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王伟光
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李 扬
  1951年9月出生,籍贯安徽,1981年、1984年、1989年分别于安徽大学、复旦大学、中国人民大学获经济学学... 详情>>
李培林
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    2013~2015年面向智能网联的汽车安全技术展望

    作者:郭魁元 刘玉光 出版时间:2016年07月
    摘要:

    以自动驾驶系统、先进驾驶辅助系统、车载信息系统为代表的智能网联技术,大幅提高了汽车对自身运行状态的信息处理、决策和响应能力,使汽车安全水平从本质上得到了提升,并使汽车与外部其他汽车、道路、交通设施之间的信息交互和行为协调成为可能,已成为当前及今后相当长一段时期内汽车技术、标准法规、新车评价规程的发展方向。本文首先对智能网联汽车技术进行简述,然后分析标准法规和NCAP规程最新研究进展,最后结合国内外智能网联汽车的示范运营情况,展望面向智能网联的汽车安全技术的普及应用。

    Abstract:

    The intelligent network technologies,such as self-driving system,advanced auxiliary driving system,and on-board information system,have greatly improved the automobile’s capabilities on information processing,decision,and response. They have considerable improved the safety level of automobiles and achieved the coordination among the automobile with other vehicles,roads,and transport infrastructure etc.. This paper firstly introduces the intelligent network technologies and analyzes the latest progress of the standards,regulations,and NCAP rules. It also includes the introduction of the demonstration operations of intelligent internet of vehicles both in home and abroad and the prospects on the application of these technologies.

    一 面向智能网联的汽车安全技术综述

    智能网联汽车是指搭载先进的车载传感器、控制器、执行器等装置,并融合现代通信与网络技术,实现车与X(人、车、路、云等)智能信息交换、共享,具备复杂环境感知、智能决策、协同控制等功能,可实现“安全、高效、舒适、节能”行驶,并最终可实现替代人来操作的新一代汽车。

    汽车的智能化与网联化是智能交通系统(ITS)的重要研究领域。汽车智能化技术是提高安全性、经济性及驾驶舒适性的主要技术手段。汽车网联化是交通管理、信息服务的主要实现方式。随着无线通信技术、信息技术、汽车电子技术的快速发展,智能网联汽车作为未来ITS的核心环节,受到欧洲、美国、日本等国家和地区政府的高度重视,相继出台了以汽车智能化、网联化为核心的发展战略。结合自身技术和先发优势,欧洲、美国、日本等国家和地区在这些领域的研究也一直处于较为领先的地位。目前依据智能网联汽车的不同技术发展程度,美国汽车工程师学会(SAE)、美国国家公路交通安全管理局(NHTSA)、德国汽车工业协会(VDA)等组织提出了各自的分级方案,其中较为权威、影响力较大的是美国SAE的分级定义方法,如表1所示。

    表1 SAE智能网联汽车智能化等级

    续表

    智能化方向的汽车安全技术主要是主动安全领域汽车自主探测、决策与执行的系统,包括前方碰撞预警系统(FCW)、车道偏离预警系统(LDW)、盲点监测系统(BSD)、车辆后视/环视系统、电子稳定性控制系统(ESC)、制动力辅助系统(DBS)、自适应巡航控制系统(ACC)、自主紧急制动系统(AEB)、车道保持辅助系统(LKA)、速度辅助系统(SAS)、自动驾驶技术、夜视系统、自适应灯光控制和下坡控制系统等。

    网联化方向的汽车安全技术主要是以网络联通为基础的V2V、V2I和V2X技术,包括车与车通信(V2V)、车辆与基础设施通信(V2I)及车辆与行人通信(V2P)在内的V2X技术可以提高驾驶安全性。通过各种新型驾驶辅助应用,V2X技术可以将发生在驾驶员视线外的相关交通信息传递给驾驶员,如交叉路口辅助系统就是利用V2V技术来减少交叉路口处交通事故。

    二 面向智能网联技术的汽车标准法规发展

    (一)主要国家和地区标准法规概况

    在美国,NHTSA于2013年5月发布了《关于自动驾驶车辆的政策初步声明》,提出美国智能网联汽车技术及标准法规研究重点,并在2014年8月发布V2V技术立法预通知,拟推动轻型汽车强制装备V2V通信设备。在欧洲,欧盟先后制定和发布关于人机界面原则、车载信息与通信系统原则等声明以及先进驾驶辅助系统(ADAS)的开发、试验操作规范(Code)等重要文件;并于2009年10月授权、要求欧洲标准化委员会(CEN)、欧洲电工标准化委员会(CENELEC)和欧洲通信标准化组织(ETSI)针对协作式ITS服务,制定评价最低限度标准符合性试验方法等方面的欧洲标准(EN)。日本也以ADAS为重点,制定和发布了一系列技术标准和法规。

    (二)国际标准法规概况

    在联合国(UN)框架范围内,道路安全论坛(即道路交通安全工作组,简称“WP1”)按照“两步走”的策略,将现行《维也纳公约》有关“驾驶员应一直控制其车辆或指引畜力”的规定修改为“符合车辆法规”,并对“驾驶员”定义进行修订,将对车辆具有完全控制权的系统视为驾驶员,消除制约半自动驾驶或自动驾驶技术发展和应用的相关法律障碍。世界车辆法规协调论坛(WP29)设立智能交通系统/自动驾驶(ITS/AD)非正式工作组,统筹ITS及自动驾驶技术的共性问题和法规协调,并着手修订相关专项法规(UN R79)中的限制条款,为ADAS及自动驾驶技术应用消除法规障碍。

    在国际标准化组织(ISO)下,道路车辆技术委员会(ISO/TC 22)、智能运输系统技术委员会(ISO/TC 204)针对智能网联汽车相关技术标准的研究和制定达成初步共识和协调:ISO/TC 22侧重基于车辆自身装置而进行的信息采集、处理、决策和行为的车辆技术领域;ISO/TC 204侧重基于道路交通设施的信息传递以及交通管理信息化方面;车辆与道路交通设施的通信及信息共享方面,由ISO/TC 22和ISO/TC 204两个技术委员会进行沟通与协调。

    除联合国和ISO外,国际电信联盟(ITU)、SAE、美国电气及电子工程师学会(IEEE)和ETSI等国际、区域标准化组织也在进行与智能网联汽车相关的标准研究、制定与协调。

    (三)中国标准法规概况

    在我国,国