联合国自动驾驶法规R157对L3级自动驾驶ALKS的要求⑩终结篇

1.背景

2.R157各名词定义

3.系统安全和故障安全响应要求

4.人机交互界面信息要求

5.障碍物和事件感知与响应要求

6.数据存储系统要求

7.网络安全和软件更新要求

8.交通干扰关键场景指南

9.ALKS功能和操作安全的特殊要求

10.试验场内测试规范

11.公共道路测试规范

10.5 附加验证

10.5.1

10.5.2

       如果型式认证机构认为有正当理由，则应评估可能属于或不属于ODD的其他情况（例如，通过物理或仿真测试或适当的留档）。其中一些情况可能包括：

 （a）高速公路Y型车道；

（b）交通灯；

（c）应急车辆；

（d）褪色/擦除/隐藏车道标记；

（e）应急/服务人员指挥交通、引导流量；

（f）道路特性的变化（不再有物理分隔、允许行人、环形交叉口、交叉口）；

（g）迎面而来的逆向驾驶员；

（h）  行人目标以5km/h的速度穿过车道，对于ALKS车辆的速度超过60km/h。

10.6   模型1确定测试难度的指南

      以下数据工作表是模拟的图形示例，它确定了ALKS应避免碰撞的条件，同时考虑了第8部分性能模型中ALKS最大指定速度及以下场景中每个参数的组合。

  在认为碰撞是可以避免的情况下，定义了三个子集，以根据第8.3.3段中规定的性能模型1的难度区分参数集。

（a）“可避免碰撞”的条件以绿色突出显示；

（b）“困难”条件以蓝色突出显示；

（c） “不可避免碰撞”用红色突出显示。

10.6.1   切入场景

      根据性能模型1，基于初始参数对场景的难度进行分类的方式如下：

（a）“可避免的碰撞”：可以通过低于5m/s²的制动来避免碰撞。

 （b）低于5m/s²的制动需求无法避免的“困难”。

（c）“不可避免的碰撞”：不能通过7.6m/s²的制动来避免碰撞。

 基于这些方程，可以对任何参数集进行分类；为了展示一些例子，下面给出了一些不同ALKS车速的图。

对于Ve0=130km/h：

对于Ve0=60km/h：

10.6.2   切出场景

      根据性能模型1，基于初始参数对场景的难度进行分类的方式如下：

（a）“可避免的碰撞”：可以通过低于5m/s²的制动来避免碰撞。

（b）低于5m/s²的制动需求无法避免的“困难”。

（c）“不可避免的碰撞”：不能通过7.6m/s²的制动来避免碰撞。

   基于这些方程，可以对任何参数集进行分类；为了展示一些例子，下面给出了一些不同ALKS车速的图。

对于Ve0=130km/h：

对于Ve0=120km/h：

对于Ve0=110km/h：

对于Ve0=100km/h：

对于Ve0=90km/h：

对于Ve0=80km/h：

10.6.3   减速场景

      根据性能模型1，基于初始参数对场景的难度进行分类的方式如下：

（a）“可避免的碰撞”：可以通过低于5m/s²的制动来避免碰撞。

（b）低于5m/s²的制动需求无法避免的“困难”。

 （c）“不可避免的碰撞”：不能通过7.6m/s²的制动来避免碰撞。

 基于这些方程，可以对任何参数集进行分类；为了展示一些例子，下面给出了一些不同ALKS车速的图。

  未找到困难区域和不可避免区域。

10.7   模型2确定测试难度的指南

      以下数据工作表是模拟的示例，这些模拟确定了ALKS应避免碰撞的条件。

      在认为碰撞是可以避免的情况下，定义了三个子集，以根据第8.3.4段中规定的性能模型2的难度区分参数集。

      （a）“简单”条件以绿色突出显示，

      （b）“中等”条件以黄色突出显示，

      （c）“困难”条件以红色突出显示，而

      （d）“不可避免的碰撞”以红色和黑色“X”突出显示。

10.7.1  切入场景

      根据第8.3.4段规定的性能模型，根据初始参数对场景的难度进行分类，方法如下：

      （a）简单：PFS≤0.85；

      （b）中等：PFS>0.85且CFS<0.9；

      （c）困难：CFS≥0.9。

      基于这些方程，可以对任何参数集进行分类。为了展示一些例子，下面给出了一些不同ALKS车辆车速的图。

对于Ve0=130km/h：

对于Ve0=110km/h：

对于Ve0=90km/h：

对于Ve0=60km/h：

10.7.2  切出场景

      根据第8.3.4段规定的性能模型，根据初始参数对场景的难度进行分类，方法如下：

      （a）简单：PFS=0；

      （b）中等：PFS>0且CFS<0.5；

      （c）困难：CFS≥0.5。

      基于这些方程，可以对任何参数集进行分类。为了展示一些例子，下面给出了一些不同ALKS车辆车速的图。

对于Ve0=130km/h：

对于Ve0=120km/h：

对于Ve0=110km/h：

对于Ve0=100km/h：

对于Ve0=90km/h：

对于Ve0=80km/h：

对于Ve0=70km/h：

对于Ve0=60km/h：

10.7.3   减速场景

      根据第8.3.4段规定的性能模型，根据初始参数对场景的难度进行分类，方法如下：

      （a）简单：PFS=0；

      （b）介质：PFS>0和CFS<0.5；

      （c）困难：CFS≥0.5。

      基于这些方程，可以对任何参数集进行分类。不同情况的分类矩阵如下图所示。

11.  公共道路测试规范

11.1  介绍

       本章节界定了ALKS的公共道路试验。本测试的目的是评估ALKS系统在无故障条件下在其运行环境中的行为，并补充第9章中提供的文件评估和第10章中的实验场内测试评估。试验中涉及的试验参数应记录在试验报告中，其方式应允许可追溯性（可复现）。

       公共道路测试通过和失败标准来自该法规第3-7段中的单独的技术要求。但对于ALKS系统设计工作的任何参数组合(例如，运行速度范围、横向加速度范围、系统边界所包含的曲率范围等)，这些上文第3-7段的要求应能推导出通过、失败的准则，

       本章节中规定的情况应是最低限度的。型式认证机构可以在系统ODD中执行额外的测试，并将测量的结果与要求进行比较。

       公共道路试验应在系统通过第10.3至10.4.8段及10.5段规定的试验后，并在型式认证机构完成风险评估后进行。

11.2 名词定义

    就本章节而言：

11.2.1   “操作设计域"Operational Design Domain(ODD)”：定义了特定的操作条件(例如环境、地理、时间、交通、基础设施、车速范围、天气及其他情况)，而在这些范围内，自动车道保持系统ALKS的设计是在驾驶员没有任何干预的情况下运行的。

11.2.2  “正常运行Normal operation”：是指在规定的运行极限和条件下进行设计活动的运行，包括确保系统保持在其运行极限内的操作。

11.2.3   “畅通无阻的交通条件Free flow traffic conditions”：是指ALKS的运行不会连续受到周围车辆行为的严重影响。

11.2.4   “轻微挤塞的交通情况lightly congested traffic conditions”：是指自动调校系统的操作持续受到周围车辆行为的影响(即持续地跟车操作)。在这种情况下，车辆的平均速度应大于55km/h。

11.2.5   “极度挤塞的交通情况"Heavily congested traffic conditions”：是指ALKS系统的操作持续受到周围车辆行为的影响，而ALKS系统须经常减速及加速，以应付周围交通流量的波动。在这种情况下平均速度应大于等于15km/h，小于等于55km/h。

11.3   一般原则

11.3.1  公共道路测试应主要验证ALKS在系统边界内(但包括接近系统边界)的正常运行。主机厂应根据第9章节向型式批准机构声明系统边界。

11.3.2   对于公共道路试验，型式认证机构应在车辆及其ALKS系统无故障状态下评估该系统。不得为进行这一试验或某一组试验而修改用系统的DDT；但可启动额外的系统监测功能。

11.3.3  公共道路测试总是一个与其他天真的交通参与者的测试。禁止其他车辆通行的公共道路上进行的试验应视为符合第10章节的实验场内的试验。

11.3.4   经型式认证机构同意，可对试验车辆的外观进行修改(如传感器、摄像头增加伪装)；然而，此类修改应尽量减少，以减少其他道路使用者因意识到车辆正在接受试验而修改其行为的可能性。

11.4   测试条件

11.4.1   试验应在允许启动ALKS的启动条件下进行(如环境、道路几何形状)，不包括11.5中的“当系统在其ODD之外时防止启动”类别。

11.4.2  如果适用于系统的ODD，公共道路测试的组成应允许在畅通无阻、轻度拥堵和严重拥堵的交通条件下验证系统。

11.4.3   试验路线的位置和选择、时间和环境条件应由型式认证机构决定。这种测试应包括不同的时间和光照强度。它们应包括以下情况:ALKS预计将遇到具有挑战性的情况(例如，小曲率半径弯道、可变的基础设施或交通条件引起的速度变化、车道合并情况)，以及在ALKS运营期间接近其宣布的ODD极限(能见度或道路条件的变化、ODD的计划结束或突然结束)。

11.5   公共道路测试方案

 公共道路测试应包括以下测试情景，以评估在正常操作条件下的公共道路测试期间系统在DDT方面的行为表现。

应根据ODD选择测试方案。

        *型式认证机构应在公共道路测试中涵盖上表中建议的场景。但是，如果在ALKS测试的国家没有这些或者在测试期间没有发生，主机厂可以与型式认证机构协商，提供证明符合性的文件。

11.6   测试持续时间

11.6.1

       试验或试验组合应允许记录ALKS的操作，包括:

     （a）在严重拥堵的交通状况下至少运行5小时，如果适用于系统的ODD；

      （b）在畅通无阻的交通状况下至少运行10小时。

11.6.2

       当涵盖了所有强制性场景时，测试持续时间被认为是足够的，并且:

        (a)符合上述规定的期限;或

        (b)测试已持续至少16小时。

11.6.3

      试验时间表和路线规划的目的是为公共道路试验争取尽可能多的ALKS系统运行时间，但在试验开始后16小时内无法遇到的任何推荐场景应在主机厂内部系统验证试验中提供，并且使型号批准机构满意。

11.7   数据收集

11.7.1  最小数据集

      为验证系统在第11.5章节规定的测试场景下正常运行期间ALKS动态驾驶任务方面的性能，在公共道路测试或系列测试期间记录的最小数据应包括:

      （a）纵向加速度；

      （b）横向加速度;

      （c）ALKS纵向速度;

      （d）ALKS横向速度;

      （e）ALKS在道路上的相对位置；

      （f）ALKS与领航车辆的距离;

      （g）领航车辆相对速度;

      （h）ALKS与车道标记的相对位置；

      （i）交通标志识别及其相对位置;

      （j）跟随车辆到ALKS的距离;

      （k）跟随车辆相对于ALKS的相对速度;

      （l）车辆在相邻(目标)车道中的位置；

     （m）车辆在相邻(目标)车道上的速度。

       应记录试验或试验组合的数据，并使用无扰动设备对试验车辆的数据进行仪表化显示。

      如果无法使用外部测量设备获得数据，则可以使用车辆内部测量数据，前提是其公差已经过评估。

      来自测试或测试组合的数据不得修改或从测试中删除。

11.7.2   进一步的数据集

       第11.7.1段所列参数是指最低限度的一组参数。ALKS系统使用或生成的任何数据集，如被认为是型式审批机构进行测试后评估所必需的，应记录在案。应记录ALKS接收到的(例如，通过通信/实时地图)或识别到的相关警告信号(例如，声学或光学紧急车辆识别)。

11.7.3   数据评估

       激活的系统记录的数据应评估为属于申报的ODD范围内的部分，以及当系统无意中离开ODD而没有正确结束其运行时的那些部分。

       即使在公共道路试验期间无法避免碰撞或紧急操纵，所收集的数据也应用于验证系统性能。

      在试验期间或试验组合期间，应至少对ALKS符合法规要求进行定性评价，包括:

        （a）遵守交通规则；

        （b）相关操作适应环境条件。

        并且ALKS：

        （a）不会出现对周围交通造成危险的不可预测的行为，例如:幽灵刹车、不合理的变道等;

        （b）在相关情况下显示合理的合作行为(即在密集交通中合并)。

      与前车的时间间隔、变道时与目标车道内来车的时间间隔以及横向位置偏差，应当按照本规程第3段的技术要求进行定量评估。

11.7.4   测试报告

      试验报告应根据数据报告文件进行准备，并应提供给型式认证机构。