輔助駕駛汽車安全技術檢驗需求研究

羅為明 應朝陽 孫巍 穆文浩 范志翔

摘 要：隨著配置輔助駕駛系統的機動車數量的增加，由輔助駕駛汽車造成的道路交通安全隱患也逐步增加。本文通過對國內外輔助駕駛汽車車型的調研，分析輔助駕駛汽車的功能特征，基于輔助駕駛汽車邏輯架構，構建輔助駕駛汽車安全技術檢驗需求參考模型，從感知、決策、人機交互和（車輛）執行系統四個方面提出輔助駕駛汽車的安全技術檢驗需求并初步提出檢驗項目，為進一步研究輔助駕駛安全技術檢驗項目、方法和工具等提供理論參考。

關鍵字：輔助駕駛汽車，安全技術檢驗，機動車安全管理

DOI編碼：10.3969/j.issn.1002-5944.2023.21.037

基金項目：本文受國家重點研發計劃項目“輔助駕駛汽車運行安全檢驗關鍵技術研究及示范應用”（項目編號：2021YFF0602703）資助。

Research on Safety Technological Inspection Requirements of Vehicles with Driving Assist

LUO Wei-ming* YING Zhao-yang SUN Wei MU Wen-hao FAN Zhi-xiang

（Traffi c Management Research Institute of the Ministry of Public Security）

Abstract： With the growing number of motor vehicles equipped with driving assistance system， the road traffic safety hazards caused by vehicles with driving assistance system gradually emerge. This paper studies types of vehicles with driving assistance system at home and abroad， and analyzes the functional characteristics. Based on a logic architecture， this paper establishes a reference model outlining the safety technology inspection requirements of vehicles with driving assistance system from four aspects： perception， decision-making， human-computer interaction， and vehicle execution system. The paper puts forward the inspection items， offering a theoretical framework for further research on inspection items， methods and tools related to safety technological inspection of vehicles with driving assistance system.

Keywords： vehicle with driving assistance system， safety technological inspection， safety management of motor vehicle

0 引 言

輔助駕駛汽車利用安裝在車輛上的傳感器、通信、決策及執行等裝置，實時監測駕駛人、車輛及其行駛環境，并輔助駕駛人執行駕駛任務、減輕或避免碰撞事故。輔助駕駛汽車需要駕駛人和系統共同執行部分或全部動態駕駛任務，并監管系統的行為和執行適當的響應或操作[1]。隨著輔助駕駛汽車的滲透率逐漸提高，車輛零部件老化或損壞可能對道路交通安全產生一定隱患，研究相應配套的安全技術檢驗制度的緊迫性和重要性進一步突顯[2]。機動車安全技術檢驗指的是根據《道路交通安全法》及其實施條例規定，按照相關技術標準等要求，對上道路行駛機動車的安全技術性能進行檢驗檢測的活動，包括機動車注冊登記時的初次安全技術檢驗和在用機動車定期安全技術檢驗[3]。其中，在用機動車定期安全技術檢驗主要通過對車輛在運行過程中易老化損耗、影響運行安全的部件和系統定期進行檢查，保障車輛符合基本安全技術要求。世界上絕大多數國家和地區通過實行機動車定期檢驗制度來保障車輛安全技術性能，保障群眾生命財產安全。

對于傳統機動車，國內外安全技術檢驗制度已經相對完善。美國由聯邦層面立法對機動車檢驗進行原則性指導，包括最低運行安全技術條件、基礎檢驗項目、檢驗標準、檢驗周期、檢驗員要求、檢驗記錄等內容，各州則依據本州實際情況出臺相關法律細化規定檢測站和檢驗員的準入與監管、檢驗項目、檢驗流程、檢驗費用等內容[4]。歐盟從1977年開始逐步建立起統一的機動車定期檢驗制度及其技術指令。歐盟2014/45/EU指令規定了公共道路上使用的機動車定期檢驗要求、檢驗項目、檢驗周期等，其中檢驗項目包括制動系、轉向系、行駛系、可視性、照明、信號裝置和其他電氣設備、底盤、安全裝置、尾氣排放等30余大類[5]。日本要求機動車必須經過定期檢驗并獲得檢驗合格證明后方可上道路行駛，檢測項目根據車型確定，主要包括轉向系統、制動系統、行駛系統、懸架、傳動系統、電氣裝置、發動機、車身、座椅、尾氣排放等[6]。在我國，《道路交通安全法》及其實施條例從法律層面上確立了機動車安全技術檢驗制度，強制性國家標準GB 38900-2020《機動車安全技術檢驗項目和方法》（代替GB 21861-2014和GB 18565-2016）規定了機動車安全技術檢驗的檢驗項目、檢驗方法、檢驗要求，以及檢驗結果判定、處置和資料存檔等要求。隨著新能源汽車保有量的持續增長，根據新能源汽車運行安全特征，GB 38900-2020較先前版本增加了新能源汽車外接充電接口、高低壓線束及其連接器、高壓安全標識、動力電池外殼等特殊檢驗要求。

本文通過對國內外17家制造商所生產輔助駕駛汽車車型配置的輔助駕駛功能開展調研，分析輔助駕駛汽車的功能特征，從輔助駕駛汽車的邏輯架構維度出發，構建輔助駕駛汽車安全技術檢驗參考模型，最終提出輔助駕駛汽車的安全技術檢驗需求，為進一步研究輔助駕駛汽車安全技術檢驗項目和方法等內容提供理論基礎。

1 輔助駕駛汽車功能特征分析

通過對國內外輔助駕駛汽車車型開展調研，確認裝機率較高的輔助駕駛功能的功能特征，用于支撐進一步分析輔助駕駛汽車安全技術檢驗需求。

圖1為本文調研國內外17家輔助駕駛汽車制造商總部所在地分布情況，具體為中國9家、美國3家、歐洲3家、日本2家。17家制造商的33款小型載客汽車配置的輔助駕駛功能如圖2所示，其中車道偏離預警、交通標志識別、自適應巡航控制、緊急制動輔助、車道保持輔助、自動變道輔助等6項輔助駕駛功能裝機率達到了85%以上。

圖2的11項輔助駕駛功能中，除全景環視系統用于為駕駛人提供直觀的道路行駛環境圖像信息外，其他10項從功能類型上可以分為預警和操縱2類功能，見表1。預警類輔助駕駛功能通過車載傳感器持續感知車輛周圍行駛環境并將采集的數據傳輸給決策系統，當決策系統識別危險事件時，通過聲音、燈光或震動等人機交互方式對駕駛人進行預警。與預警類輔助駕駛功能不同，操縱類輔助駕駛功能在駕駛人通過人機交互啟動的操作指令后，通過車載傳感器持續采集車輛周圍行駛環境數據并傳輸給決策系統，當決策系統識別交通事件時對車輛發出控制指令，輔助駕駛人執行駕駛任務、減輕或避免碰撞事故。

2 輔助駕駛汽車安全技術檢驗需求分析

在輔助駕駛汽車功能特征基礎上，構建安全技術檢驗需求參考模型，分析上道路行駛后相關子系統的主要安全風險和威脅，提煉輔助駕駛汽車安全技術檢驗相關需求。

2.1 輔助駕駛汽車安全技術檢驗需求參考模型

通過功能特征分析可以構建輔助駕駛汽車的邏輯架構，主要由感知子系統、決策子系統、人機交互子系統和（車輛）執行系統4個部分組成。其中，感知子系統通過車載傳感器采集交通環境信息[7]；人機交互子系統供駕駛人與輔助駕駛系統之間進行對話和交互，包括物理按鈕、觸摸按鈕、語音交互和軟件APP等[8]；決策子系統根據感知信息和（車輛）執行系統的運行信息實時計算本車與道路其他要素間的位置、速度和距離等關系，預測可能發生的交通事件，向駕駛人發出預警或代替駕駛人做出駕駛決策并控制車輛，從而實現輔助駕駛人執行駕駛任務、減輕或避免碰撞事故的目標[9]；（車輛）執行系統在非人工駕駛模式下，主要向決策子系統傳輸本車的行駛信息，接受決策子系統的控制指令并執行。基于輔助駕駛汽車的邏輯架構，本文構建如圖3所示的輔助駕駛汽車安全技術檢驗參考模型，將輔助駕駛汽車分為感知子系統、決策子系統、人機交互子系統和（車輛）執行系統四個部分，在我國傳統機動車安全技術檢驗制度和車輛檢測現有條件基礎上為分析輔助駕駛汽車安全技術檢驗需求提供參考。

2.2 輔助駕駛汽車安全技術檢驗需求

決策子系統擁有大量的計算單元，匯總感知子系統、人機交互子系統、車輛的信息和指令并進行綜合研判，從而發出預警或控制（車輛）執行系統行駛的指令。該子系統主要通過算法和協議實現，可在注冊登記安全技術檢驗時采信機動車型式認證檢驗檢測機構對相應輔助駕駛汽車車型的信息安全和運行安全的型式認證報告。同時，將對應的輔助駕駛系統軟件版本號作為一個重要的一致性指標。

感知子系統主要由多個獨立的攝像頭、毫米波雷達等傳感器模塊組成，這些傳感器模塊分布在車輛周圍以滿足相應方向道路環境的感知需求。傳感器對車、人、障礙物等交通要素感知的精度與其本身的性能、標定精度等因素相關。隨著車輛使用年限和行駛里程的增加，損壞、性能衰減、碰撞等因素造成的位移都會對傳感器的功能和性能產生影響。因此，涉及輔助駕駛功能的傳感器需定期進行檢驗。

人機交互子系統由物理按鈕、觸摸按鈕、語音交互和軟件APP等組成，隨著使用年限的增長，機械按鍵、觸摸屏、語言的采集播放等模塊容易出現損壞、老化等問題，對行駛安全產生影響。因此，機械按鍵、觸摸屏、語言的采集播放等模塊需定期進行檢驗。

（車輛）執行系統隨著使用年限和行駛里程的增加，傳感器安裝處的車身部件可能因碰擦造成形變或損壞，對傳感器的感知精度造成影響。制動系統相關部件的損耗會影響緊急制動輔助等功能。連接傳感器和中央控制器或域控制器的線束、接口的老化造成數據傳輸延遲也會對輔助駕駛功能的性能產生影響，因此，傳感器安裝處的車身部件（外觀）結構、緊急制動系統、連接傳感器和控制器的線束與接口等需定期進行檢驗。

2.3 輔助駕駛汽車安全技術檢驗項目

參考強制性國家標準GB 38900-2020《機動車安全技術檢驗項目和方法》中對傳統機動車安全技術檢驗項目的要求，根據輔助駕駛汽車安全技術檢驗的需求，本文初步提煉輔助駕駛汽車安全技術檢驗項目，如表2所示。

根據輔助駕駛汽車安全技術檢驗需求，本文初步提出表2中輔助駕駛汽車安全技術檢驗項目。在后續研究中，需要通過行業調研、調查問卷和專家論證等方法進一步凝練出關鍵檢驗項目，細化各項目的檢驗內容，充分考慮現有安檢機構的條件，研究檢驗工具和裝備，制定簡便、有效的檢驗方法。

3 結 論

針對輔助駕駛汽車安全技術檢驗的需求，本文通過分析輔助駕駛汽車的功能特征，搭建輔助駕駛汽車的邏輯架構，在此基礎上構建輔助駕駛汽車安全技術檢驗需求參考模型，從感知、決策、人機交互和（車輛）執行系統四個方面進一步提出輔助駕駛汽車的安全技術檢驗需求和檢驗項目。未來，輔助駕駛安全技術檢驗制度應進一步從檢驗項目和方法、工具和裝備、流程等方面著手研究。

（1）檢驗項目和方法。在現有機動車檢驗制度的基礎上，充分考慮公安交管“放管服”改革過程中機動車檢驗便利化的導向，根據檢驗需求深入研究輔助駕駛汽車運行安全影響關鍵因素，通過行業調研、調查問卷和專家論證等方法進一步凝練關鍵檢驗項目，細化檢驗項目的內容，制定簡便、有效的檢驗方法。

（2）檢驗工具和裝備。充分利用安檢機構現有條件，結合傳統機動車檢驗檢測設備研發適用于輔助駕駛汽車的檢驗工具和裝備，降低安檢機構環境改造或采購大型儀器設備的成本。

（3）檢驗流程。在現有機動車檢驗流程基礎上，將輔助駕駛汽車檢驗項目融入到傳統機動車的車輛預檢與登記、聯網查詢、唯一性檢查、特征檢查、儀器設備檢驗等檢驗流程中去，盡可能減少因開展輔助駕駛相關項目檢驗而增加的時間。

參考文獻

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作者簡介

羅為明，通信作者，博士，助理研究員，研究方向為自動駕駛測評研究及標準化。

（責任編輯：袁文靜）