汽車事件數據記錄系統（EDR）標準解讀與趨勢研究

孫枝鵬 張廣秀 李毅 常晏寧

1. 中國汽車技術研究中心有限公司 2. 公安部交通管理科學研究所

一、標準編制背景及過程

（一）事故分析現狀

近年來，我國交通事故數仍處于高位，死亡率仍居高不下。據統計，2020年我國道路交通事故萬車死亡人數1.66[1]，高于世界平均水平。導致交通事故的原因主要包括人、車、路、環境等方面，通過對事故原因的深入剖析，既有助于相關標準的修訂完善，也能推動政府管理優化，同時還能夠為產品的改進升級提供有力支撐。開展事故深度研究也是世界各國制定本國法規的主要依據。

隨著汽車電動化、智能化等技術的發展和應用，車輛在駕駛和安全保護上進行了更多干預，事故成因愈發復雜，給事故鑒定、成因分析帶來一定難度。當前，我國車輛道路事故鑒定中主要以現場勘查、車輛損毀鑒定等手段開展，較難得到事故發生時車輛狀態、人員操作等信息，對事故還原、深度分析有很大的局限性。

汽車事件數據記錄系統（EDR）能夠記錄事故發生前后一段時間內的車輛運行、安全系統狀態以及駕駛操作行為等信息，使基于數據的深度事故研究成為可能。通過制定EDR標準法規，能夠對EDR要求進一步規范明確，有利于EDR數據被有效使用，進而為事故還原與分析、安全標準法規完善、產品改進提供技術依據。

（二）相關標準法規

美國、歐盟、日本、韓國均已發布了EDR標準法規，其中美國法規49 CFR Part 563[2]影 響最為突出[3]，各個國家和地區包括聯合國均在積極推動EDR標準法規的制定進程[4-6]。我國強制性國家標準GB 7258[7]中也提出了對于EDR的安裝要求，強制性國家標準GB 39732-2020《汽車事件數據記錄系統》[8]的發布實施不僅有力地支撐了GB 7258的落地實施，也能夠為政府進行行業管理、車輛安全水平提升、EDR產品開發等工作提供技術參考。

美國：49 CFR Part 563規定了EDR技術要求、數據記錄、數據獲取、試驗等內容；SAEJ 1698[9-12]包含了基本要求、數據元素、讀取工具、符合性判定四部分，SAEJ 2728[13-14]則規定了重型商用車事件數據記錄系統（HVEDR）的術語定義、觸發機制和數據元素等內容。

歐盟：Regulation（EU）2019/2144[15]規定輕型車輛的新車型與在產車將分別于2022年7月和2024年7月安裝EDR，重型商用車的新車型和新產車將分別于2026年1月和2029年1月安裝EDR；Regulation（EU）2022/545[16]對EDR 的技術要求、數據安全、數據讀取等方面作了進一步明確，其中技術要求主要參考UN R160[17-18]。

聯合國：UN R160對EDR的觸發條件、存儲覆蓋機制、記錄要求以及試驗驗證等方面進行了規定，UN R160 s01增加了數據記錄項目、存儲能力等方面的要求。

（三）編制過程

國家標準委于2017年9月正式下達了強制性國家標準《汽車事件數據記錄系統》制定計劃，汽標委聯合相關管理部門，組織行業鑒定機構、整車和零部件企業、檢測機構以及科研院所等相關單位開展標準編制工作。經過廣泛調研、技術討論、試驗驗證和標準評審，于2019年完成標準制訂工作，2020年12月24日標準正式發布，并于2022年1月1日實施。

二、標準解讀

（一）標準內容概述

該標準由“范圍”“規范性引用文件”“術語和定義”“技術要求”“試驗方法和要求”“外觀和標識”“車輛型式的擴展”“說明書”和“標準實施”9個章節構成。標準基于前期調研結果和試驗數據，基于事故鑒定過程中車輛數據、數據讀取、功能性能要求等方面的實際需求，針對EDR的觸發鎖定機制、數據記錄、功能要求、數據提取以及防護性能等方面進行了明確，給出了包含完整的測試評價方法，并對車輛的型式擴展、說明書以及標準實施等方面進行了規定。

（二）關鍵條文解讀

1. 汽車事件數據記錄系統的含義

碰撞事件。一般指車輛與車輛、行人、其他物體等發生碰撞的物理事件。考慮到正常的加速和制動也會產生加速度，為保證EDR能記錄到相對嚴重的碰撞事件，同時避免記錄過多的無用數據，本標準對碰撞事件做了進一步明確：一是速度變化量達到或超過閾值的碰撞或其他物理事件，二是任何導致不可逆約束裝置展開的事件。

調查發現，EDR功能的實現方式不同企業存在一定差異，有的集成在氣囊控制器內部、有的通過單獨電子部件實現、有的是分布在多個電子模塊中。基于行業實際，本標準規定了汽車事件數據記錄系統應由一個或多個車載電子模塊構成，具有監測、采集并記錄碰撞事件發生前、發生時和發生后車輛和乘員保護系統的數據功能的裝置或系統。

2. 碰撞事件要求

本標準第4.1節對觸發閾值、鎖定條件、碰撞事件起點、碰撞事件終點以及碰撞事件持續時間進行了明確。

觸發閾值。根據車輛配置情況，分為橫向、縱向兩種，參考國際上已有標準對于該限值的規定，分別設定了不同速度變化量限值，并且以先達者為準。同時，為了給企業一定的自由度，允許企業在滿足以上要求的前提下設置不同的觸發條件，例如更低的限值或者不可逆約束裝置展開等。

鎖定條件。一般情況下氣囊點爆應認為是嚴重的碰撞事件，因此需要將氣囊等不可逆約束裝置展開作為鎖定條件；此外，考慮到企業氣囊起爆點標定車速及安全帶提醒裝置和鎖定條件的車速多設置為25km/h左右[19-22]，為保證在未配備氣囊的情況下EDR對于嚴重事件的記錄能力，同時與相關標準法規的協調一致，本標準明確150ms時間區間內在X軸方向上的車輛速度變化不小于25km/h也應作為鎖定條件。后碰時，只有較少車輛裝備了乘員保護裝置且加速度傳感器數值在不同強度碰撞下存在一定差異，難以統一，因此標準中提出了后碰制造商可以根據車型技術特點和裝備情況自行設定鎖定條件，但同時應滿足本標準中4.1.2.1和4.1.2.2的要求。側碰時，在車輛未配置不可逆約束裝置（如側氣囊或氣簾）情況下，可以不設定側碰鎖定條件。

事件起點。根據不同車型乘員保護控制算法的差異，給出了不同的時間零點規定。對于采用激活算法的車型，因不能夠實時采集delta-V數據，無法通過判斷delta-V大小確定事件起點，因此明確了算法激活時刻作為時間零點。對于連續運行算法的車型，考慮與現有國際標準法規的協調統一，采用在20ms時間區的最早delta-V不小于0.8km/h的時刻作為時間零點，如圖1[8]所示（對于前碰，均為減速運動，取小于等于-0.8km/h的時刻；對于后碰，均為加速運動，取大于等于+0.8km/h的時刻；對于側碰，因加減速都有可能存在，時間零點按照絕對值進行選取）。如車上裝配了不可逆約束裝置，也可以將該裝置展開的起始時刻作為時間零點。如果EDR功能由獨立的電子模塊實現（EDR不在氣囊控制器內部），難以確定氣囊點爆的準確時刻，應通過判斷delta-V確定時間零點。對于多級氣囊，二級（或更高級）氣囊點爆，都在同一起事件當中，且間隔較短，如果將其作為事件零點可能出現多個時間零點，造成重復或覆蓋，不利于事故分析，因此標準中明確應將一級展開作為時間零點。

事件終點。對于喚醒算法，當其重置時即可認為一個事件結束，因此將其作為事件終點。對于在一個周期內，數據已經全部記錄，但算法仍未重置時，也可將最后一個數據記錄點的時刻作為終點，實現資源最優化。對于連續控制算法，為與時間零點進行有效區分，取delta-V最早小于0.8km/h的時刻作為終點，當EDR功能不由氣囊控制器實現的車型，因沒有乘員保護控制算法，則應以delta-V變化作為事件終點。

事件持續時間。為表征一個完整事件，將事件終點與事件起點之間經過的時間記為事件持續時間。標準中還對于碰撞事件過程持續時間過長且有可能超過EDR的自身記錄能力的情況進行了說明。

3. 數據記錄要求

EDR記錄數據主要包括EDR系統信息駕駛行為、乘員信息、車輛狀態以及安全系統信息等。標準中對于記錄數據分成了兩類：一是所有M1類車輛須強制記錄的A級數據元素；一類是具有相關裝置或功能時應記錄的B級元素（沒有相關裝置或功能時可不記錄）。考慮到不同車型EDR功能存在差異，標準中規定了加速度相關參數和delta-V相關參數記錄其中一類即可。為讓使用者更好地理解各數據含義，現對部分關鍵數據進行說明：

（1）削波標志。因delta-V通過加速度積分求得，為避免出現因加速度超量程后，用錯誤的數值計算delta-V誤導事故分析，標準中給出削波標志的記錄要求以顯示超量程的時刻，指導使用者正確使用EDR記錄的數據。

（2）車輛速度。考慮到EDR記錄的車速存在不同的來源，標準中沒有限制速度來源，以保證不同車型的EDR有效記錄速度，給予企業一定自由度。但應在說明書中標明速度的來源方式，便于使用者更準確地使用該數據。

（3）駕駛行為相關參數。為準確分析事故原因，尤其是駕駛操作相關信息，標準中提出了反映駕駛人操作的數據記錄要求，包括制動踏板狀態和位置、加速踏板位置、轉向信號開關狀態等。

（4）安全系統狀態。事故中安全帶、安全氣囊等系統對于保護乘員具有非常重要的作用，為識別安全系統在事故中的實際狀態，判定安全系統的有效性，標準中提出了安全帶狀態、安全帶預緊裝置展開時間、氣囊展開時間等信息的記錄要求。

（5）主動安全系統狀態。近年來，碰撞預警、自動緊急制動以及車道偏離預警等主動安全及輔助駕駛等技術逐步得到應用，對于降低事故發生率或減小事故后傷害方面發揮了積極作用，為準確識別該類功能或系統的實際狀態，標準中提出了對定速巡航系統、自適應巡航系統、防抱制動系統、自動緊急制動系統、電子穩定性控制系統和牽引力控制系統等系統狀態的記錄，考慮到技術路線的不同，標準提出應在產品使用說明書中對具體實現形式進行說明。

（6）EDR產品信息。一般而言EDR與車輛是同生命周期的，實際情況中也存在更換EDR的情形，如非法改裝或碰撞引起的部件更換等。為準確判定EDR與車輛之間的關系，標準提出了車輛識別代號、記錄EDR數據的ECU硬件編號、ECU序列號、ECU軟件編號的記錄要求。

4. 記錄功能要求

（1）存儲事件次數。研究發現3次事件能夠覆蓋絕大多數交通事故（見圖2），且記錄3次事件數據所需的存儲空間成本對EDR整體成本而言相對較小。因此標準4.3.3給出了EDR系統應至少能記錄連續三次碰撞事件數據的要求。

（2）存儲覆蓋機制。實際事故中，事故鑒定大都分析當前發生的事件，因此當EDR內部沒有足夠空間的情況下，為記錄當前事件，可以將之前的非鎖定事件覆蓋。然而，鎖定事件為較嚴重事件（如氣囊點爆或強烈碰撞），對于車輛安全狀態和事故分析具有非常重要的參考，因此規定鎖定事件不能夠被替換。對于非鎖定事件，不同企業對這類事件分類有自己的規定，為了記錄相對更有價值的事件信息，可以在滿足按照時間序列覆蓋的前提下設定其他的存儲覆蓋機制。

（3）斷電存儲要求。碰撞過程中，整車供電系統或與EDR相關的電路發生斷電，會導致數據無法儲存的情況，為保證此時EDR能夠記錄完整事件數據，標準對斷電后EDR系統的記錄能力進行了規定。參考氣囊等乘員保護系統一般斷電后150ms內能夠點爆氣囊的要求，設定EDR自身供電能力。基于氣囊模塊供電能力調研工作，標準確定了在因碰撞導致斷電后，EDR應能夠記錄T0到斷電之后（150±10）ms的數據。

5. 數據讀取要求

數據提取的方式有兩種，一種是事故過程中，整車的供電回路未損壞，則不需拆解車輛，通過將數據提取工具連接到OBD端口的方式進行數據提取；二是事故過程中，整車的供電回路已經損壞，則需要拆解車輛，取出實現EDR功能的控制器，進行數據讀取。為便于事故鑒定或分析人員能夠便捷高效地讀取數據，本標準第4.4節規定了統一的數據讀取方案，包括統一的數據讀取端口要求、數據讀取協議要求、數據標識符要求以及數據排列和格式要求。

6. 試驗方法和要求

（1）碰撞試驗。主要是驗證碰撞發生后EDR記錄的準確性：車輛動態信息如加速度、delta-V的符合判定以及不可逆約束裝置的展開狀態等；標準提出碰撞后數據記錄的可被完整讀取。標準中5.15給出了delta-V符合性判定的試驗方法，首先通過不可逆約束裝置展開時刻進行EDR數據與試驗室數據對齊，再判定EDR縱向（或橫向）delta-V是否在縱向（或橫向）delta-V控制上、下限區間內（縱向或橫向delta-V加10km/h為控制上限、減10km/h為控制下限）。通過對某車型的實車碰撞試驗數據（見圖3）可知，該方法能夠對delta-V符合性判定進行準確判定。

在試驗中，對于傳感器安裝影響到車上EDR觸發記錄的測試準確性，本標準5.1.1提出了試驗室縱向或橫向加速度傳感器的安裝位置要求：試驗室縱向或橫向加速度傳感器安裝在車輛縱向中心平面內或附近。對于車輛加速度傳感器所在的EDR控制器不在車輛縱向中心平面內的，則將試驗室加速度傳感器安裝在乘員艙內剛性固定件表面上，橫向方向上，距離縱向中心平面30mm以內；縱向方向上，距離駕駛員座椅R點所在橫向平面前方，距離應小于30mm，見圖4中所示藍色框區域內。

（2）駕駛操作數據試驗。該試驗目的是驗證整車真實且正確地將駕駛數據發送給EDR，且EDR被觸發工作后，能夠準確記錄駕駛操作數據。駕駛操作數據包括的數據項主要包括制動踏板和加速踏板、轉向盤、安全帶帶扣、轉向信號開關狀態等。實現方式主要有以下幾種：

①撞擊車輛，使車輛達到觸發閾值；

②用板車固定車輛，撞擊板車使車輛達到觸發閾值；

③物理觸發車輛的EDR系統，使車輛達到觸發閾值；

④對車輛的EDR系統輸入觸發信號，使車輛達到觸發閾值。

（3）臺架試驗。該試驗主要是為了驗證EDR的觸發鎖定機制、存儲事件次數、覆蓋機制以及斷電存儲能力等功能要求。斷電測試時，應通過臺架對EDR控制器供電，確保臺架能夠在施加沖擊波形的同一時刻切斷對EDR控制器供電，按照標準附錄D.3波形進行斷電試驗后，驗證記錄數據與預設數據的一致性，其中事件數據記錄完整狀態為“是”。某EDR的斷電測試如圖5所示，試驗表征了該EDR系統能夠記錄斷電存儲要求。

7. 車輛型式的擴展

在滿足產品認證管理的要求下，為最大限度降低制造商產品認證檢驗成本，提高效率，對不同車輛型式的擴展要求進行了規定。型式擴展主要考慮EDR產品本身變化、整車上布置的變化以及整車碰撞性能和相關部件對EDR觸發產生的影響等因素，按照試驗特性分為碰撞試驗、駕駛操作數據試驗、臺架試驗等方面分別提出視同條件。

8. 說明書

車輛產品說明書中應包含EDR相關內容，主要是為了便于使用者或事故鑒定人員通過閱讀車輛產品使用說明書了解車輛有關EDR的信息，對于EDR中的關鍵信息獲取應在說明書中予以說明，如車輛速度來源、覆蓋機制、駕駛輔助功能的數據來源等，主要是為了避免在讀取EDR時對事故形態產生誤判。對于標準中規定的數據元素，可在紙質說明書中增加對于數據項目參考標準的說明，也可以通過電子版本的說明書體現。

EDR數據既可通過車輛診斷接口讀取，也可通過EDR控制器端子進行讀取（如當診斷接口損壞后，需要通過讀取工具與EDR控制器的直接連接后再進行讀取）。因此標準中提出說明書中要對從EDR控制器提取數據的方法進行說明。此外，為讓使用者能夠通過公開途徑獲得該工具，說明書中還應對EDR讀取工具的提供方（包括生產廠家、接口方式等）和如何獲取該工具進行說明。

三、發展趨勢研究

（一）豐富記錄事件類型

當前，車輛翻滾的乘員保護和對弱勢道路使用者的保護（VRU）越來越受到企業的重視。翻滾事故在車輛事故統計中的占比不高，但對車內乘員傷害性極大；在交通事故中VRU的交通傷害比例較高，約占交通事故總量的40%，目前在汽車技術上已經有了較為成熟的技術，我國行人保護標準將被轉化為強制性國家標準，屆時行人保護將成為所有乘用車必須滿足的技術要求。聯合國、歐盟EDR法規中也已考慮將VRU保護系統激活、翻滾事件納入觸發記錄條件，因此建議我國EDR標準也應考慮將翻滾和行人保護系統狀態納入觸發鎖定機制。

（二）增加記錄的數據元素

隨著電動化、智能化、網聯化的發展，只有更大量的事件數據共同支撐，才能夠準確反應碰撞事故時車輛的真實全面狀態，因此事件數據的種類將會進一步擴充、數據分辨率也會進一步提高。UN R160 s01已將車道偏離預警系統、糾偏功能、緊急轉向功能、自動轉向功能以及自動事故緊急呼叫系統納入記錄數據當中，建議我國標準在修訂時，考慮將電動汽車關鍵部件如三電系統、駕駛輔助系統以及自動駕駛系統的相關信息納入記錄要求。

（三）更高的記錄要求

研究發現，追尾、道路交叉口碰撞以及車道偏離等事故類型，碰撞前5秒之外的數據也對事故判定起到一定的作用，如碰撞前的駕駛員避免操作行為信息。此外，某些場景下車輛安全系統尤其是主動安全系統的響應頻率大于2Hz，提高記錄頻率能夠讓EDR記錄更詳實的信息，還能降低不同數據之間不同步導致的不確定性。美國已開展563法規的修訂研究，并就提高EDR記錄時間和記錄頻率公開征求意見。考慮特定場景的事故類型、智能網聯車輛事故特點，建議開展針對EDR記錄頻率和記錄時間的預研工作，以更好適應新階段下的事故研究需求。

（四）增強EDR的防護性能

在一些重大交通事故中，往往伴隨著火災、爆炸、強沖擊、擠壓、穿刺、浸水、消防急速冷卻，為保證EDR在事故后能夠準確記錄且能夠被讀取，需要提升EDR的防護性能要求，使其具有較強的抗火、耐壓、耐振動、防水以及抗磁干擾等能力。因此，建議在標準修訂過程中，開展不同事故下的極端條件（燃燒溫度、碰撞強度、墜落高度等）研究分析，提出EDR防護性能的要求和試驗方法。

（五）研究HVEDR

當前歐盟提出了HVEDR的安裝要求，美國也發布了針對HVEDR的技術標準，聯合國層面正在積極推進HVEDR法規的制定進程。考慮到重型車輛的車輛配置、事故特點和分析需求與乘用車存在較大差異，且本標準僅適用于乘用車，建議加快推進我國HVEDR標準的預研工作。

四、結語及展望

本標準規定了EDR的觸發鎖定機制、記錄要求、功能要求、試驗方法等內容，統一了EDR的數據格式、讀取要求，為EDR數據的便捷合理使用提供了有效支撐，可以規范EDR產品的生產，提高整個社會對EDR的認知水平，增加EDR普及范圍。

此外，為適應電動汽車、駕駛輔助以及智能網聯等新技術的行業發展趨勢，同時與國際保持一致，我國應盡快啟動標準的修訂預研工作。針對HVEDR，考慮到國內外差異，以及國內標準現狀，應從觸發機制、數據記錄項目以及防護性能等方面開展研究工作，為相關標準的制定提供支撐。