基于场景的智能网联汽车“三支柱”安全测试评估方法研究

随着汽车智能化、网联化以及自动驾驶技术的快速发展，搭载自动驾驶功能的智能网联汽车目前正处于测试验证转向多场景示范应用的新阶段，产业化应用需求日益迫切，车辆安全问题更加凸显，针对车辆产品安全的测试评估方法成为关注焦点。由于智能网联汽车及其运行环境的复杂性以及安全事件的偶发性，传统的高里程实车测试在效率、成本等方面难以适应自动驾驶测试评估的发展需要。从第三方视角出发，在汽车生产企业研发测试的基础上，结合工程实践与应用需要，通过分析智能网联汽车的安全目标，对比模拟仿真、封闭场地和实际道路3种测试方法的特点及优缺点，提出基于场景的 “三支柱”融合测试评估方法，为综合评估智能网联汽车的安全性提供支撑。     

基于自动驾驶的车辆安全技术应用探讨

中国大量的道路基建工程建设充当着城市化发展的重要指标之一,然而交通基建并不能时刻满足日益增长的交通需求,随之而来的交通事故推动着车辆自身的安全及预警技术的研发,而该技术正是自动驾驶技术的基础。自动驾驶通过感知（传感器与创建环境地图）、规划（寻找与优化路径）与执行（ECU驱动车辆自动驾驶和安全功能）三个层面来实现,车辆自身的安全技术可被归纳为被动安全技术、防碰撞预警技术、主动安全技术和主动式无人驾驶技术,因此自动驾驶也是实现车辆安全技术的最高等级,然而即使是当下已商用的自动驾驶系统也不能完全保障交通安全,不成熟的避让算法、机器识别效率或处理系统高负载运行崩溃将更容易触发致命事故。自动驾驶的发展具有明朗的前景,但需要与智慧道路形成更高层次的环境感知水平,从而真正的推动人、车、路交通三要素有机结合,在更完善的交通感知环境中全方位保障三者在交通参与过程中的安全,助力车辆自动驾驶技术实现相应的社会价值。     

世界汽车组织自动驾驶汽车"三支柱"认证方法提议及对我们的启示

自动驾驶技术发展背景下,软件在定义汽车,车辆功能日趋复杂、软件数量也越来越多.与传统车辆相比,影响自动驾驶汽车的安全因素、场景变量日益增长,通过传统的场地测试和台架测试,难以全部评估上述影响安全的变量.因此,为了车辆上道路运行,需要提出新的认证思路,支持车辆型式认证或自我认证.世界汽车组织在分析自动驾驶汽车技术特性和安...     

自动驾驶汽车的智能决策模型研究

行为决策系统在很大程度上反映了自动驾驶汽车的智能化水平,作为自动驾驶汽车的大脑,行为决策系统决定了自动驾驶车辆的可行性和安全性。文章基于行车效率与行车安全对高速自动驾驶汽车的智能决策进行了研究。通过引入能效函数与动态子区域监测系统,实时计算本车道与相邻车道的行车能效值以及本车与周边车辆的碰撞风险,并基于此确定最优驾驶策略,一定程度上提升了自动驾驶车辆的行车效率与安全。     

自动化测试在SOTIF开发中的应用

为应对自动驾驶给车辆系统安全验证和确认工作带来的新挑战,基于即将发布的自动驾驶安全标准ISO/PAS21448《车辆—预期功能安全(SOTIF)》,分析了其对车辆系统验证和确认工作的新要求,基于此开发了一种满足SOTIF开发需求的自动化测试系统,并利用该系统进行了在环及实车自动化测试,给出了车道保持功能(LKA)的SOTIF测试和指标开发示例,该测试方法及测试系统为自动驾驶车辆系统的SOTIF开发提供了支持。     

基于人工智能算法的换道超车功能开发

随着汽车电气化、智能化的不断发展,汽车行驶的场景越来越趋于多样化和复杂化,从而促使汽车从辅助驾驶向智能驾驶不断创新。随着人工智能的引入,汽车智能驾驶功能越来越趋于实用,正在逐步实现向解放驾驶员双手、向车载高级驾驶辅助系统代替人脑进行复杂驾驶场景实时响应的阶段发展;高阶复杂场景智能驾驶功能则在辅助驾驶功能实现的基础上,针对驾驶员实际驾驶感受并结合人工智能算法实现向车辆复杂场景下的自动驾驶操作的方向发展。介绍了基于人工智能算法的换道超车功能开发,即通过换道条件的智能选择,使车辆以最佳方式自动完成换道超车过程。     

考虑前车安全速度效应的自动驾驶车辆异质交通流特性分析

随着自动驾驶技术的发展,自动驾驶车辆获取的信息更加完善。为研究考虑前车安全速度效应条件下自动驾驶车辆对高速公路交通流的影响,以双车道元胞自动机模型为基础,建立考虑前车安全速度效应的跟驰规则和换道模型。利用MATLAB数值模拟高速公路异质交通流,分析考虑前车安全速度效应的自动驾驶车辆对道路交通流的影响,并分析车辆的拥堵情况和换道情况。研究表明,考虑前车安全速度效应的自动驾驶车辆可以显著提升道路通行能力,全自动驾驶车辆可达全人工驾驶车辆交通流的近似2倍;考虑前车安全速度效应的自动驾驶车辆的增加可以降低道路拥挤程度,全自动驾驶车辆比全人工驾驶车辆发生拥堵的临界密度提高了20 veh/km;自动驾驶车辆渗透率的增加会增加相应的换道次数,全自动驾驶车辆情况下,自动驾驶车辆基本不发生换道行为,同时智能网联车辆可以减小暴露碰撞安全性风险。     

车路协同下路侧交通设施体系及道路分级研究

交通基础设施与自动驾驶车辆之间的协同能提高自动驾驶的安全性和可靠性。通过对自动驾驶车辆功能局限性进行分析,找出自动驾驶车辆对路侧交通设施的潜在需求,从功能角度将路侧交通设施分为常规交通管理设施、交通协同设施、基站及网络设施、高精度定位设施及路内服务设施等,构建了车路协同路侧交通设施体系;在此基础上,从路侧设施配套分级设置的角度,提出四级自动驾驶道路分级标准,以及配套路侧设施设置要求,细化完善当前自动驾驶“路端”管理方面的技术要求,为管理部门提供参考。     

混驾环境下基于主从博弈的多车协同决策规划

在自动驾驶车辆与人工驾驶车辆混行的复杂交通环境中,如何减小驾驶行为截然不同的2类车辆间的复杂相互作用对于车辆行驶安全性、乘坐舒适性和交通通行效率的影响,是当前自动驾驶决策与控制领域亟待解决的关键问题。提出了一个人机混驾环境下人工驾驶车辆与自动驾驶车辆之间的非合作博弈交互框架。首先,综合考虑车辆加速度线性递减的驾驶人纵向操纵特性、差异化配合程度和不同的延迟响应特性,建立人工驾驶车辆的纵向博弈策略。其次,考虑自动驾驶车辆与周围车辆的安全性约束,以及自动驾驶车辆在换道过程中的舒适性和通行效率目标,设计了自动驾驶车辆的纵向博弈策略。然后,基于主从博弈理论对不同混驾环境下人工驾驶车辆与自动驾驶车辆的博弈交互问题进行求解,得到最优的换道间隙和自动驾驶车辆的纵向速度轨迹,并采用模型预测控制方法规划出自动驾驶车辆的横向安全换道轨迹。最后,根据人工驾驶车辆不同配合度和延迟响应时间的差异,设计了多组人机混驾试验工况进行验证。试验结果表明：自动驾驶车辆能够快速准确识别人工驾驶车辆的配合度,选择出最优的目标换道间隙,并与间隙周围的自动驾驶车辆协作来汇入目标间隙。在换道过程中,自动驾驶车辆始终与周围车辆保持安全...     

智能车辆的研究及发展

智能车辆也叫无人车辆，是一个集环境感知、规划决策和多等级辅助驾驶等功能于一体的综合系统。它集中运用了计算机、现代传感、信息融合、通讯、人工智能及自动控制等技术，是典型的高新技术综合体。它具有道路障碍自动识别、自动报警、自动制动、自动保持安全距离、车速和巡航控制等功能。它的主要特点是在复杂的道路情况下，能自动地操纵和驾驶车辆绕开障碍物并沿着预定的道路(轨迹)行进。     

搭载自动驾驶功能的智能网联汽车安全测试与评估方法研究

目前,针对搭载自动驾驶功能的智能网联汽车,国内外正在广泛开展特定设计运行条件下的道路测试、示范应用等工作,其安全测试与评估方法已经成为当前行业研究的热点和难点。从第三方视角出发,重点针对汽车智能化、网联化面临的主要安全风险,将智能网联汽车的安全测试与评估分为基础测评和监测调整两个阶段。在基础测评阶段,综合评估产品对过程保障及测试要求的符合情况;在监测调整阶段,基于对车辆实际安全状态的监测,适时调整安全评估结果。在此基础上,重点梳理了基于场景的测试、安全评估、监测等测评方法的内在逻辑及原则要求。分别阐述了功能安全、预期功能安全、网络安全和数据安全等过程保障方法及主要要求,以及模拟仿真、封闭场地、实际道路、网络安全和数据安全、软件升级、数据记录等测试方法及主要要求。提出的方法为特定设计运行条件下,具有自动驾驶功能的智能网联汽车综合安全评估提供了参考。     

匝道合流交通场景下自动驾驶汽车安全性测试评价方法

矿用无人运输车辆作业环境恶劣,存在大曲率弯道、坡道等非结构化道路明显特征,对无人化运输控制要求高。为改善PID等传统控制算法适应性问题,提高无人驾驶轨迹跟踪的车辆横纵向控制精度,提出一种纯跟踪与PID结合的多点预瞄横向控制、考虑模糊控制表参数拟合的纵向控制方法,减少控制参数的同时提高算法效果。根据传统控制算法设计基础控制器,结合基础算法优势进行横向与纵向控制算法设计,通过硬件在环仿真和实车测试验证算法的性能。试验结果表明,横向控制算法与斯坦利算法相比,车辆路径跟踪精度有明显改善,纵向控制方面,速度跟随误差<1 km/h,保证了车辆驾驶时的平稳性与舒适性。     

汽车集成安全系统硬件架构功能安全概念设计

随着科技不断进步,在现代汽车安全技术中的主动安全和被动安全正在向着集成化方向发展。接下来,如何保证功能复杂的汽车集成安全系统不会因为不必要的失效故障导致适得其反的严重后果是一个关键问题。本文在汽车集成安全系统控制器的硬件架构概念设计中引入了功能安全的理念,提出了安全完整性要求下的可靠架构设计原则以及其中传感器、执行机构组件、硬件看门狗监控和内存保护的具体要求。基于此硬件架构概念,设计失效故障率更低、更可靠的汽车集成安全系统就有了基础和保证。     

大指挥官PHEV充电系统安规测试与案例分析

随着电动汽车市场占有率逐渐增大,电动汽车安全一直是国家和企业关注的焦点。GB18384电动汽车安全要求,从储能系统、车辆操作安全和故障防护,以及人员触电防护3方面做了详细的要求。本文着重阐述非传导充电系统如何做安规测试以及案例分析。     

电动汽车高压电安全诊断与控制策略的研究

以电动汽车高压电安全诊断与控制技术为基础,研究开发了一种基于CAN总线和线控技术的专用车载高压电安全管理模块EVSM。该模块能实时监测与诊断各类电动汽车高压系统的各种电气参数及其绝缘状态,能正确可靠地控制电能的输出。几年来的试用结果表明,该管理模块很好地满足了各类电动汽车车载状况下静态和动态高压电安全诊断和控制的需要,并具有很好的通用性。     

车载总线通讯安全分析

随着汽车智能化和网联化的快速发展,车辆上应用的电子控制单元(ECU)数量越发庞大。在成本有效控制的基础上保证不同种类的电子控制单元可以有效地通讯,不同的总线协议被应用到车辆上。车辆作为对于安全性要求非常高的一种产品,不同的总线协议有着其独有的特点。对不同总线应用过程可能出现的安全性问题进行分析,是保证车辆安全开发的必要的条件。文章对不同的车载总线应用情况进行简要介绍,明确常见总线类型的各自特点,归纳不同协议类型的总线在应用过程中的面临的共性问题,分析风险问题的产生,可能风险点并提出简要防护措施。     

交叉口安全视距与高架下交叉口设计

港口交通安全一直是制约港口的发展的重要隐患,港区道路上行驶的车辆多以大型车辆为主,对大型车辆交叉口视距进行分析研究可以得出较为适合港区道路情况的交叉口设计方案,并由此可以扩展到高架下平面交叉口的大型车辆交通安全问题,有关经验可供相关专业人员参考。     

单车场景下城市交叉口的智能驾驶车辆左转决策研究

在复杂动态的城市道路环境中,不同的交通参与者之间会不可避免地产生时间或空间上的冲突。针对该问题,对智能驾驶车辆在城市交叉口左转时潜在的冲突行为进行分析并建立决策模型。考虑了车辆运动模式并基于高斯过程回归模型(GPR)建立了直行车辆长时轨迹预测模型,结合轨迹预测提出了基于冲突消解的智能驾驶车辆决策流程(模型)和考虑多因素的驾驶动作选择方法。基于Matlab/Simulink&Prescan搭建仿真验证平台,联合真实数据对算法进行验证。结果表明,单车场景下,决策模型能够以90%的成功率引导无人驾驶车辆完成通行任务。     

基于外部火烧安全的车用动力电池箱优化研究

基于国标对车用动力蓄电池的外部火烧安全要求,文章针对某款车用动力电池箱外部火烧试验的表现情况进行分析,提出优化改进方案,并通过试验验证确定最终方案。试验结果表明,优化方案效果达到了预期,为车用动力电池箱的防火性设计与试验验证提供了可借鉴的思路。     

车身反光标识的交通安全效果分析

粘贴车身反光标识能增强车辆的可识别性,提高行车安全,对交通事故主动预防工作有重要意义。在实地调查车身反光标识使用前后交通事故情况的基础上,运用对比分析的方法研究其交通安全效果,希望研究结果能对相关工作提供参考。