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仿真测试入门参考(1):驾驶自动化分级

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 经常有朋友问如何学习仿真测试,于是想着把自己的一些经验和理解分享出来,希望能有所帮助。不过视野和技术有限,所说不一定对,供大家批评和参考。这是第一篇,智能网联汽车定义和驾驶自动化分级

1 智能网联汽车的定义

根据2021/07/26征求意见的《20203968-T-339 智能网联汽车 术语和定义》中的定义,智能网联汽车是利用车载传感器、控制器、执行器、通信装置等,实现环境感知、智能决策和/或自动控制、协同控制、信息交互等功能的汽车的总称。

这一定义包含了智能化和网联化两个方面的内涵:环境感知、智能决策、自动控制以及协同控制等功能一般称为智能功能,具备智能功能的汽车称为智能汽车;车辆利用通信技术实现与外界信息交互的功能称为网联功能,具备网联功能的汽车称为网联汽车。

如无特别说明,本文之后提及的自动驾驶汽车为智能汽车,自动驾驶功能为智能功能,自动驾驶系统即为实现自动驾驶功能的硬件和软件所共同组成的系统。

2 驾驶自动化分级

推荐性国家标准GB/T 40429-2021《汽车驾驶自动化分级》于2021年8月21日发布,并于2022年3月1日起实施。

该标准根据驾驶自动化程度的不同,将驾驶自动化功能分为了不同的等级,如下表所示:

按照动态驾驶任务中人和驾驶自动化系统发挥的作用程度和设计运行范围限制,将驾驶自动化分为6级,具体如下:

(1)0级-应急辅助:系统不能持续地进行车辆横向或纵向控制,但是具备部分目标和事件探测与响应能力。

0级并不是说没有驾驶自动化功能,而是不对车辆进行“持续”“控制”,如车道偏离预警、前向碰撞预警等预警类功能或者自动紧急制动、车道偏离抑制等短时控制功能都属于0级驾驶自动化,这也是其“应急辅助”名称的由来。同时,定速巡航、制动防抱死这类不具备对外部目标和事件进行探测与响应能力的功能也不属于驾驶驾驶自动化功能。

(2)1级-部分驾驶辅助:系统能够在其设计运行条件内持续地进行横向或纵向控制,并具备相应的目标和事件探测与响应能力。

1级可以实现纵向(加减速)或横向(转向)中一项的持续控制,如自适应巡航功能可持续进行纵向控制、保持和前方车辆的安全距离,车道保持功能可持续进行横向控制、实现在本车道的行驶。在便利性上,实现了驾驶员手脱离方向盘或者脚脱离踏板。

(3)2级-组合驾驶辅助:系统能够在其设计运行条件内持续地进行横向和纵向控制,并具备相应的目标和事件探测与响应能力。

2级可以实现纵向(加减速)和横向(转向)中两项的持续控制,如交通拥堵辅助功能可在设计运行条件内的拥堵路段、监测前方和相邻车道状态、控制车辆加减速或者变道,自动泊车功能可自动监测泊车空间、并实现泊车。在便利性上,实现了驾驶员手脱离方向盘、同时脚脱离踏板。

0-2级可称为驾驶辅助,驾驶自动化系统虽然可持续承担一部分动态驾驶任务,驾驶员也要随时保持对行驶环境和驾驶自动化系统的检测,准备接管车辆驾驶任务;3-5级可称为自动驾驶,驾驶自动化系统在设计运行条件内持续承担全部的动态驾驶任务。

(4)3级-有条件自动驾驶:系统能够在其设计运行条件内持续执行全部驾驶任务,包括所有的目标和事件探测与响应以及横纵向控制,但是要求在即将不满足设计运行范围或者检测到驾驶自动化系统实效时发出介入请求。

3级与2级的区别在于,系统进行全部的目标和事件探测与响应,不再要求驾驶员进行驾驶环境探测,这使得驾驶员在3级驾驶自动化功能有效时,可以使眼睛脱离驾驶环境。但是要求驾驶自动化系统识别到不能正常工作时(如即将不在设计运行范围内或者识别到系统失效),发出介入请求,并能够继续执行动态驾驶任务一段时间,为驾驶员的接管提供响应时间。

(5)4级-高度自动驾驶:系统能够在其设计运行条件内持续地执行全部动态驾驶任务,并在即将不满足设计运行范围或者检测到驾驶自动化系统实效时,控制车辆达到达到最小风险状态。

4级实现了限定范围内的自动驾驶,如自主代客泊车和园区摆渡车都实现了各自设计运行范围内的自动驾驶,这一等级的车辆不再要求驾驶员进行驾驶操作,从而可以没有驾驶位及方向盘、踏板等部件。

4级与3级的区别在于,不再要求驾驶员介入,系统能够妥善处理所有情况(功能有效时进行自动驾驶,不满足功能设计运行条件或者系统失效时执行最小风险策略)。这一等级,驾驶员可以实现脱脑,即自动驾驶功能启动后不用再考虑驾驶相关的任务。

(6)5级-完全自动驾驶:系统能够在任何可行驶条件下持续地执行全部动态驾驶任务,并在需要的时候自动执行最小风险策略。

5级与4级的区别在于,不再限定运行范围,可在目前人类驾驶员可执行驾驶任务的范围内实现自动驾驶。

来源:孙工自动驾驶
碰撞汽车通信自动驾驶控制
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首次发布时间:2023-06-22
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孙工自动驾驶
硕士 专注自动驾驶仿真测试
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