SAE J3016:駕駛自動化分級(2021年4月,中文版)
8.1
本文件不是規(guī)格書和沒有強制的需求
J3016 提供了一種邏輯分類,用于對駕駛自動化功能(和配備ADS車輛)進行分類,以及一組支持分類的術(shù)語和定義,并以其他方式標準化相關(guān)概念、術(shù)語和用法,促進清晰交流。因此,J3016 是基于合理協(xié)議的慣例,而不是技術(shù)規(guī)范。
就其本身而言,J3016 沒有規(guī)定任何要求,也沒有賦予或暗示任何系統(tǒng)性能判斷。因此,雖然可能適當?shù)卣f明,例如,給定的ADS 功能不符合級別 4 的定義,因為它偶爾依賴于遠程后備用戶來執(zhí)行召回(因此是級別 3 功能) ,不宜斷定所討論的功能是“不合規(guī)”或“不安全”。
8.2
級別是指定的,而不是靠測量,反映其制造商定義的駕駛自動化系統(tǒng)功能的設計意圖。
從實際出發(fā),不可能描述或指定用于給定 ADS 功能的完整測試或一組測試,以最終確定或驗證其駕駛自動化水平。如本規(guī)范定義的,級別劃分表示該功能的設計意圖,告訴潛在用戶或其他興趣方該功能可以預期起的功用,使得在該功能被使用時用戶與駕駛自動化系統(tǒng)的角色協(xié)調(diào)一致。級別指定通?;谥圃焐虒δ?系統(tǒng)的設計,開發(fā)和測試的知識。ADS 的功能和局限通過各種手段傳達給潛在用戶,例如在用戶手冊中詳細說明了包含應該和不應該使用的功能,存在哪些限制(如果有的話),以及在駕駛自動化系統(tǒng)或車輛中發(fā)生DDT 執(zhí)行相關(guān)的系統(tǒng)故障時該做什么(如果有的話)。
因此,駕駛自動化系統(tǒng)或用戶對其使用中的一個或多個性能缺陷的表現(xiàn)不會自動改變等級指定。例如:
•其制造商設計為5級的ADS功能不會因為遇到特定道路無法操作車輛而自動降級到4 級。
•坐在裝備 3 級 ADS 功能車輛駕駛員座位上的用戶是 DDT 后備就緒用戶,即使他/他不
接受請求干預,因為他/他不當?shù)厮恕?br />
駕駛自動化系統(tǒng)功能的級別對應于功能的生產(chǎn)設計意圖。無論其所配備的車輛是已經(jīng)部署在商業(yè)中的生產(chǎn)車輛還是尚未部署的測試車輛,這都適用。若因為路測需要測試駕駛員在使用時監(jiān)督功能,并在必要時進行干預以確保安全操作,而將配備 4 級設計預期ADS 功能的測試車輛上分類為 2 級是不正確的。
8.3
等級劃分是定類,而非定序且不會有小數(shù)
雖然按順序編號為 0 到 5,但 J3016 級別在相對優(yōu)點,技術(shù)方面沒有指定或暗示層級復雜性或部署順序。因此,J3016 沒有指定或暗示,例如,等級 4 比等級3 或 2 級“更好”。
此外,雖然可以具有相對高功能的 ADS 功能,例如能夠執(zhí)行的 3 級功能在其 ODD 內(nèi)的大多數(shù)但不是所有可預見的條件下自動實現(xiàn)最小風險條件,它會違反 J3016 的定義是指諸如“低功能”或“部分”4 級 ADS 功能之類的功能。同樣,小數(shù)位描述 SAE J3016 等級駕駛自動化功能是不正確的,例如2.5或4.7。合格或小數(shù)位會消除J3016 提供的嚴格清晰和等級,將使給定車輛中后備用戶和用于執(zhí)行DDT的駕駛自動化系統(tǒng)之間的角色劃分變得模糊。
8.4
級別互不包容
這種分類法的層次是有意的離散和相互排斥的。因此,給定功能被分配多于一個級別在邏輯上是不可能的。例如,由制造商描述為能夠低速在完全訪問控制的高速公路上執(zhí)行密集車流中執(zhí)行完整 DDT 的駕駛自動化功能不能同時屬于 3 級和 4 級,它要么能夠自動執(zhí)行DDT召回并在需要時達到最小風險狀態(tài),或者依賴駕駛員來響應干預請求并執(zhí)行 DDT 或達到最小風險狀態(tài)。
然而,根據(jù)使用規(guī)范和/或用戶偏好,駕駛自動化系統(tǒng)很可能擁有在不同級別的多個功能。例如,配備駕駛自動化系統(tǒng)車輛可以在變化的條件下實現(xiàn):1 級 ACC 功能,2 級道路駕駛輔助,3 級高速公路交通擁堵功能以及 4 級自動代客泊車功能 – 以及允許用戶在沒有駕駛自動化功能的情況下 0 級操作車輛。從用戶角度來看,即使駕駛自動化系統(tǒng)利用大量相同的底層硬件和軟件技術(shù)來提供所有四種駕駛自動化功能,這些各種功能的使用是有次序的而不是同時進行的。
8.5
執(zhí)行DDT,執(zhí)行后備和實現(xiàn)最小風險條件是單獨的功能。
為 3,4 級,或 5級ADS 在討論處理系統(tǒng)故障或操作失敗的設計域(超出 ODD)條件時,SAE J3016 框架區(qū)分以下三個獨立功能:(i)DDT 執(zhí)行,(ii)DDT 后備執(zhí)行,以及(iii)最小風險條件的實現(xiàn)。
i. 在 ADS 功能正常操作條件下執(zhí)行DDT。也就是說,該功能在正常運行時及其 ODD范圍內(nèi)執(zhí)行完整的 DDT(如有)。
ii) 當 ADS 無法繼續(xù)執(zhí)行整個 DDT 時(即在正常操作條件),進行DDT后備支援,對于 3 級 ADS 功能,召回后備用戶(車內(nèi)或遠程)預計會響應干預請求或是動覺明顯的車輛故障,則可以通過恢復手動駕駛來響應干預請求,但如果車輛不能運行,則實現(xiàn)最小風險條件。對于 4 級或 5 級 ADS,該功能或系統(tǒng)通過自動實現(xiàn)最小風險條件來執(zhí)行后備支援,例如,通過停到路肩,打開危險警示燈,禁用推進系統(tǒng)以及召喚路邊援助。(注意:某些 3 級功能可能被設計為在某些情況下自動執(zhí)行后備并實現(xiàn)最小風險條件,例如當存在無障礙的相鄰路肩時,但在其他情況下不存在,例如當沒有這樣的路肩可用。)當 ADS 執(zhí)行后備時,它會將車輛調(diào)整到最小風險狀態(tài),從而結(jié)束后備響應。然而,當后備就緒用戶執(zhí)行應急支援時,他/她可以簡單地繼續(xù)手動操控,而不是僅實現(xiàn)最小風險條件。
iii) 執(zhí)行L4/L5級后備和實現(xiàn)最小風險條件要求ADS 在發(fā)生與 DDT執(zhí)行相關(guān)的系統(tǒng)故障或超出ODD 外之后仍然有效。如果 ADS 不起作用,則可能適用故障緩解策略(見3.11和8.6)。最小風險條件取決于觸發(fā)后備時的車輛狀況和操作環(huán)境,并且可以遵循降級模式策略,該策略考慮包括繼續(xù)操作、停靠路邊或就地停止的相對風險。
8.6
DDT后備與與故障緩解策略
配備ADS車輛可能具有額外的故障緩解策略,旨在使車輛在故障發(fā)生的任何地方都能夠受控制停車,例如,如果3級子行程交通擁堵功能的車內(nèi)后備就緒用戶在交通疏通后(超出ODD條件)未能響應干預請求,則車輛可能具有設計用于使車輛在其當前行駛車道上受控停車并打開危險警告燈的故障緩解策略。圖13顯示了一個示例用例序列。
配備 ADS 的 4 級和 5 級車輛也可能具有在某些罕見的嚴重故障條件下停止故障的故障緩解策略,這些故障條件會導致 ADS 無法正常工作,例如在初始電源故障后失去備用電源或ADS 的計算能力喪失,使其無法執(zhí)行后備并實現(xiàn)最小風險條件。
車輛執(zhí)行的故障緩解與最小風險條件的實現(xiàn)不同,并且不屬于劃分給4級或5級ADS的后備功能,因為它發(fā)生在 ADS 斷開或由于罕見嚴重事件而喪失能力之后,因此它也不屬于 SAE J3016 的范圍。

圖 13 用于顯示 3 級功能的 ADS 發(fā)生故障或超出 ODD 外相應情況的順序,由執(zhí)行應急支援的后
備用戶,或者,如果后備用戶未能執(zhí)行此操作,則可以進行故障緩解策略,例如停在車道。
(注意:虛線表示故障緩解策略。)

L4 級 ADS 的響應順序,嚴重事件(例如,完全停電)并且系統(tǒng)實現(xiàn)最小風險條件
(注意:虛線表示故障緩解策略。)
8.7
L5 級“完全駕駛自動化”是 0 級“無駕駛自動化”的反向模擬。
如 J3016 中所規(guī)定的,級別 5 與級別 4 的區(qū)別在于,其操作上不限于特定的操作設計域,并且在熟練的駕駛員通??梢择{駛傳統(tǒng)車輛的任何地方/道路上運行。
例如,L4 級 ADS-DV 設計用于特定地理圍欄城市中心的低速運行,稱為“完全自動化” 或“完全自動的”是不正確的,應該避免。這種區(qū)別能識別到不能操作傳統(tǒng)車輛的用戶,因為配備 5 級 ADS 的車輛能夠滿足所有相同的出行需求,也就表明其他用戶能夠操作。
8.8
關(guān)于第 5 級的實際考慮
有技術(shù)和實際的考慮因素減輕了規(guī)定的字面含義,即 5 級 ADS 必須能夠“在通常技術(shù)熟練的駕駛員可以合理操作傳統(tǒng)車輛的任何地方道路上操作車輛”,這也許是不可能實現(xiàn)。
例如,配備 ADS 的車輛能夠在整個美國的所有道路上操作車輛,但由于法律或商業(yè)原因,無法在加拿大或墨西哥境內(nèi)操作車輛,但仍然可以被視為 5 級,即使地理圍欄僅在美國境內(nèi)運營。此例外的理由是,地理圍欄限制(僅限美國)不是由于對 ADS 技術(shù)能力的限制,而是由于法律或業(yè)務限制,例如加拿大和墨西哥/中美洲的法律限制禁止 L5 級部署,或無法為這些市場擴展業(yè)務。
8.9
當 3 級,4 級或 5 級 ADS 使用時,用戶請求執(zhí)行DDT
裝備有 3 級 ADS 功能的車輛預計將根據(jù) DDT 后備用戶的要求放棄動態(tài)駕駛?cè)蝿眨―DT)。這種期望是DDT 后備用戶能夠在需要時執(zhí)行DDT 召回的邏輯結(jié)果,包括在發(fā)生 DDT 執(zhí)行相關(guān)車輛系統(tǒng)故障的情況下,ADS 可能未監(jiān)控(如破碎的懸掛部件)。
一些配備駕駛自動化功能的車輛可能設計不允許駕駛員操作(如 ADS-DV)。在這些類型的車輛中,乘客可通過拉緊急停止桿來要求停車,ADS 響應并且達到最小風險狀況(例如,鑒于相鄰路肩的可用性),或執(zhí)行中途停車機動。
當然,也有配備 4 級或 5 級駕駛自動化功能的車輛可以設計駕駛員操作(即在任何較低級別,包括 0 級)。即使 ADS 沒有發(fā)出干預請求,用戶也可以要求操作這車輛。在這些情況下,ADS 可能會延遲放棄 DDT,以確保順利過渡到司機操作而防止危險狀況。
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