【车云报告】从ADAS到自动驾驶,大变革时代的全球政策分析

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  • 发表于: 2016/08/31 09:27:00 来源:车云网

要实现ADAS从量产再到刺激消费的形成,最终还有多远?

现代汽车掌握了感知车内外环境→分析规划行驶路线→自动控制驾驶的技术,逐步获得了智能辅助人类驾驶的能力。技术日渐成熟,高级驾驶辅助系统(ADAS,Advanced Driver Assistance Systems)逐渐向自动驾驶过渡。

从实验室到测试场到量产车再到刺激消费的形成,除了过硬的产品直接迎战市场,政策法规也在背后引领着复杂技术的进化。中国智能网联汽车总体规划、产业发展战略、技术发展路线、标准体系规划正在最终审议当中,车云网制作此份报告,一方面对国内外已经发布的政策法规、技术路线进行了系统梳理,同时希望能够为中国的政策制定提供一种全球视角。

L0-L1级的ADAS开始在量产车部署,但消费者并不为此买单

NHTSA(美国国家公路交通安全管理局)和SAE(美国汽车工程师学会)的自动驾驶分级已经收到普遍认可,可以作为了解ADAS向自动驾驶过渡发展的现状参考。

NHTSA和SAE自动驾驶分级NHTSA和SAE自动驾驶分级

L0所指的是预警和少量保护辅助功能,主要包括夜视(NV,Night Vision),行人检测(PD,Pedestrian Detection),交通标志识别(TSR,Traffic Sign Recognition ) ,车道偏离警告(LDW,Lane Departure Warning) ,盲点监测(BSM,Blind Spot Monitoring ),后排平交路口交通警报(CTA,Rear-Cross Traffic Alert R)这类预警功能。系统只会向驾驶员给出警告,人的手(转向)、脚(刹车)仍然控制车辆。

L1阶段车辆开始介入制动与转向其中一项控制,分担驾驶员的工作,主要有自适应巡航(ACC,Adaptive Cruise Control)、车道保持功能(LKA,Lane Keep Assist)紧急制动刹车(AEB,Automatic Emergency Braking)等功能。

L2阶段车辆开始接管纵向与横向的多个控制,司机注意力仍然要保持驾车状态,以便随时接管车辆。与L1的不同在于,横向和纵向系统需要进行融合。

L2往后由系统接管所有驾驶操作,L3、L4阶段出现特殊情况人类无需支援,两者区别在于车辆行驶环境简单与否、车速是快还是慢。

NHTSA自动驾驶分级中,不同等级下驾驶员的介入与参与情况NHTSA自动驾驶分级中,不同等级下驾驶员的介入与参与情况

从L2进阶到L3是ADAS到自动驾驶的跨越。自动驾驶已经可以完全把驾驶任务托付给车辆,甚至在一些危急情况下也能获得伤害最小最安全的解决,而ADAS仍然存在人类驾驶操作和注意力在场。

目前BBA品牌基本上普及了自适应巡航控制(ACC)、车道偏离警示系统(LDW)、并线辅助系统(即盲点监测,BSD)、前方碰撞预警系统或主动刹车系统(AEB)功能,包括沃尔沃、特斯拉都已搭载AEB功能。通用、福特、丰田等品牌各产品线高配版也多数配有AEB、ACC功能。

根据资料汇总,国内品牌高端车型开始陆续搭载ADAS功能,其中夜视(NV)、盲点探测(BSD)、车道偏离预警(LDW)等L0级主动安全技术日渐成熟,开始下探至10万和10万级以下车型,自适应巡航控制(ACC)、前方碰撞预警系统或主动刹车系统(AEB)仍然是高配车专属,并且搭载率并不高。

现阶段ADAS发展主要挑战,在于使更多L0-L1功能陆续进入10万元售价以及以下级别的自主品牌。据业内人士介绍,10万售价车型加入单个AEB功能,大约需要数千元的采购成本。一般车辆的物料成本为汽车售价的60%-65%,大约10万的车,成本是6万—6.5万。想要平衡功能与售价,一方面需要把量给做起来,另一方面要增加品牌溢价,摊销成本减轻压力。

ADAS功能的额外付费某种程度上导致了市场反馈冷淡。麦肯锡在2015年针对5500名购车用户进行了一项关于联网汽车的调查,有超过70%的用户称“知道ADAS系统能够提供哪些驾驶辅助功能”,而只有不到30%的车主曾经试用体验过,其中最终选择购买的用户占一半左右。美国著名咨询公司HIS报告在2016年面向4000人的车联网调查也指出,对于汽车ADAS功能,消费者兴趣很高、支付意愿较低。由此可见,真正愿意主动为ADAS功能买单的用户还在少数。

新车评价规则变化力促ADAS普及

ADAS的普及,需要主机厂和零部件供应商对市场进行反向教育,也更依赖政府在政策上的扶持引导。

中国汽车技术研究中心主导的中国新车评价规程(C-NCAP)正在把主动安全放进考评体系。在此之前,欧盟新车安全评鉴协会(E-NCAP)、美国国家公路交通安全管理局(NHTSA)等评级机构已经将更多ADAS功能纳入评分体系。

2013年引入新规则后评分规则关于主动安全的调整2013年引入新规则后评分规则关于主动安全的调整

根据E-NCAP公布的路书,从2013年开始,评分规则调整增加了更多ADAS内容。2017年速度辅助系统(SAS)、自动紧急制动(AEB)、车道偏离预警/车道偏离辅助(LDW/LKD)的加分要求已经设定为系统装机量达到100%。

2016年3月18日,NHTSA和高速公路安全保险协会(IIHS)也宣布,占美国汽车市场份额99%以上的20家汽车制造商(通用、福特、菲亚特克莱斯勒、丰田、本田、日产、马自达、三菱、富士重工业、现代、起亚、奥迪、宝马、戴姆勒、大众、保时捷、沃尔沃、玛莎拉蒂、捷豹路虎、特斯拉)已同意在2022年9月1日让自动紧急制动(AEB)成为技术标准,丰田表态2017年开始为在美销售新车标配AEB。

国内市场的法规制定一般会紧随欧美市场。据官方资料显示,C-NCAP评分体系中,主动安全的评分权重占到了15%,增加了AEB追尾和行人(只考虑白天)评分项目。

标准制定根据中国目前的市场情况有一些调整。因为目前自主品牌部分车型不是全系标配AEB,所以采用“试验得分×配置系数”的评分方式。又考虑到部分厂家AEB传感器(目前主流传感器是单目或者双目摄像头)在夜间可视范围差的情况下灵敏度不高,所以在AEB的行人碰撞刹车上不考虑夜间情况。C-NCAP最新考评体系的出台,可能会刺激国内主机厂为产品矩阵普及L1甚至L2配置。

中国智能网联汽车标准已形成框架 

《中国制造2025》便将智能网联汽车列为重点发展方向之一。明确到2020年掌握智能辅助驾驶总体技术及各项关键技术,初步建立智能网联汽车自主研发体系及生产配套体系。2025年掌握自动驾驶总体技术及各项关键技术,建立较完善的智能网联汽车自主研发体系、生产配套体系及产业群,基本完成汽车产业转型升级。

全国汽车标准化技术委员会(SAC/TC 114 ,以下简称汽标委)承接了中国智能网联汽车标准体系研究与建设。目前智能网联汽车标准体系方案经过行业多轮讨论,已形成标准框架体系,开始征求意见,修改完善以后将对外公开发布。

标准考虑了智能化和网联化两条路径,会以智能化为主。并且在智能化中按照SAE标准分级,制定标准时以ADAS技术和应用为重点, 适度考虑自动驾驶。

据悉,标准体系将分为四个方面:

1,基础;
2,通用规范;
3,产品与技术应用,包括信息采集、决策报警、车辆的控制。
4,信息交互、通讯协议、接连接口。

针对国内概念界定不明晰、标准缺失的特点,汽标委标准制定初期将从术语定义开始,在明确ADAS技术范畴及相关技术功能界定,分类、分级的基础上,制定共性标准和技术应用。

届时,ADAS及自动驾驶技术推广发路及标准法规会分为两类,包括:汽车及相关行业法律、法规、条例;汽车行业强制性国家标准,并细分为纳入政府管理的推荐性国家标准、被强制性国家标准引用的推荐性标准。同时对于原有法规制约智能汽车发展的部分,比如GB17675和GB11557中“要求驾驶员直接操作转向机构”的部分,进行调整更改。

各国组织出台“ADAS-自动驾驶”扶持政策

联合国

2016年初,为了配合自动驾驶技术的发展,联合国辖下“世界车辆法规协调论坛(WP29)”负责对包括《维也纳公约》在内的一系列国际道路交通安全法规进行调整修改,并制定与汽车相关的世界通用标准。

目前联合国经济委员会和欧盟规则中,有内容明确禁止某些自动驾驶功能。比如,13-H项规则要求刹车必须由人力制动或由司机控制的电动模块制动。79项规则禁止电动转向系统的使用,这也就否定了自动转向的汽车。规则还禁止在时速超过10公里时使用自动控制系统。联合国正在组织对这些规定的修改。 

其中1968年通过的《维也纳道路交通公约》中规定,“驾驶员必须时时刻刻拥有对车辆的控制权”。在某种程度上,这一规定限制了自动驾驶的发展。2016年3月生效的一项修正案对68年版本进行了修订,表示只要自动驾驶技术具备“可以被驾驶员权限覆盖或接管”的特性,并且这一条款与国际法律法规相互统一,就可以明确应用到交通运输中。

联合国制定该项标准的目的是为了阻止自动驾驶汽车被黑客攻击并控制,法规标准将包括原则部分,如限制自动驾驶进入高速公路和人类司机必须为所有事故负责;包括安全条例,其中一条规定自动驾驶汽车必须安装防止驾驶员睡着或移开目光的设备,这一设备可利用传感器判断驾驶员状态。

在汽车自动驾驶安全标准上,WP29设定了5个技术类别,包括车辆必须在10公里/小时以下的速度行驶,必须实现车道保持,由驾驶员发起的车道变化和车道保持相关协调,以及驾驶员认可的车道变化和车道保持相关研究。同时也加入了警告系统的相关法规,在系统如何被接管、系统运行以及具体操控方面进行了研究,同时也对定期技术检验给予了相关规定。

预计2016年11月通过标准,或于2018年生效。日本与主要欧洲国家主导了这次标准制定,一个由日本、韩国、德国、法国、英国、欧盟委员会及欧盟执行部门代表组成的联合国专家组参与了标准制定。

美国

2014年,美国交通运输部与美国智能交通系统(ITS)联合项目办公室共同提出ITS战略计划2015-2019,为美国未来5年的在智能交通领域的发展明确了方向。 

战略计划分为网联汽车和自动驾驶两个部分。其中自动驾驶的自动化项目中指出,将主要研究确定自动化的核心要素和性能指标(研究);在测试场地或其他测试工况中测试自动化零部件(开发);政府在推动和鼓励自动化系统应用中赢担当重要角色(应用)。

2016年1月14日,美国政府宣布在未来十年将投入40亿美元扶持自动驾驶,这40亿美元将从美国2017年的政府预算中支出。同时隶属于美国交通部的国家公路交通安全管理局(NHTSA)宣布在两年内豁免整个行业2500辆汽车遵循现行相关交通安全规定,允许他们在没有配备司机的情况下上路测试。

虽然美国目前没有统一的自动驾驶汽车测试标准,但是各州有各州的规矩。汽车厂商将自动驾驶技术的车辆送上公路实验时,需要符合美国联邦机动车安全标准(FMVSS)的相关规定的前提下,并根据各个州的法律办理各种手续。2011年,内华达州通过了在该州合法测试自动驾驶的相关法律,并在2012年颁发了第一张“自动驾驶”汽车牌照,允许谷歌自动驾驶汽车上路测试。紧接着,加利福尼亚州、佛罗里达州、密歇根州等也都通过了相关法律,允许自动驾驶汽车上路测试。

日本

2015年,日本内阁府发表了关于自动驾驶的战略革新创造的研究计划。对自动驾驶分4个等级进行了定义。可以简单概括为下面的表格:

研究计划里对具体的研究项目和研究内容进行了规划,主要包括4个方面:1.自动驾驶系统的开发;2.为减轻交通事故与交通堵塞的基础设施的整备;3.国际合作的推进;4.下一代都市交通系统的展开。

日本警察厅2016年4月7日公布了公路自动驾驶实证实验的准则草案。其内容包括驾驶员的职责、车辆装备、事故对策等,明确了自动驾驶汽车公路实验规定。在经过一个月征集民众意见后,正式准则已经在制定之中。

但是草案要求以“符合道路运输车辆安全标准(1951年日本运输省令第67号)”、“驾驶座上有驾驶员”、“遵守日本道路交通法等相关法规”为前提,规定不允许车上无驾驶员、进行远程监控的完全自动驾驶。 

另外,准则中对跟车人员、上路测试条件、“放手驾驶”条件和事故预防与应对提出了要求。

跟车人员:准则中要求驾驶座上一定要有一名驾驶员,以便在发生紧急情况时控制车辆。同时车上最好再配备一名监控自动驾驶系统的操作员。自动驾驶汽车实验时,要配备一辆一同行驶的车辆来确保安全。 

上路测试条件:要符合现有法律规定的车辆条件(去掉方向盘或油门的车辆不能进行实验),还必须保证自动驾驶系统能够正常工作,并采取可应对网络攻击的安全措施。日本,实施自动驾驶技术公路实证实验时就不需要办理特别的手续。即便车辆不符合安全标准,只要获得国土交通大臣的批准,就能进行公路实证。但日本并未对自动驾驶实证实验作出明确规定,因此实验者可能会受到处罚。

“放手驾驶”条件:大原则是能够在发生紧急情况时立即应对的情况。在“视线良好且交通量小的场所”,可以完全放手。在“视线不佳或者交通量大的道路”上,驾驶员的手部要始终放在方向盘附近。

事故预防与应对:事故发生后,在采取防范事故再次发生的对策之前,暂时停止继续实验。为了便于在事故后验证,测试车辆必须配备行车记录仪,保存车辆信息及周边情况的相关记录。并且车辆要求购买保险。

除了积极界定自动驾驶分级、制定新的准则,日本也在同步修订《道路交通法》和《道路运输车辆法》等相关法规,以便自动驾驶汽车在2020年上路。

日本经济产业省、国土交通省和日本汽车工业会等在2016年4月成立了“自动驾驶研究所(暂称)”,因日本参与联合国标准制定,自动驾驶研究所形成统一掌握联合国和国际标准化组织(ISO)的安全技术和通信标准规则的讨论体制。

欧洲 

欧洲合作智能交通系统 ( Cooperative Intelligent Tran- sport Systems,Cooperative ITS 或 C - ITS) 在2009年由欧盟通过M/253授权法案推动制订, 2015年正式部署应用。合作式安全应用标准分类中,主动式道路安全的分支包括合作感知、避碰、预警等内容。

欧盟每10年会制定一次道路交通安全战略行动计划。欧盟委员会于2010年7月向欧洲议会、欧盟理事会、欧盟经济和社会委员会以及欧盟地区委员会递交了《欧盟2011-2020年道路交通安全政策取向(草案)》(以下简称“欧盟规划”)的第四次道路交通安全战略行动计划,成为欧盟未来10年内道路交通安全的政策蓝本和共同行动战略。

在新技术应用工作领域下提高ITS应用水平任务中,提出要评估应用驾驶人辅助救助系统(车道偏离警告系统、碰撞预警系统、行人识别系统)的具体措施。

(1)瑞典

瑞典国会已经启动了自动驾驶相关法律分析工作,预计2017年修改国会审议,确保2020年之前自动驾驶能够合法销售和使用。有关自动驾驶公共道路测试规范初稿已经2016年3月份完稿,进入政府审议和议会审议过程,预计是2017年5月1号生效。完稿适用于各个自动驾驶水平的车辆,包括半自动驾驶、高度自动驾驶以及完全自动驾驶车辆。

瑞典在自动驾驶公共道路测试上有比较完善的法规。首先要获得测试许可,需要到瑞典交通局取得正式许可后进行公共道路测试,测试单位必须递交公共道路申请,提出有可能的安全隐患都要包括在里面,并且确保测试数据采集和保存要符合国际相关法规、个人隐私信息都要受到保护。

瑞典交通局负责监管所有自动驾驶车辆的公共道路测试。自动驾驶车辆由系统承担责任,高度自动驾驶车辆在驾驶员测试时,由驾驶员承担责任。测试许可单位车辆如果发生事故,瑞典警察局和相关单位有权要求测试单位提供传感器采集的数据以及协助事故调查。测试单位要把测试期间发生所有事故上交给瑞典交通局,把测试单位需提交年度测试情况报告给监管单位。现行法规对测试工程师和驾驶员规定,仍然适用于自动驾驶。

(2)法国

2016年8月,在“法国新工业”倡议的大背景下,法国政府宣布,将允许国外汽车公司在公共道路测试自动驾驶汽车。在此之前,法国政府只允许本土汽车公司在道路上测试自动驾驶系统技术。

(3)芬兰

2016年7月15日,芬兰交通安全局批准了无人驾驶公交车在芬兰上路,法律没有特别要求机动车必须有驾驶员。

新加坡

2013年,陆路交通管理局和新加坡科技研究局签署了为期五年的合作备忘录,落实“新加坡自动车计划”(Singapore Autonomous Vehicle Initiative,简称SAVI),推动无人驾驶技术的研究和运用。 

该计划负责开发、研究以及测试自动车技术,包括以下三方面:1.研究用无人车,如无人驾驶巴士,来提供在固定时间和路段运行的公共交通服务的可行性;2.共享自动车辆的区内运输系统;3.研究将来广泛应用无人车时所牵涉的技术和法例要求。  

2014年新加坡成立了自动驾驶汽车动议委员会,用于监管自动驾驶汽车的研究和测试。当地陆路交通管理局将纬一科技城(one-north)定为首个无人车的公共道路试点,试验由新加坡的土地与交通部门主导,允许人们在其范围内的道路测试无人驾驶车。

车云总结

技术日渐成熟,市场教育的总体趋势收效乐观,在此基础上政策督促着整车厂为自己增加筹码,因而点燃了ADAS市场的发展,考虑到前装测试磨合一般要2-3年时间,因此国内近年引发了ADAS创业热潮。

BDS、LDW等L0级ADAS功能已经在国内市场渐渐普及,L1级的AEB、ACC等功能开始萌芽。随着法规助推,成熟技术的ADAS功能成本会进一步下降,并下沉至10万以下车型,AEB、ACC将成为主机厂为新车搭载的下阶段功能。

但同时可以看到,现阶段整个行业还处于摸索阶段。待正式法规出台,将当前概念定义、相关技术和安全标准以及测试要求进一步统一之后,ADAS到自动驾驶的发展将进一步提速。


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