張曉輝 王強暉 馬文博


摘要:近年來在保險業、汽車安全組織和政府的共同推動下,AEBS成為越來越多車型的標準配置,各家車廠都積極推動發展并配備到近幾年出廠的最新車款上,將AEBS功能等作為新車上市的重要賣點之一。隨著自動駕駛的繼續發展,AEBS可能還會向著更高性能延展。歐盟新的準入UN R152明確要求自2022年7月8日起,新準入輕型車均需配置AEBS功能。UN R152法規主要包含車對車、車對二輪車、車對行人和誤觸發四大場景。R131新版已于2022年7月實施,與原版本相比,新版本有多處變化。基于此,采用新舊法規比較的方法,對兩者的更新進行探討。
關鍵詞:自動駕駛;AEBS;智能駕駛法規;UN R152;UN R131
中圖分類號:U471? 收稿日期:2023-12-15
DOI:1019999/jcnki1004-0226202401002
1 前言
自動緊急制動系統(AEBS)能夠實時監測車輛前方行駛環境,并在可能發生碰撞危險時發出警告信號、自動緊急制動,以避免碰撞,因此在中歐整車認證及新車測評法規體系中,均占據了重要位置[1]。
整車認證方面,當前并未強制企業為乘用車配置AEBS。但國內影響力較大的第三方評測C-NCAP和C-IASI都針對AEBS指定了詳細的測試規范[2]。
歐盟早前也僅針對商用車強制安裝AEBS,認證法規為UN R131《關于批準裝有現進緊急制動系統(AEBS)的機動車輛的統一規定》。
這次修訂體現了主動安全系統的性能飛躍。后續將更進一步地監測技術發展狀況,并酌情按期調整本法規中的條例,力爭回避在最高速度時與其他車輛及行人發生事故。
2 R131與R152主要內容
AEBS能夠實時監測車輛前端的路況,并在可能發生交通危險時發出提示信息、自動緊急制動,以避免發生事故,因此在中歐整車認證及新車測評法規體系中,均占據了重要位置。
整車認證方面來說,歐洲聯盟早前也是僅針對商用車強制配置AEBS,認證法規為UN R131《關于批準裝有先進緊急制動系統(AEBS)的機動車輛的統一規定》。前期UN R131適用車型均為商用車,評價目標是車對車場景,并不太適用于乘用車。最近修訂中增加了車對行人的場景。
根據歐盟新版GSR規范EU 2019/2144要求,2022年7月6日起M1和N1類新車型均需配置滿足UN R152法規的AEBS,當中車對行人和車對兩輪車碰撞要求,可放緩至2024年7月7日對新車型施行。
3 R131新舊要求變化
2020年初,聯合國世界車輛法規協調輪胎(WP.29)制動與行駛系工作組(GRRF)著手進行UN R131法規的修訂,擬提出乘用車AEBS的性能需求和實驗方法并納入UN R131。這主要從法規角度對性能和試驗方法提出了門檻性要求,并針對目標車靜止和移動等常見情況做出要求,同時也確立了一個典型誤作用場景的測試方法,這是與舊版R131最主要的區別[3]。
新版本中,對目標車輛和目標行人提出了新的要求,開展試驗前,應準備好所要求的3D目標車及兒童假人。其他方面,現有的設備(慣性GPS導航測試系統、數據采集器等)可以滿足試驗要求。
新版本與舊版本相比,測試場景有所增加,目標物也有了更高要求,因此對于國內企業及相關檢測機構也是一個新的挑戰。
更新后的變化有以下幾點:
a.目標要求車輛。不論是對靜止目標車輛或移動目標車輛,基本要求不變,都是能代表M1類車輛,也可以采用軟體目標假車,其軟體車采用的材料應能被 AEBS傳感器識別,最主要更新點在于,新版要求的目標軟體車為3D目標車。
b.車速要求。
新舊版的主要區別在于對于速度的要求,車輛速度的要求點更多。
舊版的只需要測試車輛以(80±2)km/h的時速且離靜止目標車輛至少120 m接近目標車輛。
而新版對測試車輛的車輛速度有4個要求點:
①測試車輛以(80±2)km/h的時速接近目標車輛,目標以20 km/h的速度行駛,其中最大車速不超過法規第5.2.1.3段規定的范圍。
②遵循法規第5.2.1.4段所示的最大要求避撞速度,對不同車型有不同要求,例如N3級別的車,最大速度、最大要求避撞速度為70 km/h。
③遵循法規第5.2.1.4段所示的最大要求避免碰撞速度,對于以20 km/h的速度行駛的目標和N3車輛,測試最大要求避免碰撞速度應為98 km/h。但要遵循法規第5.2.1.3段規定的范圍,對于以20 km/h的速度行駛的目標車輛,N3車型的最大限制速度為89 km/h。
④在對移動目標車輛有了車速要求,相對速度為20 km/h。
c.報警信號。不論是對靜止目標車輛還是移動目標車輛,報警要求不再根據測試車輛類型區分,而是對測試車輛與目標車輛,緊急制動前不小于0.8 s發出兩種報警(觸覺和聲學模式),如果無法及時預測碰撞并在緊急制動前0.8 s發出碰撞警告,則應在緊急制動開始前,取消了舊版的緊急制動對碰撞時間(TTC)的要求。
d.減速狀況。不論是對靜止目標車輛還是移動目標車輛,AEBS系統至少在10 km/h及車輛最大設計速度之間的車速范圍內,并且在新版中不同的相對速度條件下碰撞速度有不同的要求。
例如:N3類車輛在相對車速70 km/h時,不應該發生碰撞,相對車速80 km/h、90 km/h時最大相對碰撞速度分別為28 km/h、42 km/h。
盡管有表1的規定,在市區行駛的車輛,減速至40 km/h。
4 R152法規特點
UN R152法規主要對針對城市駕駛條件的M1和N1類汽車上,所搭載的先進緊急制動系統(AEBS)制定統一規定。作為強制性標準在具體情況上并未超出ENCAP的要求,以CCRs以及CCRm為主,但需要注意的是2022年7月6日起該部分內容在歐盟成為必需的內容。從各方面,R152對AEBS提出了基礎要求。
該法規主要包含車對車、車對二輪車、車對行人和誤觸發四大常見場景。
a.車對行人場景。主要升級點有:場景細化、兒童場景。對于場景來說,增加一些場景的夜間測試(CPFA、CPNCO)。在CPTA場景上,增加了兩種不同的行人軌跡。在倒車場景上,增加對兒童的識別。
b.車對兩輪車場景。仿效對行人、車輛的測試內容,增加了CBTA場景,增加了對路口場景的考察。此外,進一步豐富了交通參與者的類型,加入了摩托車,而其內容則大多脫胎于車對車項目。
c.車對車場景。主要是測試場景的增加:CCCscp以及CCFhos/CCFhol。前者對車輛橫向感知的范圍提出了更高的要求,特別對一些低成本ADAS方案來說。后者則對汽車前端的識別提出了一定的要求。其他測試項目上二者比較相同。盡管R152涉及的場景相對少,但是評價要求并不算低:40 kph以下要求完全避撞,且成功率在9成以上。考慮到這是強制標準,就更不容易些。對比R152和ENCAP2020,也能感到對AEBS要求的不斷提升。
d.誤觸發場景。早期R152中該部分內容比較單薄,主要是針對相鄰車道車輛的誤響應,對車輛左右側行人的誤響應。但是后面R152的修訂內容又增加了四個場景,分別為十字路口、彎道、跟車、路障。均需單次測試并通過。
5 國內相關法規
a.商用車。
商用車輛的交通事故,一般來說會造成較大的經濟損失和人員傷亡,而AEBS被認為能有效降低商用車輛的事故概率,因此主管部門很早便提出了關于商用車強制安裝AEBS的規定方針。
GB 7258-2017《機動車運行安全技術條件》要求自2021年1月1日起,車長>11 m的客車新車型強制配置AEBS。作為對應標準,GB/T 38186-2019《商用車輛自動緊急制動系統(AEBS)性能要求及試驗方法》也于2019年10月18日發布,2020年5月1日實施。
交通部也曾連續發布多項行業標準,自2021年5月1日起強制3類車型出廠即安裝AEBS,即針對載貨汽車的 JT/T 1178.1-2018,針對牽引車輛的JT/T 1178.2-2019,以及針對危險貨物運輸貨車的JT/T 1285-2020。
b.乘用車。
整車認證方面,當前還未要求企業為乘用車配置AEBS,僅發布了1項推薦標準。GB/T 39901-2021《乘用車自動緊急制動系統(AEBS)性能要求及試驗方法》,于2021年3月9日發布,同年10月1日實施。
標準對AEBS的基本能力、信號類型、車對車碰撞測試、相鄰車道誤響應、車道內物體誤響應等提出了具體的技術需求。
整車認證雖然暫未有具體要求,但國內影響力較大的第三方C-NCAP和C-IASI評測機構,都針對AEBS制定了詳細的測試規范。
以C-NCAP為例,2018版規范便已將AEBS列入技術評價指標,相比推薦標準GB/T 39901-2021,C-NCAP還設置了車對行人測試,并在2021版規程修訂的時候又增加了車對二輪車測試。
C-IASI測評規范,也包含車對車、車對人、車對自行車等測試情景,比較全面地評價車輛AEBS配置需求。
6 結語
現階段AEBS標準及法規里對系統的評價方法,主要是基于將其視作執行機構,即AEBS在特定場景下起保護作用,測試時找出對應的常見場景進行測試;當中的測試方法往往是根據實際情況下積累的實際交通案例統計而來。試驗過程中能有條件的在固定場景下模擬車輛狀態,驗證AEBS的功能和效果,但也存在測試場景無法全面復原真實道路狀況的現實問題。
雖然乘用車和商用車之間有著很多的不同之處,但乘用車和商用車AEBS對應的作用機制和技術特征基本相同;深入分析UN R131和UN R152法規,商用車和乘用車在測試環節中實際上有共性部分,也在具體細節上存在一定的差別。因此建議乘用車AEBS和商用車AEBS國家標準的研究制定同步進行,在共性基礎上開展差異化工作。
參考文獻:
[1]牛成勇,蘇占領,吳昆倫,等危險品運輸車主動防撞系統性能測試分析[J]華東交通大學學報,2019(4):36-41
[2]胡曉燕后碰工況中主動式安全帶參數分析及仿真優化[J]重慶:重慶理工大學,2019
[3]宋雪松,曹寅,顧海雷車對弱勢道路使用者自動緊急制動夜間測試方法研究[J]智能網聯汽車,2020(9):48-51
作者簡介:
張曉輝,男,1974年生,高級工程師,研究方向為整車測試。