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01  背景與定義

1. 法規(guī)背景

2020年6月24日，聯(lián)合國(guó)歐洲經(jīng)濟(jì)委員會(huì)（UNECE）車輛法規(guī)協(xié)調(diào)世界論壇（World Forum for Coordination for Vehicle Regulations）通過了“L3級(jí)”車輛自動(dòng)化的第一份具有約束力的國(guó)際法規(guī)《Proposal for a new UN Regulation on uniform provisions concerning the approval of vehicles with regards to Automated Lane Keeping System》。

該法規(guī)以《framework document on automated/autonomous vehicles》為指導(dǎo)框架，將安全作為戰(zhàn)略核心，并將于2021年1月1日生效。在此背景下，本系列文章將深入解讀該法規(guī)，以探討未來(lái)ALKS功能設(shè)計(jì)上因合規(guī)性需要注意的方面。

2. 概念定義

為了精簡(jiǎn)篇幅，本文只針對(duì)ALKS系統(tǒng)特殊定義作解讀，與傳統(tǒng)功能如“車速”、“故障”、“自檢”、“壽命”等認(rèn)知一致的定義，本文不再贅述。

Automated Lane Keeping System (ALKS)

“ALKS自動(dòng)車道保持系統(tǒng)”是一種被駕駛員激活后，將車輛保持在低速行駛狀態(tài)，控制車輛行駛速度60公里/小時(shí)的情況下，并且在不需要駕駛員進(jìn)一步輸入的系統(tǒng)。

Transition demand

“接管請(qǐng)求”是將動(dòng)態(tài)駕駛?cè)蝿?wù)（DDT）從系統(tǒng)（自動(dòng)控制）轉(zhuǎn)移到人工駕駛（手動(dòng)控制）的邏輯和直觀的過程。此請(qǐng)求是由系統(tǒng)發(fā)送給人類駕駛員。

Transition phase

“接管過程”是指接管請(qǐng)求的持續(xù)時(shí)間。

Planned event

“計(jì)劃事件”是指預(yù)先知道的情況，如在系統(tǒng)激活時(shí)的行程點(diǎn)（例如高速公路出口）等，并且在到達(dá)該行程點(diǎn)之前，系統(tǒng)會(huì)請(qǐng)求駕駛員接管車輛控制。

Unplanned event

“意外事件”是指事先未知，但假設(shè)很有可能發(fā)生的情況，例如道路施工、惡劣天氣、緊急車輛接近、車道標(biāo)線缺失、卡車負(fù)載掉落（碰撞），出現(xiàn)“意外事件”時(shí)，系統(tǒng)會(huì)請(qǐng)求駕駛員接管車輛控制。

Imminent collision risk

“緊急的碰撞風(fēng)險(xiǎn)”指的是導(dǎo)致車輛與其他道路使用者或障礙物相撞的情況或事件，該障礙物無(wú)法通過低于5 m/s^2的制動(dòng)指令來(lái)避免。

Minimum Risk Manoeuvre (MRM)

“最低風(fēng)險(xiǎn)控制（MRM）”是指旨在將交通風(fēng)險(xiǎn)降至最低的控制過程，該過程在駕駛員沒有響應(yīng)接管請(qǐng)求后，或在嚴(yán)重ALKS或車輛故障的情況下，由系統(tǒng)自動(dòng)執(zhí)行。

Emergency Manoeuvre (EM)

“緊急控制（EM）”是指在車輛面臨緊急的碰撞風(fēng)險(xiǎn)的情況下，系統(tǒng)進(jìn)行的一種控制，其目的是避免或減輕碰撞。

System override

駕駛員的“系統(tǒng)超控”是指當(dāng)系統(tǒng)仍處于激活狀態(tài)時(shí)，駕駛員向控制器提供的控制輸入，并且駕駛員輸入的優(yōu)先級(jí)高于系統(tǒng)提供的縱向或橫向控制輸入。

Data Storage System for Automated Driving (DSSAD)

“自動(dòng)駕駛數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)（DSSAD）”是一種可以確定ALKS和人類駕駛員之間的交互作用的系統(tǒng)。

Occurrences

“事件”是指需要在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)中存儲(chǔ)的發(fā)生的事件或事件的行為實(shí)例。

ALKS法規(guī)安全設(shè)計(jì)部分（System Safety and Fail-safe Response）是原文中最核心的章節(jié)。在這部分對(duì)于功能設(shè)計(jì)的一般要求、動(dòng)態(tài)駕駛?cè)蝿?wù)、緊急控制、接管過程、最低風(fēng)險(xiǎn)控制等方面提出了高層級(jí)要求。

對(duì)于具體的需求實(shí)現(xiàn)，該章節(jié)中還存在諸多問題有待在開發(fā)過程中深入探討。本文也在解讀過程中，將此類問題加以標(biāo)識(shí)，后續(xù)以專題形式進(jìn)行討論。

02  安全設(shè)計(jì)

ALKS法規(guī)安全設(shè)計(jì)部分（System Safety and Fail-safe Response）是原文中最核心的章節(jié)。在這部分對(duì)于功能設(shè)計(jì)的一般要求、動(dòng)態(tài)駕駛?cè)蝿?wù)、緊急控制、接管過程、最低風(fēng)險(xiǎn)控制等方面提出了高層級(jí)要求。

對(duì)于具體的需求實(shí)現(xiàn)，該章節(jié)中還存在諸多問題有待在開發(fā)過程中深入探討。本文也在解讀過程中，將此類問題加以標(biāo)識(shí)，后續(xù)以專題形式進(jìn)行討論。

1. 一般要求

激活的系統(tǒng)應(yīng)負(fù)責(zé)執(zhí)行車輛的動(dòng)態(tài)駕駛?cè)蝿?wù)（DDT），應(yīng)對(duì)包括故障在內(nèi)的所有情況進(jìn)行管理，并且不應(yīng)對(duì)車輛乘員或任何其他道路使用者造成不合理的風(fēng)險(xiǎn)。

激活的系統(tǒng)不得導(dǎo)致任何可合理預(yù)見和可預(yù)防的碰撞。如果可以安全地避免一起碰撞事故而不造成另一起碰撞，則應(yīng)避免該碰撞。當(dāng)車輛發(fā)生可檢測(cè)到的碰撞時(shí)，系統(tǒng)應(yīng)引導(dǎo)車輛至靜止?fàn)顟B(tài)。

激活的系統(tǒng)應(yīng)符合系統(tǒng)當(dāng)前運(yùn)行所處國(guó)家與動(dòng)態(tài)駕駛?cè)蝿?wù)有關(guān)的交通規(guī)則。

系統(tǒng)需要保證駕駛員接管后對(duì)系統(tǒng)的可操作性，因此需要控制如除霧、雨刮、車燈等控制器，以保證駕駛員可以隨時(shí)接管車輛的動(dòng)態(tài)駕駛?cè)蝿?wù)。

接管請(qǐng)求不得危及車輛乘員或其他道路使用者的安全。

如果駕駛員在接管階段未能恢復(fù)對(duì)動(dòng)態(tài)駕駛?cè)蝿?wù)的控制，系統(tǒng)應(yīng)進(jìn)行最小風(fēng)險(xiǎn)控制。在最小風(fēng)險(xiǎn)控制期間，系統(tǒng)應(yīng)將使車輛乘員和其他道路使用者安全的風(fēng)險(xiǎn)降至最低。

系統(tǒng)應(yīng)進(jìn)行自檢，以檢測(cè)故障的發(fā)生，并始終對(duì)系統(tǒng)性能進(jìn)行確認(rèn)。

系統(tǒng)的有效性不應(yīng)受到磁場(chǎng)或電場(chǎng)的不利影響。系統(tǒng)的電磁兼容性應(yīng)通過ECE-R10法規(guī)第五修正案或更新的修正案進(jìn)行證明。

制造商應(yīng)采取措施防止駕駛員合理可預(yù)見的誤用和系統(tǒng)篡改。

當(dāng)系統(tǒng)不再滿足本法規(guī)的要求時(shí)，應(yīng)有機(jī)制確保該系統(tǒng)無(wú)法被激活。

制造商應(yīng)聲明并實(shí)施一個(gè)過程，以管理ALKS系統(tǒng)在整個(gè)生命周期內(nèi)的安全性和持續(xù)合規(guī)性。

2. 動(dòng)態(tài)駕駛?cè)蝿?wù)

激活的系統(tǒng)應(yīng)使車輛保持在本車道內(nèi)，并確保車輛不會(huì)越過任何車道標(biāo)志（以前輪胎外緣越過車道標(biāo)志外緣為基準(zhǔn)）。該系統(tǒng)應(yīng)旨在使車輛在本車道內(nèi)保持穩(wěn)定的橫向位置，以避免誤導(dǎo)其他道路使用者。

激活的系統(tǒng)應(yīng)可以檢測(cè)到旁邊行駛的車輛。并且，酌情調(diào)整車輛的速度和/或橫向位置。

激活的系統(tǒng)應(yīng)可以控制車輛的速度。

系統(tǒng)運(yùn)行的最高速度為60 km/h。

激活的系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施和環(huán)境條件（例如較小的曲線半徑、惡劣的天氣）調(diào)節(jié)車速。

當(dāng)ALKS車輛在非靜止?fàn)顟B(tài)下，系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)調(diào)整車速以使本車輛與同車道的前方車輛的距離保持在大于等于最小跟車距離的范圍。

如果由于其他道路使用者（例如，車輛正在切入、前車減速等）而暫時(shí)無(wú)法保持最小跟車時(shí)距，則車輛應(yīng)在下一個(gè)適當(dāng)?shù)臋C(jī)會(huì)，在無(wú)激烈制動(dòng)的情況下，重新調(diào)整最小跟車距離，除非需要緊急控制。

最小跟車距離應(yīng)使用以下公式計(jì)算：




對(duì)于表中未提及的速度值，應(yīng)采用線性插值法。

對(duì)于低于2 m/s的當(dāng)前速度，最小跟車距離不得小于2 m。

激活的系統(tǒng)應(yīng)能確保本車在最大運(yùn)行車速以下，在一輛靜止車輛前、或一個(gè)靜止交通參與者前、或被堵塞的車道中完全剎停，以避免碰撞。

激活的系統(tǒng)應(yīng)檢測(cè)特別是由前方或者側(cè)邊交通參與者或車輛引起的碰撞風(fēng)險(xiǎn)，如前車減速、車輛切入或突然出現(xiàn)的障礙物等，并應(yīng)自動(dòng)執(zhí)行適當(dāng)?shù)牟僮鳎詫?duì)車輛乘員和其他道路使用者安全的風(fēng)險(xiǎn)降至最低。

激活的系統(tǒng)應(yīng)避免與全力制動(dòng)的前車發(fā)生碰撞，前提是ALKS車輛在當(dāng)前速度下沒有因?yàn)榍败嚨那腥肟刂贫鴮?dǎo)致ALKS車輛的最小跟車距離被打破。

滿足以下條件的情況下，激活的系統(tǒng)應(yīng)避免與切入車輛相撞：

a. 如果切入車輛的縱向速度保持其低于ALKS車輛的縱向速度，并且

b. 在到達(dá)TTCLaneIntrusion的基準(zhǔn)點(diǎn)之前，車輛的橫向移動(dòng)至少已經(jīng)出現(xiàn)0.72秒

c. 當(dāng)本車前部和切入車輛后部之間的距離應(yīng)通過以下方程式計(jì)算TTC時(shí)：