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王小磊:从公交的角度解读《汽车驾驶自动化分级GB / T 40429-2021》(下)

2022-05-10 作者:王小磊 来源: 公共交通资讯

  王小磊:高级工程师,中国土木工程学会城市公共交通分会智库专家,曾经任重庆市公共交通控股(集团)有限公司电车公司总工程师、BRT公司书记兼副总经理、公交维修公司总经理、恒通客车顾问、吉尔吉斯斯坦共和国史德洲(Шыдыр Жол Кей Джи)有限责任公司总机械师等。

  从公交的角度解读《汽车驾驶自动化分级GB / T 40429-2021》(下)

  王小磊(接上)

  8. 《国标》解读驾驶自动化技术是国际公认的未来发展方向和关注焦点之一,中、美、欧、日等都将驾驶自动化技术作为交通领域的重点发展方向,并从国家层面进行战略布局。制定《汽车驾驶自动化分级GB / T 40429-2021》的意义不仅在于汽车产品与技术的升级,更有可能带来汽车及相关产业全业态和价值链体系的重塑。该标准的意义在于国家已经在政策、行业发展等方面形成统一的规范性分级,以促进行业发展。

  8.1 自动驾驶≠无人驾驶

  按照《国标》定义,驾驶自动化是“车辆以自动的方式持续地执行部分或全部动态驾驶任务的行为。”,按照《国标》分级标准,0-3级范围内,由计算机、人工智能等技术组成的驾驶自动化系统应是在有驾驶员的条件下,执行车辆动态驾驶任务。因此《国标》也就明确了自动驾驶并不是无人驾驶,即:具有自动驾驶功能的车辆可能具备无人驾驶的功能,却不一定就是无人驾驶的车辆。

  8.2 《国标》与《SAE驾驶自动化分级》的差异

  总体而言,《国标》与《SAE J3016地面车辆推荐实践(SURFACE VEHICLE RECOMMENDED PRACTICE):道路机动车辆驾驶自动化系统相关术语的分类和定义(Taxonomy and Definitions for Terms Related to Driving AutomationSystems for On-Road Motor Vehicles)》(以下简称:《SAE驾驶自动化分级》)在思路上基本一致,《国标》参照了《SAE驾驶自动化分级》中6个级别的分级框架,并结合中国当前实际情况进行了调整。例如3级/L3级及以上都由人类接管转为自动驾驶系统执行。但在0级-2级(L0-L2级)上,SAE J3016标准要求完全由人类司机进行操作,而国标则将0级自动驾驶定义为“应急辅助”,并且注明0级驾驶自动化不是无驾驶自动化:“不具备目标和事件探测与响应的能力的功能(如:定速巡航、电子稳定性控制等)不在驾驶自动化考虑的范围内。” 中国标准则定义为由自动驾驶系统和人类共同操作。另外,“3级驾驶自动化“中明确增加了对驾驶员接管能力监测和风险减缓策略的要求,明确最低安全要求,减少实际应用安全风险。

  《SAE驾驶自动化分级》2021年4月的修订版中,对“驾驶员辅助系统”和“自动驾驶系统”作了明确的区分:“驾驶员辅助系统”:L0-L2级系统被命名为“驾驶员辅助系统”,这三个级别的系统主要提供安全警告、车道居中、自适应巡航控制等功能,仍需要驾驶员不断监控行车状态,并根据需要进行转向、制动或加速。即使驾驶员的手脚离开了方向盘和踏板,驾驶的责任也依旧要由驾驶员承担。“自动驾驶系统”:L3级-L5级则称为“自动驾驶系统”,根据系统开启的条件、是否需要驾驶员临时接管进行了等级划分,在系统开启后,车辆的操控工作将由自动驾驶系统完成。其目的是减少用户在车企宣传下,对车辆自动驾驶能力产生误解的可能,避免将两者混为一谈所造成的交通事故。

  8.3 自动驾驶系统与驾驶

  《国标》明确了各级自动驾驶车辆的驾驶员应承担的驾驶责任,规定安装0级-2级自动驾驶系统的车辆需要驾驶员和自动化驾驶系统共同执行动态驾驶任务,并监管驾驶自动化系统的行为和执行适当的响应或操作。比如在开启自适应巡航控制功能后,驾驶工作需要驾驶员与驾驶自动化系统共同完成,实际上要求驾驶员时刻保持对路面的专注度,双手不得离开方向盘,并随时准备接管。只有安装3级以上自动驾驶系统的车辆,在有条件自动驾驶情况下,允许驾驶员脱手,只需要在必要时接管驾驶。近年来多次发生的因自动辅助驾驶致人伤亡的案例(其中大部分为错误使用该功能或是车主疏忽导致),有了国标对自动驾驶系统的定义和驾驶责任的详细划分,有利于改善滥用、误用自动驾驶系统的概念现象,也有利于增进消费者对自动驾驶技术的理解。

  8.4 ADAS与自动驾驶


  根据近年来各种与公交车驾驶员相关的事故和未遂安全事故频频发生的案例,已经证明公交车驾驶员属劳动强度较大的职业。采用公交车智能化技术来降低驾驶员的劳动强度,进而减少行车安全事故是最有效途径。在公交车上已应用的种类繁多的智能技术中,比较受青睐的是高级驾驶辅助系统(Advanced driver assistance system,ADAS)。ADAS的初衷是为了安全,据世界卫生组织(WHO)统计,全球每年约有135万人死于道路交通事故,而高速公路安全保险学会(IIHS)调查显示,与2017年没有配备ADAS的汽车相比,配备了ADAS的汽车碰撞事故减少了50%,ADAS功能已被证明可以减少事故、挽救生命。虽然现在公交车上使用的ADAS,在计算力、执行器精度、传感器感知距离、车辆CAN传输速率还与《国标》的0级-2级自动驾驶系统有一定的差距,但却是从主动安全的角度,实打实的在一定程度上降低了公交车驾驶员的劳动强度,因此从公交企业的实际利益出发,ADAS将是自动驾驶系统在公交车上的关键落地切入点。

  9. 建议公交车往返于城市的A点B点之间,一般每天运行不超过300km,运营方式及线路单一、发车频率高、路况相对平稳单一,除非有特殊情况,线路和站点是固定的。根据《国标》明确界定的各级自动驾驶系统的功能,与其它商业用途的车辆相比,公交车的运营环境似乎很适合自动驾驶系统车,不过要真正使用3级以上的自动驾驶公交车来进行常态化运营,还应做一些必要的准备:

  9.1 政策扶持

  按照《国标》的规定,3级以上的自动驾驶公交车驾驶员是必不可少的。使用3级以上的自动驾驶公交车来进行常态化运营,虽然降低了驾驶员的劳动强度、提高了安全行车的可靠性。但是目前3级以上的自动驾驶公交车的制造成本要比常规公交车高出不少,由于并没有减少驾驶员,人工成本并不会减少,如果没有大力度的政府补贴,相应的运营成本会高出常规公交车运营很多,这不是公交企业能够承受的。自动驾驶公交车虽是智慧城市建设的重要组成部分的发展趋势,企业眼前的经济效益低却是企业的硬伤,公交企业的经营者应提前就相关问题向有关管理部门汇报,通过沟通来获得政策支持。

  9.2 运营管理


  自动驾驶公交车只是解决了车智能的问题,几乎不涉及:运营规划、乘客行为、超载、票务、突发事件、后勤保障(含故障救援、运维等)等公共交通运营问题,这些问题是不可能完全由车辆设计制造商解决的。公交企业在引进3级以上的自动驾驶公交车前,最好采用数字孪生技术针对上述运营中可能出现的上述问题进行培训,才能有效发挥3级以上自动驾驶公交车在公共交通运营中的真正价值。

  10. 结语

  从长远来看,自动驾驶公交车是减轻驾驶员劳动强度降低运营成本重要途径。不过,未来很美,现实仍然困难重重,毕竟自动驾驶公交车仅仅只是解决了车辆行驶自动化的问题。要让自动驾驶公交车(安装4级-5级自动驾驶系统的公交车)进行常态化运营,还必须在法律、法规、运营管理(如:安全、调度、票务、高峰限载、涉水等等)、后勤保障(含运维)等方面满足公交运营的常规运营的要求,还需要路侧智能设备、通讯等配套设施的加持。但是制定国家标准的意义不仅在于汽车产品与技术的升级,更主要的为了使汽车及相关产业全业态和价值链体系的重塑。驾驶自动化技术作为交通领域的重点发展方向,《国标》就是从国家层面进行战略布局。因此,国家政策、行业发展也将形成统一的规范,自动驾驶公交车的导入也将促进整个城市公共交通行业的可持续发展。

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