SAE J3016：驾驶自动化分级（2021年4月，中文版）

2021年5月3日，SAE International与国际标准化组织（ISO）共同宣布了对J3016_201806的更新，更新后的版本为J3016_202104。

这是继2014年1月第一版、2016年9月第二版和2018年6月第三版后的第四次更新。

很多专业人士已经就更新版的内容做了分析，SAE International 自动化办公室Edward Straub 博士也在5月21日就新版SAE J3016《驾驶自动化分级》标准与中国标准草案的比较做了线上演讲。

本文是对新版SAE J3016《驾驶自动化分级》标准进行了英译中的编译，旨在为大家提供学习和交流的参考，由于时间有限，编译的不足之处欢迎大家指正。

1、范围

本文件描述了持续执行部分或全部动态驾驶任务（DDT）的[机动]车辆驾驶自动化系统。SAE J3016提供了一个分类法，详细定义了六个级别的驾驶自动化，从无驾驶自动化（0级）到完全驾驶自动化（5级），涉及[机动]车辆（以下也称为“车辆”）及其在道路上的运行：

0级：无驾驶自动化
1级：驾驶员辅助
2级：部分驾驶自动化
3级：有条件驾驶自动化
4级：高度驾驶自动化
5级：完全驾驶自动化

这些级别定义以及本文提供的其他支持性术语和定义可用于以功能一致和连贯方式描述[机动]车辆上配备的所有驾驶自动化功能。“道路上”是指公共交通道路（包括允许公共交通的停车场和私人园区），这些道路共同服务于所有道路使用者，包括骑车人、行人和有/没有驾驶自动化功能的车辆使用者。

这些级别适用于装备车辆在道路上运行的任何给定实例中使用的驾驶自动化功能。因此，尽管给定的车辆可以配备能够提供在不同水平上执行的多个驾驶自动化功能的驾驶自动化系统，但在任何给定实例中展示的驾驶自动化水平由所启用的功能确定。

本文件还涉及驾驶中的三个主要参与者：（人类）用户、驾驶自动化系统以及其他车辆系统和部件。这些其他车辆系统和部件（或一般术语中的车辆）不包括本模型中的驾驶自动化系统，即使作为实际问题，驾驶自动化系统实际上可能与其他车辆系统共享硬件和软件部件，例如处理模块或操作代码。

驾驶自动化水平是根据三个主要行为者在实施DDT和/或DDT后备支援中各自所起的具体作用来确定的。在这种情况下，“角色”是指给定主要参与者的预期角色，基于所讨论的驾驶自动化系统的设计，而不一定是给定主要参与者的实际表现。例如，在1级自适应巡航控制（ACC）系统启用期间未能监控道路的驾驶员仍然具有驾驶员的角色，即使他/她忽略了这一角色。

主动安全系统，如电子稳定控制系统（ESC）和自动紧急制动系统（AEB），以及某些类型的驾驶员辅助系统，如车道保持辅助系统（LKA），不在本驾驶自动化分类法的范围内，因为它们不能持续执行部分或全部动态驾驶任务（DDT），而是在潜在危险情况下提供瞬时干预。由于主动安全系统动作的瞬时性，其干预不会改变或消除驾驶员在执行部分或全部DDT时的作用，因此不被视为驾驶自动化，即使它们执行自动化功能。此外，告知、提醒或警告驾驶员驾驶环境中的危险的系统也不在本驾驶自动化分类法的范围内，因为它们既不能自动执行部分或全部DDT，也不能改变驾驶员在执行DDT时的角色（见8.13）。

但是，应注意的是，配备任何级别的驾驶自动化系统的车辆中都可能包括避撞功能，包括干预型主动安全系统。对于执行完整DDT的自动驾驶系统（ADS）功能（即3至5级），碰撞缓解和避免能力是ADS功能的一部分（另见8.13）。

2、参考文献

2.1
适用文件

以下出版物在本文规定的范围内构成本规范的一部分。除非另有说明，否则应使用最新版本的SAE出版物。

2.1.1 SAE出版物

可从SAE International获得，地址：400 Commonwealth Drive，Warrendale，PA 15096-0001，电话：877-606-7323（美国和加拿大境内）或+1 724-776-4970（美国境外），www.sae.org.

SAE J670车辆动力学术语
SAE J3063主动安全系统术语和定义

Shi，E.，Gasser，T.，Seeck，A.，和Auerswald，R.，“操作框架原则：自动驾驶功能的综合分类概念”，SAE国际期刊CAV 3（1）：27-372020，https://doi.org/10.4271/12-03-01-0003.

2.1.2 ANSI认证出版物

这些文件的副本可在网上查阅http://webstore.ansi.org/.
ANSI D16.1-2007机动车交通事故分类手册

2.1.3 其他出版物

49 U.S.C.§ 30102（a）（6）（[机动]车的定义）

碰撞避免度量标准合作伙伴-自动车辆研究联盟，“增强安全性的自动车辆研究-最终报告”，见https://www.regulations.gov/document?D=NHTSA-2014-0070-0003.

Gasser, T. et al.，《车辆自动化程度提高的法律后果》，2013年7月23日，网址
http://bast.opus.hbz-nrw.de/volltexte/2013/723/pdf/Legal_consequences_of_an_increase_in_vehicle_automation.pdf.

Michon，J.A.，1985年，《驾驶员行为模型的批判性观点：我们知道什么，我们应该做什么？》，载于Evans, L.和Schwing，R.C.（编辑）。人类行为和交通安全（第485-520页）。纽约：Plenum出版社，1985年。

Smith，B.W.，《机器人法》（2015年）中的“工程师和律师应该说相同的机器人语言”，见https://newlypossible.org.

2.2
缩写词

ACC (Adaptive cruise control) 主动巡航控制系统

ADAS (Advanced driver assistance system) 高级驾驶辅助系统

ADS (Automated driving system) 自动驾驶系统

ADS-DV (Automated driving system-dedicated vehicle) 自动驾驶系统专用车辆

AEB (Automatic emergency braking) 自动紧急制动系统

DDT (Dynamic driving task) 动态驾驶任务

DSRC (Dedicated short range communications) 专用短程通信

ESC (Electronic stability control) 电子稳定控制

LKA (Lane keeping assistance)车道保持辅助

ODD (Operational design domain)操作设计域

OEDR (Object and event detection and response) 目标和事件检测与响应

3、定义

3.1
主动安全系统（SAE J3063）

主动安全系统是一种车辆系统，用于感知和监控车辆内外的状况，以识别对车辆、乘客和/或其他道路使用者的感知现有和潜在危险，并通过各种方法自动干预以帮助避免或减轻潜在碰撞，包括向驾驶员发出警报、车辆系统调整和/或车辆子系统（刹车、油门、悬架等）的主动控制。

注：在本报告中，符合主动安全系统定义的系统的设计目的主要是提高安全性，而非舒适性、便利性或一般驾驶员辅助。主动安全系统在高风险事件或机动过程中发出警告或进行干预。

3.2
自动驾驶系统（ADS）

无论是否限于某一特定的操作设计域（ODD），能够持续执行整个DDT的硬件和软件；该术语专门用于描述3级、4级或5级驾驶自动化系统。

注：与自动驾驶系统（ADS）不同，通用术语“驾驶自动化系统”（见3.6）是指持续执行部分或全部DDT的任何1至5级系统或功能。鉴于通用术语“驾驶自动化系统”与3至5级专用术语“自动驾驶系统”之间的相似性，后一术语在拼写时应大写，并尽可能简化为缩写ADS，而前一术语不应大写。

3.3
[无人驾驶运营]调度主体

在无人驾驶的情况下调度配有ADS车辆的实体

注：调度实体执行的功能可分为一个或多个代理，取决于所述配备ADS车辆的使用规范。

示例：一个由L4级封闭式园区ADS专用车辆组成的车队由无人驾驶运行调度实体投入使用，该调度实体在验证每辆车的运行准备就绪后启用每辆车的ADS，并在每辆车停止运行时断开ADS。

3.4
调度 [无人驾驶操作]

通过启用ADS，使配备ADS的车辆在无人驾驶的情况下投入使用。

注1：术语“调度”在配备ADS车辆的上下文之外使用，一般理解为将特定车辆调派到特定的接送地点，以提供运输服务。在配备ADS车辆的上下文中，如本文所使用的，该术语包括在无人驾驶操作中由软件实现的多辆配备ADS车辆的调度，该车辆可在一天或其他预定义的服务期内完成有关乘客或货物接送的多个行程，可能涉及多个代理执行与调度功能相关的各种任务。为了突出“调度”一词的这一专门用法，对该词进行了修改，并规定其仅指无人驾驶操作中的调度车辆。

注2：只有配备ADS车辆能够进行无人驾驶操作（即ADS-DV或双模车辆），才有可能被派遣。

3.5
驾驶自动化

由硬件/软件系统持续执行部分或全部动态驾驶任务（DDT）

3.6
驾驶自动化系统或技术

能够持续执行部分或全部动态驾驶任务（DDT）的硬件和软件；该术语一般用于描述任何能够实现1至5级驾驶自动化的系统。

注：与任何1至5级系统的通用术语不同，3至5级系统的专用术语为“自动驾驶系统（ADS）”。鉴于通用术语“驾驶自动化系统”与3至5级专用术语“自动驾驶系统”之间的相似性，“后一个术语在拼写时应大写，并尽可能简化为其缩写ADS，而前一个术语不应大写（见3.2）。

3.7
[行车自动化系统]功能

1-5级驾驶自动化系统在特定ODD（如适用）内给定驾驶自动化水平的设计特定功能。

注1：由于术语“驾驶自动化系统”包含驾驶员支持功能和ADS功能，因此也可以这样称呼它们。

注2：给定的驾驶自动化系统可能具有多个功能，每个功能都与特定级别的驾驶自动化和ODD相关。

注3：各功能都满足一个使用规范。

注4：功能可通过通用名称（例如，自动泊车）或专有名称来引用。

示例1: 3级ADS功能，在高速公路上的大流量交通中执行DDT，不包括DDT后备。

示例2: 4级ADS功能，在指定的地理围栏城市中心执行DDT，包括DDT后备。

3.7.1 基于机动性的功能

传统车辆上配备的驾驶自动化系统，其特征是：

1.通过执行一组有限的横向和/或纵向车辆运动控制行为来支持驾驶员，这些行为足以满足特定的、狭义定义的用例（例如，驻车操纵），同时驾驶员执行DDT的其余部分并监督1级或2级功能的执行（即1级或2级驾驶员支持功能）；或

2.执行一组有限的横向和纵向车辆运动控制动作，以及相关的目标和事件检测与响应（OEDR）和完整DDT的所有其他元素，以便在无人监督的情况下实现特定的、狭义定义的用例（3级或4级ADS功能）。

示例1: 1级泊车辅助功能自动执行平行泊车所需的横向车辆运动控制动作，同时驾驶员执行纵向车辆运动控制动作并监督该功能。

示例2：2级泊车辅助功能自动执行横向和纵向车辆运动控制操作，以便在驾驶员的监督下平行停放车辆。

示例3: 3级公路超车辅助功能自动执行横向和纵向车辆运动控制动作，以及相关OEDR，当驾驶员或后备就绪用户激活时，这些动作是在多车道公路上通过慢速移动车辆所必需的。

3.7.2 子行程功能

安装在传统车辆上的一种驾驶自动化系统，要求驾驶员在每次行程中至少有一部分时间执行完整的动态驾驶任务（DDT）。

注：子行程功能要求驾驶员在起点和功能ODD边界之间和/或离开功能ODD后操作车辆，直到到达目的地（即完成行程）。

示例1: 1级自适应巡航控制（ACC）功能执行车辆纵向运动控制功能，以支持驾驶员在高速行驶时保持与车道上领先车辆的一致车头时距。

示例2：L2级高速公路功能执行横向和纵向车辆运动控制功能，以支持驾驶员在其行驶车道内保持位置，以及在以较高速度行驶时与车道内领先车辆保持一致的车头时距。

例3：L3级交通拥堵功能在交通密集的高速公路上执行全部动态驾驶任务（DDT），但需要人工驾驶一出ODD时操作车辆（例如，当交通疏通时，以及进入拥堵的高速公路之前，以及再离开高速公路时）。

示例4：在给定的车辆行程中，具有L4级自动停车功能的用户将车辆调度为无人驾驶操作，以便在附近指定的停车设施中找到停车位。在购物一段时间后，用户通过调度检索车辆以开始他/她的回家之旅。