或電話鈴聲的人,不一定是在監(jiān)控火警或電話。同樣地,一個意識到拖車吊架脫落的用戶也不一定是在監(jiān)測拖車吊架。相比之下,在一輛有主動一級自適應(yīng)巡航控制(ACC)系統(tǒng)的車輛中,駕駛員應(yīng)該同時監(jiān)測駕駛環(huán)境和ACC的性能,否則就不會等待警報來引起他/她對需要反應(yīng)的情況的注意(見3.22)。

3.18.1 監(jiān)測用戶

旨在評估用戶是否以及在多大程度上發(fā)揮了為其規(guī)定的作用的活動和/或自動程序。

注1:駕駛自動化背景下的用戶監(jiān)控最有可能被部署為針對誤用或濫用(包括因自滿而過度依賴)駕駛自動化系統(tǒng)的對策,但也可用于其他目的。

注2:用戶監(jiān)測主要對L2級和L3級有用,因為從現(xiàn)在使用L1級功能的證據(jù)中沒有發(fā)現(xiàn)誤用或濫用駕駛自動化技術(shù)的重大事件,而在這些級別以上,根據(jù)定義,ADS能夠自動實現(xiàn)最小風(fēng)險條件。

3.18.2 監(jiān)測駕駛環(huán)境

完成實時道路環(huán)境目標(biāo)物和事件檢測、識別、分類和響應(yīng)準(zhǔn)備(不包括實際響應(yīng))的活動和/或自動程序,這是操作車輛的需要。

注意:當(dāng)操作沒有配備ADS的傳統(tǒng)車輛時,駕駛員在視覺上對路況進(jìn)行充分的采樣,以勝任DDT的工作,同時也執(zhí)行需要短時間離開道路的次要任務(wù)(例如,調(diào)整車廂舒適度設(shè)置,掃描路標(biāo),調(diào)整無線電等)。因此,對駕駛環(huán)境的監(jiān)測不一定需要駕駛員持續(xù)地盯著道路。

 

3.18.3 監(jiān)測車輛性能[針對與DDT性能相關(guān)的系統(tǒng)故障]

完成對車輛性能的實時評估的活動和/或自動程序,并根據(jù)操作車輛的需要進(jìn)行響應(yīng)準(zhǔn)備。

注:在執(zhí)行DDT時,L4級和L5級ADS監(jiān)控車輛性能。然而,對于L3級ADS,以及1級和2級駕駛自動化系統(tǒng)來說,人類駕駛員被認(rèn)為能夠接受對DDT性能有不利影響的車輛狀況(見3.22)。

例子1: 當(dāng)L2級駕駛支持功能在走走停停的交通中,一個故障的制動鉗導(dǎo)致車輛在剎車時略微向左拉。人類駕駛員觀察到車輛偏離了它的車道,要么糾正車輛的橫向位置,要么完全解除該功能。

例子2:當(dāng)L4級ADS在走走停停的交通中,一個故障的剎車鉗導(dǎo)致車輛在剎車時向左拉。ADS認(rèn)識到這一偏差,糾正了車輛的橫向位置,并過渡到跛行模式,直到達(dá)到最小的風(fēng)險條件。

3.18.4 監(jiān)測駕駛自動化系統(tǒng)的性能

評估駕駛自動化系統(tǒng)是否適當(dāng)?shù)貓?zhí)行部分或全部DDT的活動和/或自動程序。

注1:術(shù)語監(jiān)測駕駛自動化系統(tǒng)的性能不應(yīng)取代監(jiān)督,監(jiān)督包括監(jiān)測和執(zhí)行DDT所需的反應(yīng),因此更全面。

注2:識別由駕駛自動化系統(tǒng)發(fā)出的干預(yù)請求不是監(jiān)控駕駛自動化系統(tǒng)性能的一種形式,而是一種接受的形式。

注3:在L1級和L2級,駕駛員監(jiān)測駕駛支持功能的性能是監(jiān)測的一部分。

注4。在更高的駕駛自動化水平上(L3-5級),ADS監(jiān)測它自己的完整DDT的性能。

例子1:一個車內(nèi)駕駛員監(jiān)測一個啟動的ACC功能,以驗證它在彎道中跟隨前面的車輛時保持適當(dāng)?shù)拈g隙。

例子2:一個遠(yuǎn)程駕駛員使用L2級自動停車功能監(jiān)控車輛的路徑,以驗證該功能對行人和障礙物的反應(yīng)。

3.19 目標(biāo)物和事件檢測與響應(yīng)(OEDR)

DDT的子任務(wù),包括監(jiān)測駕駛環(huán)境(檢測、識別和分類物體和事件,并準(zhǔn)備在需要時作出反應(yīng)),并對這些目標(biāo)物和事件執(zhí)行適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)(即,根據(jù)需要完成監(jiān)測和/或監(jiān)測接管)。

3.20 操縱[機動車輛]

總的來說,由(人類)駕駛員(有或沒有一個或多個L1級或L2級駕駛自動化功能的支持)或由ADS(L3級至L5級)執(zhí)行的活動,以執(zhí)行特定車輛的整個DDT。

注1:本文件中沒有使用 "駕駛 "一詞,但是,在許多情況下,它可以正確地代替 "操縱"使用。

注2:盡管使用操縱/運行/操作這一術(shù)語意味著存在一個車輛 "操作者",但這一術(shù)語在本文件中沒有定義或使用,否則本文件為各種類型的裝有ADS的車輛用戶提供了非常具體的術(shù)語和定義(見3.32)。

注3:諸如 "駕駛"、"操作"、"駕駛員 "和"操作員 "等術(shù)語的法律含義可能與本文件中的技術(shù)含義不同。

3.21 運行設(shè)計域(ODD)

一個特定的駕駛自動化系統(tǒng)或其功能被專門設(shè)計為發(fā)揮作用的操作條件,包括但不限于環(huán)境、地理和時間限制,和/或某些交通或道路特征的必要存在或缺失。

注1:雖然L3級和L4級ADS功能/車輛被設(shè)計為完全在其各自的ODD內(nèi)運行,但一些ODD條件在道路運行期間會迅速變化(例如,惡劣天氣、車道線被遮擋)。操作環(huán)境的這種瞬時變化不一定代表 "ODD退出",因為ADS決定這種條件變化何時需要后退性能(無論是由準(zhǔn)備后退的用戶還是ADS)。 

注2:第6節(jié)討論了ODD在駕駛自動化水平方面的意義。

例子1: L1級ACC駕駛員支持功能被設(shè)計為向駕駛員提供縱向的車輛運動控制支持。在天氣良好的情況下,在完全受控的高速公路上為駕駛員提供縱向車輛運動控制支持。

例2:一個ADS功能被設(shè)計為只在低速交通的完全控制的高速公路上,在良好的天氣條件和最佳的道路維護(hù)條件下(例如,良好的車道標(biāo)記和不在施工中)操縱車輛。

例3:一輛ADS專用車被設(shè)計成只在一個地理上確定的軍事基地內(nèi)運行,并且只在白天以不超過25英里/小時的速度運行。

例子4:一輛ADS專用商業(yè)卡車被設(shè)計為從一個有地理圍欄的海港提取零件,并通過特定的路線將其運送到30英里外的配送中心。該車的ODD僅限于在指定的海港和構(gòu)成海港與配送中心之間規(guī)定路線的特定道路內(nèi)的白天運行。

例子5: 一個L3級ADS公路功能,其ODD要求是清晰可見的車道線,遇到了一小段車道線不明顯的道路。ADS功能能夠通過其他方式(例如,傳感器融合、數(shù)字地圖、引導(dǎo)車輛跟蹤)補償短暫的車道標(biāo)記褪色或缺失,并在車道線再次變得清晰可見之前繼續(xù)操作車輛。過了一會兒,車道線再次變得模糊不清,并保持較長的時間,導(dǎo)致ADS功能向準(zhǔn)備接管的用戶發(fā)出干預(yù)請求。 

3.22 [使用者的]接受能力

意識的一個方面,其特點是一個人能夠可靠地和適當(dāng)?shù)丶兴?她的注意力來響應(yīng)一個刺激物。

注1:在L0到L2級的自動駕駛中,駕駛員應(yīng)能接受明顯的車輛系統(tǒng)故障,如橫拉桿斷裂。

注2:在L3級自動駕駛中,一個DDT準(zhǔn)備好接管的用戶被認(rèn)為可以接受干預(yù)的請求和/或明顯的車輛系統(tǒng)故障,無論ADS是否因為這樣的車輛系統(tǒng)故障而發(fā)出干預(yù)的請求。

例子1: 當(dāng)一個L3級ADS在走走停停的交通中執(zhí)行DDT時,左前輪胎突然發(fā)生爆胎。準(zhǔn)備好接管DDT的用戶對車輛明顯向左拉動的運動提示很敏感,并進(jìn)行了干預(yù),以便將車輛移到路肩上。

例子2: 當(dāng)一個L3級ADS在自由流動的高速公路上進(jìn)行DDT時,左側(cè)后視鏡玻璃從外殼中掉落。準(zhǔn)備接管DDT的用戶,雖然能接受,但不會也不可能注意到這個故障,因為它不明顯,也不會對ADS的DDT性能產(chǎn)生不利的影響。

3.23 遠(yuǎn)程協(xié)助

由遠(yuǎn)程人員(見3.31.5)以事件為導(dǎo)向,向裝有ADS的車輛提供信息或建議,以便在

當(dāng)ADS遇到它無法處理的情況時,由遠(yuǎn)程人員(見3.31.5)向處于無人駕駛狀態(tài)的裝有ADS的車輛提供信息或建議,以促進(jìn)行程的繼續(xù)。

注1:遠(yuǎn)程協(xié)助不包括遠(yuǎn)程駕駛員的實時DDT或后退性能。相反,ADS執(zhí)行完整的DDT和/或接管,即使是在有遠(yuǎn)程人員協(xié)助的情況下。

注2:遠(yuǎn)程協(xié)助可能包括向ADS提供修訂的目標(biāo)和/或任務(wù)。

注3:遠(yuǎn)程協(xié)助功能不包括提供關(guān)于選擇目的地或行程開始時間的戰(zhàn)略指示(即,調(diào)度功能),即使是同一個人同時執(zhí)行遠(yuǎn)程協(xié)助和調(diào)度功能。

例子1: 一輛4級ADS-DV在其ODD內(nèi)遇到了一個未宣布的道路施工區(qū)域。ADS-DV向一個遠(yuǎn)程定位的人傳達(dá)它無法繞過施工區(qū)域的信息。遠(yuǎn)程定位的人類為車輛提供了一條新的路徑,使ADS-DV能夠自動前進(jìn)并完成其行程。

例子2:一輛4級ADS-DV檢測到它的車道上有一個物體,似乎太大,無法駛過,于是停下來。一個遠(yuǎn)程助手使用車輛的攝像頭來識別該物體是一個可以安全駛過/越過的空袋子,并向ADS-DV提供繼續(xù)行駛的指令。 

3.24 遠(yuǎn)程駕駛

由一個遠(yuǎn)程駕駛員實時執(zhí)行部分或全部的DDT和/或接管DDT(包括實時制動、轉(zhuǎn)向、加速和變速箱換檔)。

注1:當(dāng)一個接受遠(yuǎn)程接管的用戶執(zhí)行接管時,他/她就成為一個遠(yuǎn)程駕駛員。

注2:遠(yuǎn)程駕駛者執(zhí)行或完成OEDR,并有權(quán)為橫向和縱向的車輛運動控制而推翻ADS。

注3:遠(yuǎn)程駕駛不是駕駛自動化。

注4: 由人遠(yuǎn)程駕駛車輛有時被稱為"遠(yuǎn)程操作"。但是,文獻(xiàn)中對 "遠(yuǎn)程操作 "的定義并不一致,因此,為避免混淆,在此不作使用。 

3.25 介入請求

由L3級ADS提供給準(zhǔn)備接管的用戶的警報,表明他/她應(yīng)該立即執(zhí)行DDT回退,這可能需要恢復(fù)對車輛的手動操作(即再次成為駕駛員),或者在車輛無法操作的情況下達(dá)到最小風(fēng)險狀態(tài)。

注意:正如本文之前所指出的,在某些條件下,L4級或L5級ADS操作的車輛中的乘客也有可能恢復(fù)對車輛的手動操作,只要車輛和功能是為此而設(shè)計的(例如,雙模式車輛或具有4級子行程功能的常規(guī)車輛)。然而,即使被ADS提醒接管車輛操作,這樣的車輛的乘客也不需要這樣做以確保合格的操作,因為L4級和L5級ADS功能/車輛能夠在必要時自動達(dá)到最小風(fēng)險狀態(tài)。因此,對L4級或L5級ADS操作的車輛的乘客的這種提醒,不是本文對L3級ADS裝備的車輛所定義的"干預(yù)請求"。 

3.26 常規(guī)/正常[ADS]操縱

ADS在其規(guī)定的ODD范圍內(nèi)對車輛進(jìn)行操作,如果有的話,同時沒有發(fā)生與DDT性能相關(guān)的系統(tǒng)故障。

注:常規(guī)/正常的ADS操作包括車輛對具有安全和時間重要性的目標(biāo)物和事件的反應(yīng),以及車輛對不具有安全和時間重要性的同樣目標(biāo)物和事件的反應(yīng)。 

3.27 監(jiān)測[駕駛自動化系統(tǒng)性能]

駕駛員在操作具有L1級或L2級駕駛支持功能的車輛時進(jìn)行的活動,以監(jiān)測該功能的性能,對該功能所采取的不適當(dāng)?shù)男袆幼鞒龇磻?yīng),并以其他方式完成DDT。

舉例來說。駕駛員注意到一個啟動的自適應(yīng)巡航控制(ACC)功能在彎道中沒有保持與前車的距離,并相應(yīng)地進(jìn)行了制動。 

3.28 持續(xù)的[車輛操縱]

在外部事件之間和跨越外部事件時執(zhí)行部分或全部的DDT,包括對外部事件的反應(yīng)和在沒有外部事件時繼續(xù)執(zhí)行部分或全部的DDT。

注1:外部事件是指駕駛環(huán)境中需要駕駛員或自動駕駛系統(tǒng)做出反應(yīng)的情況(例如,其他車輛、車道標(biāo)線、交通標(biāo)志)。

注2:駕駛自動化系統(tǒng)對部分或全部DDT的持續(xù)執(zhí)行改變了用戶的角色。(關(guān)于角色的討論見范圍。)相比之下,根據(jù)此定義不持續(xù)的自動干預(yù)不符合駕駛自動化的要求。因此,在橫向和/或縱向車輛運動控制中提供瞬間干預(yù),但不持續(xù)執(zhí)行DDT任何部分的系統(tǒng)(例如,防抱死制動系統(tǒng),電子穩(wěn)定控制,自動緊急制動)在分類法中不能歸類(除0級外)。

注3:傳統(tǒng)的巡航控制不提供持續(xù)的操作,因為它對外部事件沒有反應(yīng)。

因此,根據(jù)分類法,它也不能歸類(除0級外)。

3.29 行程

車輛從出發(fā)點到目的地的整個行駛路線的過程。

注:在一個特定的行程中,DDT的性能可以全部或部分由駕駛員、自動駕駛系統(tǒng)或兩者完成。

3.30 使用規(guī)范

在一個特定的ODD中,駕駛自動化的一個特定水平。注:每個功能都需要一個使用規(guī)范。

例子1: L2級功能在完全通行控制的高速公路上為駕駛員提供橫向和縱向的車輛運動控制支持。

例2:一個L3級功能在指定的完全通行控制的高速公路上的大流量交通中操縱車輛。

例3:一個L4級的ADS-DV在指定的城市中心以低速運行。

3.31 [人類]用戶

指人類在駕駛自動化中的作用的一個一般術(shù)語。

注1:以下五個術(shù)語(1-司機,2-乘客,3-準(zhǔn)備接管DDT的用戶,4-無人駕駛操作調(diào)度員,5-遠(yuǎn)程助理)描述了(人類)用戶的類別。

注2:這些人的類別定義了不重疊的角色,在一次特定的行程中可能以不同的順序執(zhí)行。

3.31.1 [人類]司機

為某一特定車輛實時執(zhí)行部分或全部DDT和/或接管DDT的用戶。

注意:"駕駛員 "的這一定義不包括在某些動態(tài)測試動作中被設(shè)計為行使轉(zhuǎn)向、制動和加速的機器人測試裝置。

3.31.1.1 車內(nèi)駕駛員

一個在車內(nèi)手動操縱車輛的制動、加速、轉(zhuǎn)向和換擋的駕駛員。

注1:車內(nèi)駕駛員坐在通常被稱為汽車背景下的 "駕駛員座位 "上,這是一個獨特的座位位置,使車內(nèi)輸入裝置(方向盤、制動和加速踏板、變速箱)能夠被(人類)駕駛員所接觸。

注2:"常規(guī)駕駛員 "是一個可接受的車內(nèi)駕駛員的同義詞。

注3:在裝有自動駕駛系統(tǒng)的常規(guī)或雙模式車輛中,在ADS功能激活期間,可能是乘客或準(zhǔn)備接管用戶的車內(nèi)駕駛員,可以在特定的行程中承擔(dān)或恢復(fù)執(zhí)行自動駕駛系統(tǒng)的部分或全部DDT。

3.31.1.2 遠(yuǎn)程駕駛員

一個沒有坐在位置上,但能手動操縱車輛的制動、加速、轉(zhuǎn)向和換擋裝置(如果有的話)的駕駛員。

注1:遠(yuǎn)程駕駛者可以包括在車輛內(nèi),在車輛視線范圍內(nèi),或在車輛視線范圍外的用戶。

注2:遠(yuǎn)程駕駛員與無人駕駛操作調(diào)度員(見3.32.4)不同,但如果無人駕駛操作調(diào)度員具有遠(yuǎn)程操作車輛的能力,他/她也可以成為遠(yuǎn)程駕駛員。

注3:遠(yuǎn)程駕駛者不包括僅僅創(chuàng)造由ADS感應(yīng)到的或傳達(dá)給ADS的與駕駛有關(guān)的條件的人(例如,通過擴(kuò)音器宣布某個停車標(biāo)志應(yīng)該被忽略的警察;另一個閃動車前燈以鼓勵超車的司機,或使用專用短程通信(DSRC)系統(tǒng)告知其存在的行人)。

例子1: L2級自動停車功能允許遠(yuǎn)程駕駛者在預(yù)定的停車位附近下車,并通過按住鑰匙扣上的一個特殊按鈕使車輛自動進(jìn)入停車位,同時他/她正在監(jiān)測駕駛環(huán)境,以確保在停車操作期間沒有人或物進(jìn)入車輛通道。如果在運行過程中,有狗進(jìn)入車輛通道,遠(yuǎn)程駕駛員就會釋放鑰匙扣上的按鈕,以使車輛自動停止。(注意在這個L2級的例子中,遠(yuǎn)程駕駛員在停車過程中完成了DDT的OEDR子任務(wù)。)

例2:與例1相同的情況,除了遠(yuǎn)程駕駛者是坐在后座上,而不是站在車外。

例子3:一輛L4級封閉式校園送貨車輛,經(jīng)歷了一次與DDT性能相關(guān)的系統(tǒng)故障,迫使它在校園路邊停車,以達(dá)到最小風(fēng)險的狀態(tài),由一個能夠用無線方式操作車輛的遠(yuǎn)程司機將其送回指定的調(diào)度場。

 

3.31.2 乘客

車輛中的使用者,在該車輛的操縱中沒有任何作用。

例子 1: 在一輛配備了L4級ADS功能的車輛中,坐在駕駛座上的人在該L4級功能啟動時是一名乘客,該功能旨在使車輛在通道控制的高速公路上自動運行。然而,這個人在使用這個L4級ADS功能之前是一個司機,在解除該功能以便離開受控高速公路之后又是一個司機。

例子2:大學(xué)校園里的ADS-DV班車的車內(nèi)用戶是乘客。

例子3:一輛配備了L5級ADS的雙模式車輛的車內(nèi)用戶是乘客,只要L5級ADS啟動。ADS被激活。

3.31.3 [DDT]準(zhǔn)備接管用戶

配備有L3級ADS功能的車輛的用戶,他有適當(dāng)?shù)馁Y格和能力來操縱車輛,并能接受ADS發(fā)出的干預(yù)請求,以及車輛中明顯的與DDT性能相關(guān)的系統(tǒng)故障,迫使他或她執(zhí)行接管DDT。

注1:L3級ADS的DDT性能假定一個可回退的用戶可以按要求執(zhí)行DDT。在L4級和L5級沒有這種假設(shè)。

注2:一個接管DDT就緒的用戶,如果過渡到執(zhí)行部分或全部DDT,就會成為一個駕駛員(車內(nèi)或遠(yuǎn)程)。

3.31.3.1 車內(nèi)可接管用戶

具有3級ADS功能的常規(guī)車輛的可接管用戶,他坐在駕駛座上。

例子:一個L3級ADS的子行程功能被設(shè)計為在某些高速公路的擁擠交通中執(zhí)行DDT,遇到了緊急救援人員,他們因為嚴(yán)重的碰撞而將交通改道到出口;ADS發(fā)出了干預(yù)的請求。車內(nèi)準(zhǔn)備接管的用戶成為司機,通過手動操作車輛執(zhí)行接管。

3.31.3.2 遠(yuǎn)程接管就緒用戶

在無人駕駛的情況下,裝備有ADS的L3級車輛的可接管用戶,他不在駕駛座上。

例子。一個L3級ADS-DV遇到了一個車禍現(xiàn)場,緊急救援人員正在改變交通路線;ADS發(fā)出了干預(yù)的請求。遠(yuǎn)程接管就緒的用戶成為遠(yuǎn)程駕駛員,通過遠(yuǎn)程操縱車輛。

3.31.4 無人駕駛操作調(diào)度員

在無人駕駛操作中調(diào)度配備有ADS的車輛的用戶。

注:調(diào)度員也可以執(zhí)行其他車隊運營功能。

3.31.5 遠(yuǎn)程助手

為配備ADS的車輛在無人駕駛情況下提供遠(yuǎn)程協(xié)助的人員。

注:遠(yuǎn)程助手也可執(zhí)行其他車隊操作功能。

3.32 [汽車] 車輛

設(shè)計用于在公共街道、道路和高速公路上提供運輸?shù)臋C器。

注1:在本文件中,[機動]車輛是指機動車輛,不包括那些只在鐵路線上運行的車輛。作為參考,49 U.S.C. §30102(a)(6)對[機動]車輛定義如下。"[機動]車輛是指由機械動力驅(qū)動或牽引,主要為在公共街道、道路和公路上使用而制造的車輛,但不包括僅在鐵路線上運行的車輛。"

注2:本推薦做法中討論的[機動]車輛類型包括配備ADS的車輛、ADS專用車輛、雙模式車輛和傳統(tǒng)車輛。ADS專用車輛和雙模式車輛都是指配備了ADS的車輛。常規(guī)車輛可能是配備ADS的車輛。

 

3.32.1普通汽車

一種設(shè)計為在每次行程的部分或全部由車內(nèi)司機操縱的車輛。

注1:常規(guī)車輛可能配備一個或多個L1級或L2級駕駛自動化系統(tǒng)功能,以支持駕駛員執(zhí)行DDT,但不執(zhí)行全部DDT。常規(guī)車輛也可能配備L3級和/或L4級ADS子行程功能,要求車內(nèi)司機在每次行程的部分時間內(nèi)操縱車輛(見3.7.2)。

注2:雖然將配備ADS的車輛稱為“常規(guī)”車輛可能是違反直覺的,但在這種情況下是合適的,因為至少在每一段行程中都需要一名車內(nèi)司機。正如下面所強調(diào)的,這種分類法對功能而不是車輛的駕駛自動化水平進(jìn)行分類(盡管在ADS- DV的特殊情況下,ADS功能和車輛的分類實際上是相同的)。

例1:一種沒有駕駛自動化系統(tǒng)功能的車輛,設(shè)計成由車內(nèi)司機在所有行程中操作。

例2:配備L1級自適應(yīng)巡航控制、L1級車道中心和L3級ADS功能的車輛,設(shè)計用于在完全控制通行的高速公路上,在交通堵塞時執(zhí)行全部DDT。L3級ADS交通堵塞功能要求用戶在進(jìn)入高速公路之前操縱車輛,以及在離開高速公路時再次操縱車輛以完成行程。

例3:配備L4級代客泊車功能的車輛,其設(shè)計允許用戶在停車場附近下車,然后將其分派到一個停車位。

3.32.2 [ads-equipped]雙模式車輛

一種配備ads的車輛,可以在給定ODD(如果有的話)的常規(guī)/正常操作條件下實現(xiàn)無人駕駛,也可以由車內(nèi)司機進(jìn)行全行程操縱。

注1:ADS操作時,雙模式車輛可以實現(xiàn)無人駕駛,但駕駛員座位上也可以有駕駛員。

注意2:一個ADS子行程期間可用的功能,只是行程的一部分,如功能設(shè)計來執(zhí)行完整的DDT在高速公路上交通堵塞,將不足以將其車輛作為一個雙模汽車,因為它不會為一個完整的行程無人駕駛操縱。 

注3:配備L5級功能的車輛,司機可以在任何時候選擇使用該功能,或可以選擇手動操縱車輛,將被歸類為雙模式車輛。

3.32.3 ADS專用車輛(ADS-DV)

一種配備ADS的車輛,設(shè)計用于在給定ODD(如果有的話)內(nèi)的所有行程中,在常規(guī)/正常操作條件下的無人駕駛操作。

注1:與之前的版本相比,該文件規(guī)定ADS-DV的級別為L4級和L5級,如果遠(yuǎn)程接管用戶能夠接受ADS發(fā)出的介入請求,并能在車輛中證明DDT性能相關(guān)的系統(tǒng)故障,則這種修訂后的ADS-DV定義還允許發(fā)生L3級ADS-DV。一旦出現(xiàn)上述任何一種情況,遠(yuǎn)程準(zhǔn)備接管的用戶就開始使用無線方式(幾乎)實時地執(zhí)行接管DDT。(請參見3.24和3.22。)

注2:ADS-DV可能在設(shè)計時沒有設(shè)計為供車內(nèi)駕駛員操作的用戶界面,如制動、加速、轉(zhuǎn)向和變速器齒輪選擇輸入設(shè)備,或者在設(shè)計時使這些設(shè)備在常規(guī)/正常操作條件下不工作。

注3:ADS-DVs可能由人工駕駛員臨時操縱:

(1)管理來自O(shè)DD的瞬時偏差,

(2)解決系統(tǒng)故障,

或(3)在編組站修理/服務(wù)或分派之前或之后。 

例子1:一個L4級ADS-DV專門設(shè)計在一個公司園區(qū)內(nèi)運行,它沿著ADS-DV調(diào)度員指定的特定路線接送乘客和下車。

例2:一個L4級ADS-DV設(shè)計專門在一個地理上規(guī)定的中心商業(yè)區(qū)運行,在那里它使用ADS-DV調(diào)度員指定的道路(但不一定是路線)上運行。

例子3: L5級ADS-DV能夠在美國所有可由駕駛員駕駛的地圖道路上運行。用戶只需輸入一個目的地,ADS-DV就會自動導(dǎo)航到該目的地。

4. 駕駛自動化分類

以上定義的術(shù)語定義了一種自動駕駛的分類,包括六個離散且互斥的級別(見8.3和8.4)。這個分類的中心是(人類)用戶和駕駛自動化系統(tǒng)各自的角色。由于駕駛自動化系統(tǒng)功能的變化改變了(人類)用戶的角色,它們?yōu)榉诸惔祟愊到y(tǒng)功能提供了基礎(chǔ)。例如:

•如果駕駛自動化系統(tǒng)執(zhí)行DDT的持續(xù)縱向和/或橫向車輛運動控制子任務(wù),則司機不參與這些,盡管預(yù)計他/她將完成DDT,這種角色劃分對應(yīng)于L1級和L2級。

•如果駕駛自動化系統(tǒng)執(zhí)行整個DDT,用戶就不會這樣做。然而,如果當(dāng)一個與DDT性能相關(guān)的系統(tǒng)故障發(fā)生時,或當(dāng)駕駛自動化系統(tǒng)即將離開其設(shè)計運行域(ODD)時,有一個準(zhǔn)備接管DDT的用戶,那么該用戶將接受并能夠在被提醒需要時恢復(fù)DDT性能。這種角色分工與L3級相對應(yīng)。

•最后,如果駕駛自動化系統(tǒng)能夠在規(guī)定的ODD(L4級)范圍內(nèi)或在所有駕駛員可管理的道路操縱情況下(L5級)執(zhí)行全部DDT和接管DDT,那么在ADS使用期間,車內(nèi)的任何用戶都是乘客。

雖然車輛在這個駕駛自動化分類中履行了一個角色(見范圍),但它并不改變用戶在執(zhí)行DDT時的角色。相比之下,駕駛自動化系統(tǒng)所扮演的角色補充了用戶在執(zhí)行DDT中的角色,并在這個意義上改變了它。

這樣,駕駛自動化系統(tǒng)就可以按照以下層次進(jìn)行分類:

a.駕駛自動化系統(tǒng)是否執(zhí)行DDT的縱向或橫向車輛運動控制子任務(wù)。

b.駕駛自動化系統(tǒng)是否同時執(zhí)行DDT縱向和橫向車輛運動控制子任務(wù)。

c.駕駛自動化系統(tǒng)是否也執(zhí)行DDT的OEDR子任務(wù)。

d.駕駛自動化系統(tǒng)是否也執(zhí)行接管DDT。

e.駕駛自動化系統(tǒng)是否受ODD限制。

表1根據(jù)這五個要素總結(jié)了六個級別的駕駛自動化。

SAE的駕駛自動化水平是描述性和信息性的,而不是規(guī)范性的,是技術(shù)性的而不是法規(guī)性的。元素表示每個級別的最小能力,而不是最大能力。本表中,“系統(tǒng)”指的是駕駛自動化系統(tǒng)或ADS,具體視情況而定。 

表1--駕駛自動化水平的總結(jié)

 
級別

名字

定義描述
DDT
DDT接管
ODD
持續(xù)的側(cè)向和縱向
車輛運動控制
OEDR
執(zhí)行全部或者部分 DDT
 
0
無駕駛自動化
駕駛員的執(zhí)行整個DDT,即使在主動安全系統(tǒng)的加強下也是如此
駕駛員
駕駛員
駕駛員
n/a
輔助駕駛員
1
駕駛輔助
由駕駛自動化系統(tǒng)持續(xù)地、專門地執(zhí)行DDT的橫向或縱向車輛運動控制子任務(wù)(但不能同時執(zhí)行),期望駕駛員執(zhí)行DDT的其余部分
駕駛員和系統(tǒng)
駕駛員
駕駛員
有限的
2
部分駕駛自動化
駕駛自動化系統(tǒng)持續(xù)和專門執(zhí)行DDT的橫向和縱向車輛運動控制子任務(wù),期望駕駛員完成OEDR子任務(wù)并監(jiān)督駕駛自動化系統(tǒng)
系統(tǒng)
駕駛員
駕駛員
有限的
ADS("系統(tǒng)")執(zhí)行整個DDT(在功能激活時)
智能駕駛
3
有條件的
駕駛自動化
ADS對整個特定的ODD范圍內(nèi)持續(xù)執(zhí)行DDT,并期望DDT準(zhǔn)備接管的用戶能夠在其車輛系統(tǒng)中與DDT性能有關(guān)的系統(tǒng)故障,接受ADS發(fā)出的干預(yù)請求,并將作出適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)
系統(tǒng)
系統(tǒng)
準(zhǔn)備接管的用戶
有限的
4
高度
駕駛自動化
ADS對特定的ODD性能持續(xù)執(zhí)行整個DDT和DDT接管,而不期望用戶需要干預(yù)
系統(tǒng)
系統(tǒng)
系統(tǒng)
有限的
5
完全
駕駛自動化
ADS無條件地對整個DDT和DDT接管支持續(xù)(即,不針對ODD)的性能,而不期望用戶需要干預(yù)
系統(tǒng)
系統(tǒng)
系統(tǒng)
無限的

 

         

圖10-針對功能分配的駕駛自動化級別簡化邏輯流程圖

 

圖10顯示了一個簡化的邏輯圖,用于對駕駛自動化功能進(jìn)行分類。請注意,回答此圖中提出的問題所需的信息不能憑經(jīng)驗得出(見8.2)。

 

表2詳細(xì)說明了駕駛自動化的六個級別,并參考了用戶和駕駛自動化系統(tǒng)在執(zhí)行DDT和DDT回退中的角色(如果有的話)。(注意:這種角色的分配是指車輛操縱的技術(shù)方面,而不是法律方面)。

表2第2欄中的描述表明用戶在執(zhí)行部分或全部DDT和/或DDT接管中的作用(如果有的話),而第3欄中的描述表明駕駛自動化系統(tǒng)在執(zhí)行同樣的作用(如果有的話)。如在表1中,"系統(tǒng) "指的是駕駛自動化系統(tǒng)或ADS,如適用。

請注意,上述作用是由駕駛自動化系統(tǒng)的設(shè)計和提供給用戶的指令共同決定的,不管某個駕駛自動化系統(tǒng)的故障或用戶在特定情況下錯誤地履行了他或她的職責(zé)(見8.2)。 

表2--按駕駛自動化水平劃分的人類用戶和駕駛自動化系統(tǒng)的角色

駕駛自動化級別
用戶的作用
自動化駕駛系統(tǒng)的作用
L0 -> L2:ADS系統(tǒng)執(zhí)行部分或全部的DDT
L 0
無駕駛自動化
•    駕駛員 (全部時間):
•     執(zhí)行全部的 DDT
•    駕駛自動化系統(tǒng)(如有):
•    不持續(xù)執(zhí)行DDT的任何部分(盡管其他車輛系統(tǒng)可能提供警告或瞬時緊急干預(yù))
L1
駕駛輔助系統(tǒng)
司機(在任何時候):
•    執(zhí)行駕駛自動化系統(tǒng)未執(zhí)行DDT的剩余部分
•    監(jiān)督駕駛自動化系統(tǒng),必要時介入操縱車輛運行
•    確定駕駛自動化系統(tǒng)是否/何時激活或退出
•    在需要時立即執(zhí)行整個DDT
駕駛自動化系統(tǒng)(激活時):
•    執(zhí)行部分DDT中縱向或橫向車輛運動控制子任務(wù)
•    一旦駕駛員要求立即退出
L2
部分駕駛自動化
司機(在任何時候):
•    執(zhí)行駕駛自動化系統(tǒng)未執(zhí)行DDT的剩余部分
•    監(jiān)測駕駛自動化系統(tǒng),必要時介入操縱車輛運行
•    確定駕駛自動化系統(tǒng)是否/何時激活或退出
•    在需要時立即執(zhí)行整個DDT
駕駛自動化系統(tǒng)(激活時):
•    通過執(zhí)行橫向和縱向車輛運動控制子任務(wù)來執(zhí)行DDT的部分任務(wù)
•    一旦駕駛員要求立即退出
L 3 -> L5: ADS系統(tǒng)激活時執(zhí)行整個DDT
L3
有條件駕駛自動化
司機(當(dāng)ADS沒有激活時)。
•    核實配備了ADS的車輛的運行準(zhǔn)備情況
•    決定是否使用ADS
•    當(dāng)使用ADS時,成為準(zhǔn)備DDT接管用戶
準(zhǔn)備DDT接管用戶(當(dāng)ADS激活時)。
•    接受干預(yù)的請求,并通過及時執(zhí)行DDT接管
•    能接受車輛系統(tǒng)中與DDT性能相關(guān)的系統(tǒng)故障,并在發(fā)生時及時執(zhí)行DDT接管。
•    決定是否和如何實現(xiàn)最小的風(fēng)險條件
•    在ADS功能退出后成為駕駛員
ADS(在沒有激活時)
•    只允許在其ODD范圍內(nèi)激活和運行
ADS(激活時)
•    在其ODD范圍內(nèi)執(zhí)行整個DDT
•    確定ODD限制是否即將被超出,如果是,及時向準(zhǔn)備好的DDT接管用戶發(fā)出干預(yù)請求
•    確定ADS是否存在與DDT性能相關(guān)的系統(tǒng)故障,如果是,及時向準(zhǔn)備DDT接管用戶發(fā)出干預(yù)請求
•    在發(fā)出干預(yù)請求后的適當(dāng)時間內(nèi)功能退出。
•    應(yīng)用戶要求立即退出
L4
高度駕駛自動化
司機/調(diào)度員(當(dāng)ADS沒有激活時)。
•    核實配備ADS的車輛的運行準(zhǔn)備情況。
•    決定是否使用 ADS
•    當(dāng)ADS啟動時,只有在車輛中人實際存在的情況下,才會成為乘客。
乘客/調(diào)度員(當(dāng)ADS激活時)。
•    不需要執(zhí)行DDT或DDT接管
•    不需要決定是否和如何達(dá)到最小風(fēng)險條件
•    可以在ADS達(dá)到其ODD極限后執(zhí)行DDD(見5.5注2)
•    可以要求ADS退出
•    可以在要求ADS退出后成為駕駛員
ADS(在沒有激活時)
•    只允許在其ODD范圍內(nèi)進(jìn)行激活/操縱
ADS(激活時)
•    在其ODD范圍內(nèi)執(zhí)行整個DDT。
•    當(dāng)接近ODD極限時,可提示乘客恢復(fù)車輛操縱。
•    在以下情況下,執(zhí)行DDT接管并自動過渡到最小風(fēng)險狀態(tài):
○          發(fā)生與DDT性能相關(guān)的系統(tǒng)故障
○          一個用戶要求它達(dá)到最小風(fēng)險狀態(tài)
○          車輛即將離開其ODD
•    只有在以下情況下,才會根據(jù)情況功能退出。
○          它達(dá)到了最小風(fēng)險條件或
○          駕駛員正在執(zhí)行DDT
•    用戶要求功能退出時可以延遲退出
L5
完全駕駛自動化
司機/調(diào)度員(當(dāng)ADS沒有激活時)。
•    核實配備了ADS的車輛的運行準(zhǔn)備情況
•    決定是否啟動ADS
•    當(dāng)ADS啟動時,只有當(dāng)人實際存在于車輛中時,才會成為一名乘客。
乘客/調(diào)度員(當(dāng)ADS激活時)。
•    不需要執(zhí)行DDT或DDT后退程序
•    不需要決定是否和如何達(dá)到最小風(fēng)險條件
•    可以要求ADS功能退出,并且在功能退出后可以達(dá)到最小風(fēng)險狀態(tài)
•    在要求功能退出后可以成為駕駛員
ADS(在沒有激活時)。
•    允許在所有駕駛者可控制的道路條件下使用ADS功能。
ADS(激活時)。
•    執(zhí)行整個DDT
•    在以下情況下,執(zhí)行DDT接管并自動過渡到最小風(fēng)險狀態(tài)。
○          一個與DDT性能相關(guān)的系統(tǒng)故障發(fā)生或
○          用戶要求其達(dá)到最小風(fēng)險狀態(tài)
•    如果合適的話,只有在以下情況下才會功能退出。
○          它達(dá)到了一個最小風(fēng)險狀態(tài)或
○          一個駕駛員正在進(jìn)行DDT
•    用戶要求功能退出時可以延遲退出

表3描述了用戶對于在特定時間點以特定的駕駛自動化水平運行的參與駕駛自動化系統(tǒng)的角色。在一次特定的行程中,乘坐特定車輛的用戶可以有三種可能的角色之一:(1)司機,(2)車內(nèi)準(zhǔn)備接管的用戶,或(3)乘客。一個特定車輛的遠(yuǎn)程用戶(即在使用過程中沒有坐在車輛的駕駛座上的人)在一次特定的行程中也可以有三種可能的角色之一:(1)遠(yuǎn)程司機,(2)遠(yuǎn)程準(zhǔn)備接管的用戶,或(3)無人駕駛操作調(diào)度員。 

表3--駕駛自動化系統(tǒng)運行時的用戶角色

 
無駕駛
自動化L0
不同級別駕駛自動化激活
L1
L2
L3
L4
L5
車內(nèi)用戶
駕駛員
車內(nèi)準(zhǔn)備接管的用戶
乘客
遠(yuǎn)程用戶
遠(yuǎn)程駕駛員
遠(yuǎn)程準(zhǔn)備接管的用戶
無人駕駛操作調(diào)度員
遠(yuǎn)程助理

 

注意:配備了L4級或L5級ADS的車輛也可以支持駕駛員的角色。例如,為了完成一個給定的行程,一個配備了4級ADS功能的車輛的用戶被設(shè)計為在高速公路條件下操作車輛,一般會選擇在高速公路結(jié)束時執(zhí)行DDT;否則ADS會根據(jù)需要自動執(zhí)行DDT接管并達(dá)到最小風(fēng)險狀態(tài)。然而,與L3級不同的是,在ADS參與的時候,這個用戶不是準(zhǔn)備接管DDT的用戶。 

5.    駕駛自動化的級別或類別

如上所述,駕駛自動化水平基于駕駛自動化系統(tǒng)功能的功能,由該功能和(人類)用戶(如果有的話)之間的DDT和DDT接管性能中的角色分配決定。駕駛自動化系統(tǒng)功能的制造商確定該功能的要求、設(shè)計運行域(ODD)和操縱特征,包括駕駛自動化的水平,如下文所定義。制造商還定義了該功能的正確使用方法。

較低的兩個駕駛自動化級別(L1和L2)指的是在駕駛自動化系統(tǒng)介入時,(人類)駕駛員繼續(xù)執(zhí)行部分DDT的情況。因此這些被稱為 "輔助駕駛員 "功能。(見表2)。

駕駛自動化的后三個級別(L3-L5)指的是自動駕駛系統(tǒng)(ADS)在參與時持續(xù)執(zhí)行整個DDT的情況。因此,這些被稱為 "自動駕駛 "功能(或配備這些功能的車輛)。(見表2)。

5.1 0級或0類--無駕駛自動化

駕駛員對整個DDT的表現(xiàn),即使被主動安全系統(tǒng)加強。

5.2 級別或類別1--駕駛輔助

由駕駛自動化系統(tǒng)持續(xù)并針對ODD執(zhí)行DDT的橫向或縱向車輛運動控制子任務(wù)(但不能同時執(zhí)行),期望駕駛員執(zhí)行DDT的剩余部分。

注1:執(zhí)行DDT的橫向或縱向車輛運動控制子任務(wù)的L1級駕駛員支持功能在其范圍內(nèi)(橫向或縱向)只能進(jìn)行有限的OEDR,這意味著有一些事件是駕駛自動化系統(tǒng)無法識別或響應(yīng)的。因此,駕駛員必須通過完成DDT的OEDR子任務(wù)以及執(zhí)行車輛運動控制的其他維度來監(jiān)測駕駛自動化系統(tǒng)的表現(xiàn)。見圖2(討論DDT的三個主要子任務(wù))。

注2:術(shù)語 "駕駛輔助 "作為修飾語也常用于描述不被認(rèn)為是駕駛自動化系統(tǒng)功能的汽車功能,因為它們不持續(xù)提供部分或全部DDT性能。

注3:術(shù)語 "高級駕駛輔助系統(tǒng)"(ADAS)通常用于描述廣泛的功能,包括那些提供警告和/或瞬間干預(yù)的功能,如前方碰撞警告(FCW)系統(tǒng)、車道保持輔助(LKA)系統(tǒng)和自動緊急制動(AEB)系統(tǒng),以及一些涉及L1級輔助駕駛功能,如ACC和某些停車輔助功能。因此,ADAS這一術(shù)語對于在技術(shù)定義文件中使用來說過于寬泛和不精確。

 

5.3 L2級或類別--部分駕駛自動化

由駕駛自動化系統(tǒng)持續(xù)并針對ODD的橫向和縱向車輛運動控制子任務(wù)的執(zhí)行,期望駕駛員完成OEDR子任務(wù)并監(jiān)測駕駛自動化系統(tǒng)。

注意:一個L2級輔助駕駛員的功能只能進(jìn)行有限的OEDR,也就是說,有些事件它不能識別或響應(yīng)。因此,駕駛員通過完成DDT的OEDR子任務(wù)來監(jiān)測該功能的表現(xiàn)。見圖2(討論DDT的三個主要子任務(wù))。

 

5.4 L3級或類別--有條件的駕駛自動化

在常規(guī)/正常操作下,在ODD范圍內(nèi)ADS持續(xù)執(zhí)行整個DDT(見3.27),當(dāng)超車ODDf范圍,以及其車輛系統(tǒng)中與DDT性能有關(guān)的系統(tǒng)故障時,期望準(zhǔn)備DDT接管用戶能接受ADS發(fā)出的干預(yù)請求,并作出適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)。

注1:與L1級和L2級駕駛員支持功能不同,所有L3級和L4級ADS功能都被設(shè)計成在其ODD限制內(nèi)參與時監(jiān)測和執(zhí)行,并防止超出其規(guī)定的ODD運行。

注2: 準(zhǔn)備DDT接管的用戶不需要在L3級ADS激活時監(jiān)督它,但要準(zhǔn)備好在ADS發(fā)出干預(yù)請求時恢復(fù)DDT性能,或在故障條件下排除車輛繼續(xù)運行時執(zhí)行接管請求并達(dá)到最小風(fēng)險條件。

注3:一個L3級ADS的準(zhǔn)備DDT接管用戶也應(yīng)該能夠接受車輛系統(tǒng)中明顯的與DDT性能相關(guān)的系統(tǒng)故障,這些故障不一定會觸發(fā)ADS發(fā)出的干預(yù)請求,如車身或懸掛部件損壞。

注4: 在L3級ADS中出現(xiàn)DDT性能相關(guān)的系統(tǒng)故障時,或在ADS退出其ODD時,ADS將在足夠的時間內(nèi)發(fā)出干預(yù)請求,以便準(zhǔn)備接管用戶(無論是車內(nèi)還是遠(yuǎn)程)做出適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)。

注5:準(zhǔn)備DDT接管用戶對干預(yù)請求的 "適當(dāng) "反應(yīng)可能包括將車輛降至最低風(fēng)險狀態(tài)或繼續(xù)進(jìn)行。適當(dāng)?shù)?"反應(yīng) "可能是需要使車輛達(dá)到最小風(fēng)險狀態(tài)或在ADS退出后繼續(xù)操作車輛。

注6: 盡管3級ADS功能不需要自動DDT接管性能,但L3級功能可以在某些有限條件下執(zhí)行DDT接管并達(dá)到最小風(fēng)險狀態(tài)。

例子:一個ADS功能能夠低速走走停停的在高速公路交通中執(zhí)行整個DDT。

5.5 L4 級或類別--高度駕駛自動化

由一個ADS持續(xù)并針對ODD執(zhí)行整個DDT和DDT接管。

注1:用戶不需要監(jiān)督L4級ADS功能,也不需要在ADS參與時接受干預(yù)的請求。L4級ADS能夠自動執(zhí)行DDT接管,以及在用戶不恢復(fù)執(zhí)行DDT的情況下實現(xiàn)最小風(fēng)險條件。這種自動DDT接管和最小風(fēng)險條件實現(xiàn)能力是L4級和L3級ADS功能的主要區(qū)別。這意味著一個使用L4級ADS功能的車內(nèi)用戶是一個不需要對DDT性能相關(guān)的系統(tǒng)故障做出反應(yīng)的乘客。

注2:L4級ADS功能可能被設(shè)計成在整個行程中操作車輛(見3.7.3),或者它們可能被設(shè)計成只在特定行程的一部分操縱車輛(見3.7. 例如,為了完成一個特定的行程,一個配備了L4級ADS功能的車輛的用戶,被設(shè)計為在高速高速公路條件下操作車輛,需要在高速公路結(jié)束時執(zhí)行DDT,以完成他或她的預(yù)定行程;然而,如果用戶在高速公路結(jié)束時未能接管,ADS將自動執(zhí)行DDT接管并達(dá)到最小風(fēng)險狀態(tài)(例如,因為他/她正在睡覺)。與L3級不同的是,L4級功能用戶在ADS參與時不是準(zhǔn)備DDT接管的用戶(見下面的例子2),因此預(yù)計不會響應(yīng)介入的請求以執(zhí)行接管。然而,在一個四級子行程功能達(dá)到其ODD限制的情況下,ADS可以向乘客發(fā)出警告,他/她應(yīng)該恢復(fù)駕駛以完成他們的行程。(請注意,在后一種情況下,有關(guān)的警報不是干預(yù)的請求,因為它沒有發(fā)出需要接管性能的信號)。

例子1: 一個4級ADS功能能夠在代客泊車期間執(zhí)行整個DDT(即從路邊到門外或反之),而不需要任何司機監(jiān)督。

例2:一個4級ADS功能,能夠在高速公路上持續(xù)運行期間(即在其ODD內(nèi))執(zhí)行整個DDT。(注意:在這個例子中設(shè)想了駕駛座上有一個能夠執(zhí)行DDT的用戶,因為在進(jìn)入高速公路之前,司機執(zhí)行DDT是必要的,在離開高速公路之后,也是必要的。因此,這種功能將提醒用戶在離開ODD前不久應(yīng)恢復(fù)車輛操縱,但如果用戶未能對這種提醒作出反應(yīng),ADS仍將執(zhí)行DDT接管并自動達(dá)到最小風(fēng)險狀態(tài)。)

例子3:一個無人駕駛操作調(diào)度員可以讓一個L4級ADS-DV參與進(jìn)來,它能夠在一個有限的地理區(qū)域(例如,住宅社區(qū)、軍事基地、大學(xué)校園)內(nèi)遵循預(yù)先確定的路線。

5.6 L5級或類別--完全駕駛自動化

由ADS持續(xù)和無條件地(即不針對ODD)執(zhí)行整個DDT和DDT接管。

注1:"無條件/不針對ODD "是指ADS可以在其世界區(qū)域內(nèi)的任何地方,在傳統(tǒng)車輛可以由通常熟練的人類駕駛員合理操縱的所有道路條件下,在道路上操縱車輛。這意味著,例如,在ADS可以操縱車輛的地點和時間上,沒有基于設(shè)計的天氣、時間或地理限制。然而,可能會出現(xiàn)司機無法控制的情況,在這種情況下,ADS也無法完成特定的行程(例如,白茫茫的暴風(fēng)雪、水淹的道路、刺眼的冰塊等),直到或除非不利條件清除。在這種無法控制的情況出現(xiàn)時,ADS將執(zhí)行DDT接管,以達(dá)到最小的風(fēng)險狀態(tài)(例如,將車停在路邊,等待條件改變)。

注2:在發(fā)生DDT性能相關(guān)的系統(tǒng)故障(ADS或車輛)時,L5級ADS會自動執(zhí)行DDT接管并達(dá)到最小風(fēng)險狀態(tài)。

注3:用戶不需要監(jiān)督一個L5級ADS。

舉個例子:一輛有ADS的車輛,一旦輸入了目的地,就能在公共道路上全程操縱車輛,不管起點和終點,或者中間的道路,交通和天氣狀況。

 

6.    設(shè)計運行域(ODD)的意義

從概念上講,駕駛自動化系統(tǒng)相對于用戶在執(zhí)行部分或全部DDT中的作用,與它執(zhí)行該作用的具體條件是正交的。例如,一個自適應(yīng)巡航控制的具體實現(xiàn)可能只在高速、低速或所有速度下運行。然而,為了簡單起見,本分類法將這兩個軸線壓縮為一套單一的駕駛自動化水平。L1到L4級明確考慮了ODD的限制。相比之下,L5級(與L0級一樣)沒有ODD限制(以8.8的討論為準(zhǔn))。

因此,準(zhǔn)確描述一個功能(除L0級和L5級外)需要確定其自動化駕駛水平和設(shè)計運行域(ODD)。正如上面的定義所規(guī)定的,這種駕駛自動化水平和ODD的組合被稱為使用規(guī)范,而一個給定的功能滿足一個給定的使用規(guī)范。

由于可能的ODD范圍很廣,每個級別都可能存在廣泛的可能功能(例如,L4級包括停車、高速、低速、地理圍欄等)。出于這個原因,本分類法對可能定義特定功能的ODD屬性提供的細(xì)節(jié)較少,而對駕駛自動化系統(tǒng)及其用戶的各自作用提供的細(xì)節(jié)較少。

ODD對于理解為什么一個給定的ADS不是L5級,僅僅因為它操縱的是ADS專用車輛尤為重要。與L5級ADS不同,L3級或L4級ADS的ODD很有限。對ADS-DV的地理、速度、環(huán)境或其他ODD限制可能反映了其ADS的技術(shù)限制,也可能反映了車輛設(shè)計限制。

L1至L4級的功能受到有限的ODD限制。這些限制通常反映了駕駛自動化系統(tǒng)的技術(shù)能力。例如,在封閉環(huán)境中運行的L4級ADS-DV作為人員運輸工具和機場班車已經(jīng)存在了幾十年。這類車輛的ODD非常簡單,控制良好,而且物理上是封閉的(車輛在固定的路線上運行;物理屏障防止侵占;免受外部事件和天氣等的影響)。這種高度結(jié)構(gòu)化和簡單的ODD使得實現(xiàn)L4級駕駛自動化在技術(shù)上的難度降低。然而,在混合交通的開放道路上操縱車輛,并在包括惡劣天氣的環(huán)境中操縱車輛的L3級ADS功能,由于更復(fù)雜和非結(jié)構(gòu)化的ODD,在ADS能力方面面臨更高的技術(shù)門檻(見圖11)。

 

還要注意的是,某一駕駛自動化系統(tǒng)功能的ODD可能包括一系列廣泛的參數(shù),這些參數(shù)定義了該功能在設(shè)計指定的道路環(huán)境中運行的功能能力的限制。它包括范圍廣泛的變量,如特定的道路類型、天氣條件、照明條件、地理限制以及某些道路特征的存在或不存在,如車道標(biāo)記、路邊交通障礙、中間帶等。因此,一個給定的駕駛自動化系統(tǒng)功能只有一個ODD,但該ODD可能是相當(dāng)多樣和多面的。即使ODD由多個變量組成,說一個駕駛自動化功能有多個ODD也是不正確的。只有當(dāng)所有ODD定義的變量滿足設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)時,一個功能才會按設(shè)計運行(見3.26)。圖12說明了ODD相對于駕駛自動化水平的正交性。

圖11- 相對于駕駛自動化水平的ODD 

 

應(yīng)該指出的是,ODD的確定也可能反映出與技術(shù)限制無關(guān)的商業(yè)考慮,如收入潛力和風(fēng)險管理策略,由ADS和/或配備ADS的OEM決定。

圖12 - 相對于駕駛自動化水平的ODD

7 廢棄的術(shù)語

為清晰起見,本節(jié)確定了本文件中不使用的某些術(shù)語,因為這些術(shù)語在功能上不精確(因此有誤導(dǎo)性),和/或因為它們經(jīng)常被應(yīng)用于較低水平的駕駛自動化(即L1 級和L2 級)而被誤用,在這種情況下,駕駛自動化系統(tǒng)不執(zhí)行整個 DDT。

7.1 自主、駕駛模式、自動駕駛、無人駕駛、機器人

諸如上述的白話術(shù)語有時被用來描述駕駛自動化系統(tǒng)和/或配備這些系統(tǒng)的車輛的特點--不一致的和混亂的。因為自動化是使用電子或機械裝置來取代人類勞動,根據(jù)牛津英語詞典,自動化(用 "駕駛 "修飾以提供背景)是執(zhí)行部分或全部DDT的系統(tǒng)的適當(dāng)術(shù)語。使用其他術(shù)語會導(dǎo)致混淆、誤解和可信度降低。

7.1.1 自主

這個術(shù)語在機器人學(xué)和人工智能研究界已經(jīng)使用了很長時間,用來表示那些有能力獨立地做出決定的系統(tǒng)。隨著時間的推移,這種用法被隨意擴(kuò)大,不僅包括決策,而且代表整個系統(tǒng)功能,從而成為自動化的同義詞。這種用法掩蓋了一個問題,即所謂的 "自主車輛 "是否依賴與外部實體的溝通和/或合作來實現(xiàn)重要功能(如數(shù)據(jù)采集和收集)。一些駕駛自動化系統(tǒng)如果能獨立、高效地完成所有功能,確實可能是自主的,但如果它們依賴于與外部實體的溝通和/或合作,則應(yīng)被視為合作而非自主。一些用法將自主與完全的駕駛自動化(L5級)聯(lián)系起來,而其他的用法則適用于所有級別的駕駛自動化,一些國家的立法將其定義為大約對應(yīng)于任何達(dá)到或超過L3級的ADS(或任何配備了這種ADS的車輛)。

此外,在法學(xué)上,自主性是指自我管理的能力。在這個意義上,"自主 "也是適用于自動駕駛技術(shù)的一個錯誤說法,因為即使是最先進(jìn)的ADS也不是 "自我管理 "的。相反,自動駕駛技術(shù)是基于算法運行的,并以其他方式服從用戶的命令。

由于這些原因,本文件不使用 "自主 "這一流行術(shù)語來描述自動駕駛。

7.1.2 駕駛模式

在本文件的第一版中,使用了 "駕駛模式 "一詞來代替 "設(shè)計運行域(ODD)"。然而,"駕駛模式 "是一個不精確的術(shù)語,并排除了許多構(gòu)成ODD特征的條件。由于這些原因,我們建議不要使用 "駕駛模式 "來描述特定駕駛自動化系統(tǒng)特征的ODD。

7.1.3 自動駕駛

該術(shù)語的含義可根據(jù)對駕駛和駕駛員含義的未說明的假設(shè)而變化。它可用于指沒有駕駛員在場的情況,沒有用戶執(zhí)行DDT的情況,以及駕駛自動化系統(tǒng)執(zhí)行DDT的任何部分的情況。

7.1.4 無人駕駛

這個術(shù)語經(jīng)常被誤用來描述任何配備了L2級或更高級別的駕駛自動化系統(tǒng)的車輛。術(shù)語 "無人駕駛 "意味著車輛中沒有人,這也會產(chǎn)生誤導(dǎo),因為它沒有區(qū)分由遠(yuǎn)程駕駛員操作的車輛和由ADS操作的車輛,其中沒有乘員有能力操作該車輛。

7.1.5 機器人

這個術(shù)語有時被用來指代L4級或L5級自動駕駛,如封閉式校園ADS-DV或 "機器人出租車",但從技術(shù)上講,它是模糊的,因為任何自動化技術(shù)都可以被認(rèn)為是 "機器人",因此它沒有傳達(dá)關(guān)于ADS或有關(guān)車輛的有用信息。

 

7.2 自動或自主車輛

本文件建議不要使用使車輛而不是駕駛成為自動化對象的術(shù)語,因為這樣做往往會導(dǎo)致可由(人類)駕駛員或ADS操作的車輛與ADS-DVs之間的混淆,ADS-DVs的設(shè)計完全由ADS操縱。它也沒有區(qū)分其他形式的車輛自動化,不涉及部分或全部DDT的自動化。

此外,一個給定的車輛可能配備了一個駕駛自動化系統(tǒng),該系統(tǒng)能夠提供在不同水平上運行的多個駕駛自動化功能;因此,在任何特定情況下表現(xiàn)出的駕駛自動化水平由所使用的功能決定。

因此,描述具有駕駛自動化能力的車輛的建議用法是 "配備駕駛自動化系統(tǒng)的[L1或L2]級車輛 "或 "配備ADS的[L3、L4或L5]級車輛"。對于描述具有參與系統(tǒng)的車輛(相對于僅有的系統(tǒng)),建議使用"[L1或L2]級駕駛自動化系統(tǒng)參與的車輛 "或"[L3、L4或L5]級ADS操作的車輛"。

 

7.3 控制

在口語中,術(shù)語 "控制"有時被用來描述(人類)駕駛員或駕駛自動化系統(tǒng)的各自作用(例如,"駕駛員有控制權(quán)")。本文件的作者強烈反對,因此特意避免了這種有潛在問題的口語化用法。因為"控制 "一詞有許多技術(shù)、法律和流行的含義,在沒有仔細(xì)限定的情況下使用它可能會混淆而不是澄清。例如,在法律上,"控制"、"實際的物理控制 "和 "控制的能力"可以有不同的含義,與工程控制回路沒有什么關(guān)系。同樣,(人類)駕駛員 "沒有控制權(quán) "的說法可能會無意中錯誤地暗示人類失去了所有權(quán)力。

首選的術(shù)語 "DDT性能"(如上文DDT定義中解釋的)和 "操縱"(也是一個定義的術(shù)語,上文)通過具體描述(人類)駕駛員或駕駛自動化系統(tǒng)在執(zhí)行部分或全部DDT方面的實際工作,減少潛在的混淆。本文確實使用了車輛橫向運動控制和車輛縱向運動控制這兩個術(shù)語,這兩個術(shù)語在具體的工程功能方面都有明確定義。

如果 "控制 "要在特定的駕駛自動化背景下使用,應(yīng)該仔細(xì)限定。為此,使用這個詞的人 "應(yīng)該首先描述他們實際打算的控制系統(tǒng):目標(biāo)、輸入、過程和輸出,如果它們是由人類設(shè)計者決定的,以及人類或計算機代理的權(quán)力,如果它們不是。" 參考史密斯,B.W.,"工程師和律師應(yīng)該說同樣的機器人語言",載于《機器人法》(2015年),可在newpossible.org查閱。

 

8.補充討論 

8.1 本文件不是一個規(guī)范,沒有提出任何要求 

本文件為駕駛自動化功能(和配備ADS的車輛)的分類提供了一個邏輯分類法,以及一套支持該分類法的術(shù)語和定義,并以其他方式規(guī)范相關(guān)概念、術(shù)語和用法,以促進(jìn)清晰的溝通。因此,它是一個基于合理協(xié)議的公約,而不是一個技術(shù)規(guī)范。 

本文件本身沒有提出任何要求,也沒有賦予或暗示系統(tǒng)性能方面的任何判斷。因此,雖然聲明,例如,一個給定的ADS功能不符合L4級的定義,因為它偶爾依賴于一個遠(yuǎn)程準(zhǔn)備接管的用戶來執(zhí)行接管(因此是一個L3級的功能)可能是合適的,但得出結(jié)論說該功能因此是 "不符合要求 "或 "不安全"是不合適的。

 

8.2 級別是分配的,而不是測量的,反映了駕駛自動化系統(tǒng)功能的設(shè)計意圖

作為一個實際問題,不可能描述或規(guī)定一個完整的測試或一組測試,可以應(yīng)用于一個特定的ADS功能,以最終確定或驗證其駕駛自動化水平。級別分配表達(dá)了對該功能的設(shè)計意圖,因此告訴潛在的用戶或其他相關(guān)方,該功能可望發(fā)揮功能,當(dāng)該功能投入使用時,用戶與駕駛自動化系統(tǒng)的作用與本文中定義的分配級別一致。級別分配通常是基于制造商對該功能/系統(tǒng)的設(shè)計、開發(fā)和測試的了解,這也是級別分配的依據(jù)。一個ADS功能的能力和限制應(yīng)該通過各種方式傳達(dá)給潛在的用戶,比如在車主手冊中,更詳細(xì)地解釋該功能,比如它應(yīng)該和不應(yīng)該被使用,存在哪些限制(如果有的話),以及在駕駛自動化系統(tǒng)或車輛發(fā)生DDT性能相關(guān)的系統(tǒng)故障時應(yīng)該怎么做(如果有的話)。 

因此,駕駛自動化系統(tǒng)或用戶使用該系統(tǒng)時出現(xiàn)的一個或多個性能缺陷并不會自動改變級別分配。比如說:

- 制造商設(shè)計的L5級ADS功能不會僅僅因為遇到無法操作車輛的特定道路而自動降級為L4級。

- 一個使用L3級ADS功能的用戶,如果他/她坐在一輛裝備好的車輛的駕駛座上,那么他/她就是DDT準(zhǔn)備接管的用戶,即使他/她因為不適當(dāng)?shù)厮辉俳邮芨深A(yù)的請求。 

 

一個駕駛自動化系統(tǒng)功能的級別與該功能的生產(chǎn)設(shè)計意圖相對應(yīng)。這適用于無論其配備的車輛是已經(jīng)部署在商業(yè)中的生產(chǎn)車輛,還是尚未部署的測試車輛。因此,將裝備在測試車輛上的L4級設(shè)計意圖的ADS功能歸類為L2級是不正確的,因為道路測試需要測試司機在啟動時監(jiān)督該功能,并在必要時進(jìn)行干預(yù)以維持操作。

 

8.3 級別分配是名義上的,而不是順序上的,也不是分?jǐn)?shù)上的 

雖然按順序編號為0到5,但駕駛自動化的級別并沒有規(guī)定或暗示相對優(yōu)點、技術(shù)先進(jìn)性或部署順序的級別。因此,這個分類法沒有規(guī)定或暗示,例如,L4級比L3級或L2級 "更好"。 

另外,雖然有可能有一個相對高功能的ADS功能,如L3級功能,能夠在其ODD內(nèi)的大多數(shù)但不是所有可預(yù)見的條件下自動實現(xiàn)最小風(fēng)險條件,但將這種功能稱為 "低功能 "或"部分 "L4級ADS功能是違反定義的。同樣,使用分?jǐn)?shù)級別,如2.5或4.7來描述駕駛自動化功能也是不正確的。有條件的或零碎的級別會使級別的含義變得模糊,因為它消除了用戶和駕駛自動化系統(tǒng)在執(zhí)行DDT和特定車輛的接管方面的嚴(yán)格角色分配所提供的明確性。

 

8.4 級別是相互排斥的 

本分類法中的級別是有意離散的,并且是相互排斥的。因此,從邏輯上講,一個特定的功能不可能被分配到一個以上的級別。例如,一個被制造商描述為能夠在交通密集的完全控制的高速公路上執(zhí)行完整的DDT的低速自動駕駛功能不可能既是L3級又是L4級,因為它要么能夠自動執(zhí)行DDT接管并在需要時達(dá)到最小風(fēng)險狀態(tài),要么(至少有時)依賴于駕駛員對干預(yù)請求的反應(yīng),要么執(zhí)行DDT或自己達(dá)到最小風(fēng)險狀態(tài)。

然而,駕駛自動化系統(tǒng)很有可能根據(jù)使用規(guī)范和/或用戶偏好,在不同級別提供多種功能。例如,一輛車可以配備一個駕駛自動化系統(tǒng),能夠在不同的條件下提供L1級ACC功能、L2級高速公路駕駛輔助功能、L3級高速公路交通堵塞功能和L4級自動代客泊車功能,此外還允許用戶在沒有駕駛自動化功能的情況下在L0級操縱車輛。從用戶的角度來看,這些不同的功能是按順序進(jìn)行的,而不是同時進(jìn)行的,即使駕駛自動化系統(tǒng)使用了很多相同的基礎(chǔ)硬件和軟件技術(shù)來提供所有四個駕駛自動化功能。

 

8.5 DDT性能,接管性能和最小風(fēng)險條件的實現(xiàn)是獨立的功能 

在討論L3級、L4級或L5級ADS的系統(tǒng)故障或超出設(shè)計運行域(Out-of-ODD)條件的處理時,本文區(qū)分了以下三個獨立的功能。(i)DDT性能,(ii)DDT接管性能,和(iii)最小風(fēng)險條件的實現(xiàn)。 

i.     DDT性能發(fā)生在ADS功能的常規(guī)/正常操作條件下。也就是說,該功能在正常運作和在其ODD(如果有)范圍內(nèi)執(zhí)行完整的DDT。 

ii.     當(dāng)ADS不能繼續(xù)執(zhí)行完整的DDT時(即,在常規(guī)/正常操作下),DDT接管發(fā)生。對于L3級ADS功能,一個可接管的人類用戶(車內(nèi)或遠(yuǎn)程)預(yù)計將對干預(yù)請求或從肉眼可見的車輛故障做出反應(yīng),如果車輛仍然可操作,則恢復(fù)DDT性能,如果車輛不可操作,則達(dá)到最小風(fēng)險狀態(tài)。對于L4級或L5級ADS,該功能或系統(tǒng)通過自動實現(xiàn)最小風(fēng)險條件來執(zhí)行接管,例如,停在路肩上,打開危險燈,關(guān)閉推進(jìn)系統(tǒng),并召喚路邊援助。(注意:一些L3級功能可能被設(shè)計成在某些情況下自動執(zhí)行后退并達(dá)到最小風(fēng)險條件,例如當(dāng)無障礙物、相鄰的路肩存在時,但在其他情況下,例如沒有這樣的路肩時,就不能自動執(zhí)行接管)。當(dāng)ADS執(zhí)行接管時,它操縱車輛進(jìn)入最小風(fēng)險狀態(tài),這就結(jié)束了接管響應(yīng)。然而,當(dāng)準(zhǔn)備接管的用戶執(zhí)行接管時,他/她可能只是繼續(xù)手動操縱車輛,而不是在車輛可操縱的情況下實現(xiàn)最小風(fēng)險狀態(tài)。 

iii.    L4級和L5級的接管性能和最小風(fēng)險條件的實現(xiàn)要求ADS在發(fā)生DDT性能相關(guān)的系統(tǒng)故障或ODD外的情況下仍能發(fā)揮作用。如果ADS不能正常工作,可以采用故障降級策略(見3.11和8.6)。最小的風(fēng)險條件取決于觸發(fā)接管時的車輛狀況和操作環(huán)境,并且可以遵循降級模式策略,考慮與繼續(xù)運行、駛離道路或停在原地相關(guān)的相對風(fēng)險。

 

8.6 DDT接管與故障降級策略 

裝有ADS的車輛可能有一個額外的故障降級策略,旨在使車輛在任何地方都能控制地停下來。例如,如果L3級子行程交通擁堵功能的車內(nèi)接管準(zhǔn)備用戶未能響應(yīng)交通清理后的干預(yù)請求(ODD外的條件),車輛可能有一個故障降級策略,旨在使車輛在其目前的行車道上受控停車并打開危險燈。圖13顯示了一個用例序列樣本。 

L4級和L5級配備ADS的車輛也可以有一個故障降級策略,即在某些罕見的、災(zāi)難性的故障條件下就地停車,這些故障條件使ADS無法工作,例如,在初始電源故障后失去備用電源或ADS的計算能力喪失,使其無法執(zhí)行接管和實現(xiàn)最小風(fēng)險條件。圖14顯示了一個用例序列樣本。 

車輛執(zhí)行的故障降級不同于最小風(fēng)險條件的實現(xiàn),也不是分配給L4級或L5級ADS的接管功能的一部分,因為它發(fā)生在ADS退出或因罕見的災(zāi)難性事件而喪失能力之后,因此,它也不屬于本分類法的范圍。             

           

 

圖13- 第3級功能的用例序列,顯示ADS參與

 

發(fā)生故障或ODD外的情況,以及接管準(zhǔn)備好的用戶進(jìn)行接管,或者,如果接管準(zhǔn)備好的用戶未能這樣做,則采用故障降級策略,如在車道上停車。(注:虛線代表故障降級策略。)

圖14- L4級的用例序列顯示ADS的參與。

 

災(zāi)難性事件(例如,完全斷電)和系統(tǒng)達(dá)到最小風(fēng)險狀態(tài)

(注:虛線代表故障降級策略。)

 

8.7 L5級 "完全駕駛自動化 "是L0級 "無駕駛自動化 "的逆向模擬 

如本文所述,L5級與L4級的區(qū)別在于,它在操縱上不限于特定的設(shè)計運行域,而是可以在一般熟練的人類駕駛員可以合理地操作傳統(tǒng)車輛的任何地方進(jìn)行操作。 

例如,將設(shè)計用于在特定地理圍欄的城市中心低速運行的L4級ADS-DV稱為 "完全自動化"或 "完全自動化 "是不正確的,應(yīng)避免。這種區(qū)別承認(rèn)了這樣一個事實:對于無法操作傳統(tǒng)車輛的用戶來說,只有配備了L5級ADS的車輛才能滿足所有的移動需求,而對于能夠操作車輛的用戶來說,傳統(tǒng)車輛也能滿足這些需求。

 

8.8 關(guān)于L5級的實際考慮

有一些技術(shù)和實際的考慮,減輕了L5級ADS必須能夠 "在典型熟練的人類駕駛員能夠合理地操作傳統(tǒng)車輛的任何地方操作車輛"這一規(guī)定的字面意思,否則可能無法實現(xiàn)。例如,一輛配備了ADS的車輛能夠在美國所有的道路上操作車輛,但由于法律或商業(yè)原因,不能在加拿大或墨西哥的邊界上操作車輛,即使在美國境內(nèi)有地理圍欄,也可以被視為l5級。美國)不是由于ADS技術(shù)能力的限制,而是由于法律或商業(yè)限制,如加拿大和墨西哥/中美洲的法律限制,禁止L5級部署,或無法為擴(kuò)展到這些市場提供商業(yè)理由。

 

8.9 當(dāng)L3級、L4級或L5級ADS投入使用時,用戶要求執(zhí)行DDT 

配備有L3級ADS功能的車輛應(yīng)在DDT接管用戶的要求下放棄DDT。這種期望是DDT接管用戶需要在任何時候都能執(zhí)行DDT接管的邏輯結(jié)果,包括在DDT性能相關(guān)的車輛系統(tǒng)故障發(fā)生而ADS可能沒有監(jiān)測到的情況下(如懸掛部件損壞)。 

一些配備了ADS的車輛在設(shè)計上可能不允許司機操縱(即ADS專用車輛)。在這些類型的車輛中,乘客可以通過例如拉動緊急停車桿來要求車輛停車,作為回應(yīng),ADS將實現(xiàn)最小風(fēng)險條件(例如,考慮到鄰近路肩的可用性),或執(zhí)行路徑中停車機動。 

然而,其他配備了L4級或L5級ADS功能的車輛也可以設(shè)計成由司機操縱(即在任何較低的級別,包括L0級)。用戶可以要求在ADS啟動時操作這些車輛,而沒有被ADS發(fā)出警報。在這些情況下,ADS可能會延遲放棄DDT,以確保平穩(wěn)過渡到駕駛員執(zhí)行DDT,或防止出現(xiàn)危險狀況。 

比如說:

- 一輛由L4級ADS公路駕駛功能操作的車輛,如果正在談判一個狹窄的彎道,可能不會在用戶的要求下立即脫離,而是在用戶通過轉(zhuǎn)向輸入表明他/她已經(jīng)完全重新進(jìn)入DDT時,逐步退出。

 - 一個為在高速車隊中操作車輛而設(shè)計的L4級ADS功能,在用戶要求恢復(fù)駕駛時,可能會推遲將DDT的性能交給用戶,直到ADS將車輛安全地調(diào)出車隊,因為(人類)駕駛員可能沒有能力在一個緊密結(jié)合的車隊中安全地操作車輛。

 

8.10 駕駛的某些操縱策略方面可能的自動化 

車輛操作的策略方面(關(guān)于是否、何時、何地以及如何到達(dá)的決定)不包括在DDT的定義中,因為它們被認(rèn)為是更廣泛的駕駛?cè)蝿?wù)中由用戶決定的方面,即使是部分自動化,如通過路線導(dǎo)航軟件,然而,對于某些先進(jìn)的ADS功能,如作為叫車或送貨服務(wù)車隊運營的ADS專用車輛,計時、路線規(guī)劃甚至目的地選擇也可以按照用戶,即無人駕駛操作調(diào)度員或調(diào)度實體所定義的目的進(jìn)行自動化。

 

8.11 駕駛與DDT

駕駛需要做出各種決定和行動,這些決定和行動可能涉及到車輛的運動,甚至可能不涉及到車輛在交通的主動車道上。整個駕駛行為可以分為三種類型的駕駛努力:策略,操縱,和操作(Michon, 1985)。戰(zhàn)略性工作包括行程規(guī)劃,如決定是否、何時、何地、如何出行、最佳路線等。操縱上的努力包括在行程中操縱車輛,包括決定是否和何超越另一輛車或改變車道,選擇一個適當(dāng)?shù)乃俣?,檢查后視鏡等。操作上的努力包括瞬間的反應(yīng),這些反應(yīng)可以被認(rèn)為是預(yù)先認(rèn)知的或與生俱來的,例如對轉(zhuǎn)向、剎車和加速進(jìn)行微調(diào),以保持交通中的車道位置,或避免車輛行駛過程中的突然障礙物或危險事件。 

上面提供的DDT的定義(3.10)包括操縱和操作努力,但不包括策略努力。它是指在車輛行駛中或即將行駛的情況下,在有效車道上駕駛車輛的那部分具體工作。(應(yīng)該注意的是,這些術(shù)語--戰(zhàn)略、戰(zhàn)術(shù)和行動--在其他情況下可能有不同的含義,但在本文件中的定義如上)。事實上,本建議實踐對"操作 "的定義包括了操作和戰(zhàn)術(shù)的努力。 

目標(biāo)物和事件檢測、識別、分類和響應(yīng)(又稱OEDR)構(gòu)成了駕駛員工作量文獻(xiàn)中經(jīng)常引用的連續(xù)活動。在駕駛自動化系統(tǒng)的情況下,OEDR還包括與系統(tǒng)行動或結(jié)果相關(guān)的事件,如未診斷的駕駛自動化系統(tǒng)錯誤或狀態(tài)變化。

 

8.12 一些為人類操縱而設(shè)計的常規(guī)車輛上的避免碰撞功能被ADS所包含 

避免碰撞的功能,包括干預(yù)型主動安全系統(tǒng),可以包括在配備了任何級別的駕駛自動化系統(tǒng)的車輛中。對于裝備了ADS的車輛(即L3到L5級),執(zhí)行完整的DDT,避免碰撞的能力是ADS功能的一部分。

 

8.13 將本文件置于駕駛輔助、駕駛自動化和主動安全功能的更廣泛背景下 

從最廣泛的駕駛輔助和自動駕駛的角度來看,各種功能可以根據(jù)技術(shù)文件《操作原則框架》中描述的三個總體操作概念(稱為 "操作原則")進(jìn)行分類。自動駕駛功能的綜合分類概念"。提供狀態(tài)信息(如電力推進(jìn)系統(tǒng)的充電狀態(tài)、油壓、天氣狀況等),或提醒駕駛員注意實際或潛在危險(如車道偏離或盲點警告)的功能屬于操作原則A(狀態(tài)提醒和警告)。為部分或全部DDT提供持續(xù)自動化的功能,屬于操作原則B(持續(xù)駕駛自動化)。而提供瞬間的、間歇性的車輛運動控制動作(不是持續(xù)的--例如,自動緊急制動)的功能屬于操作原則C(避免碰撞的干預(yù))。一個特定的車輛可能配備了幾個功能,根據(jù)不同的操作原則運作。 

本文根據(jù)上述類別,為屬于操作原則B的駕駛自動化系統(tǒng)功能提供了一個分類法。駕駛自動化系統(tǒng)特征在持續(xù)的基礎(chǔ)上執(zhí)行部分或全部的DDT,因此,從根本上改變或消除了駕駛員在操作車輛中的作用。屬于操作原則A或C的功能在本文描述的分類法中無法歸類,因為它們不直接影響車輛運動控制(A),或者因為它們不提供部分或全部DDT的持續(xù)性能(C)。然而,應(yīng)該注意的是,一個單獨的特征可以根據(jù)一個以上的操作原則納入功能,例如避免碰撞的特征(C),當(dāng)它被激活時向駕駛員(A)提供警告。同樣,由人類駕駛員操作的車輛上屬于操作原則C的功能所提供的避免碰撞的能力,還是作為由ADS操作的車輛提供的持續(xù)駕駛自動化(B)的一部分來執(zhí)行。例如,自動緊急制動(AEB),它自動制動車輛以避免與前行路徑上的車輛/物體相撞,并不是ADS-DV上的獨立功能。然而,對其他道路使用者的行動以及交通中的物體和事件作出反應(yīng)的緊急制動被包括在ADS的整體駕駛自動化能力中。

 

8.14 SAE J3016駕駛自動化水平與BASt水平的比較

在2014年1月首次發(fā)布SAE J3016之前,德國聯(lián)邦公路研究所(Bundesanstalt fürStrassenwesen,又稱BASt)發(fā)布了《車輛自動化程度提高的法律后果》(Gasser, T.M., et al., July 23, 2013)。經(jīng)過對該文件的徹底審查,包括與編寫組織的討論,SAE任務(wù)組成員被說服,BASt水平符合任務(wù)組的運作原則,即SAE J3016應(yīng)該是:

- 描述性而非規(guī)范性,也就是說,它應(yīng)該提供功能定義。

- 與當(dāng)前的行業(yè)實踐相一致。

- 與現(xiàn)有技術(shù)保持一致--我們應(yīng)該從已經(jīng)完成的工作開始,只對必要的部分進(jìn)行修改。

- 對各學(xué)科都有用,包括工程、法律、媒體、公共論述。

- 清晰而有說服力,也就是說,我們應(yīng)該避免或定義模棱兩可的術(shù)語。

 

根據(jù)這些指導(dǎo)原則,SAE在很大程度上采用了BASt級別,但做了一些調(diào)整:

- 增加了BASt級別中未描述的第六個級別(即第五級--完全駕駛自動化)。

- 相應(yīng)地修改了級別名稱。

- 增加了輔助術(shù)語和定義,如DDT、最小風(fēng)險條件等。

- 描述了分類的區(qū)別,規(guī)定了級別的階梯式發(fā)展。

- 提供了解釋性的文字和例子,以幫助讀者理解級別、定義及其推導(dǎo)。

 

在SAE J3016于2014年1月發(fā)布后,國際機動車制造商組織(Organisation Internationaledes Constructeurs d'Automobiles, a.k.a., OICA)采用了BASt級別,并將其(英文)與SAE J3016保持一致,包括增加第六級以代表 "完全駕駛自動化"。

 

9.注釋

9.1 修訂指示器

位于左側(cè)空白處的修改欄(l)是為了方便用戶定位在編寫本文件時對2018年6月版SAE J3016進(jìn)行了技術(shù)修訂的地方,而不是編輯性修改。文件標(biāo)題左側(cè)的(R)符號表示該文件的完整修訂,包括技術(shù)修訂。變更欄和(R)不用于原始出版物,也不用于僅包含編輯性修改的文件。

由SAE道路自動駕駛(ORAD)委員會和ISO TC204第14工作組的聯(lián)合工作小組編寫

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