面向智能網(wǎng)聯(lián)汽車道路交通安全保障的交通規(guī)則和交通沖突測(cè)試驗(yàn)證研究

周文輝

摘 要：智能網(wǎng)聯(lián)汽車是駕駛?cè)撕蛙囕v合為一體的新型交通參與者，本文提出了將交通法規(guī)和安全行車能力注入到智能網(wǎng)聯(lián)汽車的方法，同時(shí)提出了構(gòu)建相應(yīng)學(xué)習(xí)、測(cè)評(píng)系統(tǒng)和工具的方法，目的是為了使智能網(wǎng)聯(lián)汽車像人類一樣遵守法規(guī)、保障安全，填補(bǔ)目前行業(yè)空白，為掃清智能網(wǎng)聯(lián)汽車落地障礙奠定基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：智能網(wǎng)聯(lián)汽車；交通安全；交通規(guī)則；交通沖突

*國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃課題：路車融合無人駕駛危險(xiǎn)場(chǎng)景庫構(gòu)建與安全通行技術(shù)（2020YFB1600304）

Research on test and verification of traffic rules and traffic conflicts for road traffic safety of intelligent networked vehicles

ZHOU Wenhui

（Road traffic safety research center of the Ministry of public security， Beijing 100062， China）

Abstract： Intelligent networked vehicle is a new type of traffic participant integrating driver and vehicle. This paper puts forward the method of injecting traffic regulations and safe driving ability into intelligent networked vehicle， and puts forward the method of constructing corresponding learning and evaluation systems and tools， in order to make intelligent networked vehicle comply with regulations and ensure safety like human beings， filling the current industry gap and laying a foundation for clearing the landing obstacles of intelligent networked vehicles.

Keywords：Intelligent networked vehicle；traffic safety；traffic rules；traffic conflict

智能網(wǎng)聯(lián)汽車是未來技術(shù)和產(chǎn)業(yè)重要的發(fā)展趨勢(shì)，帶動(dòng)整個(gè)道路交通系統(tǒng)向數(shù)字化、網(wǎng)聯(lián)化、智能化方向發(fā)展。在智能網(wǎng)聯(lián)汽車時(shí)代，交通管理面臨著重大的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。機(jī)遇方面是：我國(guó)在智能化、網(wǎng)聯(lián)化方面的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，有可能轉(zhuǎn)化為道路交通管理和交通安全治理的優(yōu)勢(shì)。美國(guó)已將智能網(wǎng)聯(lián)汽車作為今后減少交通傷亡的最重要舉措。歐洲已制定戰(zhàn)略，通過智能網(wǎng)聯(lián)技術(shù)提升通行效率和交通安全。但交通安全優(yōu)勢(shì)需要較長(zhǎng)時(shí)間才能顯現(xiàn)。挑戰(zhàn)方面是：智能網(wǎng)聯(lián)汽車的發(fā)展，面臨的三大難題：技術(shù)、成本、安全。其中安全最重要，群眾對(duì)機(jī)器駕駛的安全容忍度更低。民調(diào)顯示，對(duì)智能網(wǎng)聯(lián)汽車可接受的安全水平與航空相同。安全分為三大方面：車輛安全、信息安全、交通安全。車輛和信息安全有相對(duì)成熟的技術(shù)保障，汽車等行業(yè)投入也較多。交通安全面臨的挑戰(zhàn)相對(duì)較大，一方面是需要政府主導(dǎo)去推動(dòng)，把握發(fā)展和安全之間的平衡，實(shí)現(xiàn)“包容審慎”的監(jiān)管；另一方面是緊迫性強(qiáng)。智能網(wǎng)聯(lián)汽車具有顯著的互聯(lián)網(wǎng)特征，是軟件定義、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的，因此道路測(cè)試和示范應(yīng)用是產(chǎn)品迭代發(fā)展的必然要求，其上道路行駛就會(huì)對(duì)道路交通安全帶來挑戰(zhàn)。

1現(xiàn)狀問題

目前智能網(wǎng)聯(lián)汽車上道路行駛?cè)找鎻V泛，全國(guó)已有40余個(gè)測(cè)試示范區(qū)，北京測(cè)試區(qū)累計(jì)測(cè)試?yán)锍坛^300萬公里，相當(dāng)于北京10萬輛車一天的通行里程，百度2021年第二季度財(cái)報(bào)披露其測(cè)試?yán)锍桃殉^1200萬公里。量產(chǎn)應(yīng)用方面，輔助駕駛、L3、L4的滲透率也逐漸提升，國(guó)務(wù)院新能源汽車發(fā)展規(guī)劃中，提出2025年要實(shí)現(xiàn)高度智能網(wǎng)聯(lián)汽車在限定區(qū)域和場(chǎng)景的商業(yè)化應(yīng)用。伴隨著上道路使用的增加，智能網(wǎng)聯(lián)汽車交通違法和事故卻是不容忽視的。根據(jù)北京測(cè)試區(qū)的報(bào)告，智能網(wǎng)聯(lián)汽車測(cè)試出現(xiàn)的問題中，有30%是未能遵守交通規(guī)則[1]。有關(guān)智能網(wǎng)聯(lián)汽車的事故也是時(shí)有發(fā)生。

交通違法、事故多發(fā)，暴露出智能網(wǎng)聯(lián)汽車對(duì)交通法規(guī)、安全操作掌握的不足。人類駕駛?cè)藶榱苏莆战煌ǚㄒ?guī)、熟悉安全操作，需要進(jìn)行嚴(yán)格的法規(guī)、技能、實(shí)際道路考試，還有違法、事故責(zé)任等手段讓其強(qiáng)制遵守。而智能網(wǎng)聯(lián)汽車在研發(fā)和測(cè)試過程中，涉及法規(guī)和安全的內(nèi)容較少，并且考核定性、單一。交通法規(guī)、交通安全要素的先天不足，使得智能網(wǎng)聯(lián)汽車的合規(guī)性、安全性受到質(zhì)疑。

2應(yīng)對(duì)策略

本文提出的總體思路是，將人類掌握的通行規(guī)則、安全文明駕駛能力、應(yīng)急處置能力，數(shù)字化后，注入到智能網(wǎng)聯(lián)汽車。具體通過兩種辦法來實(shí)現(xiàn)：一方面是交通法規(guī)的學(xué)習(xí)和遵守能力的驗(yàn)證；另一方面是典型中國(guó)交通狀況的學(xué)習(xí)和應(yīng)對(duì)能力驗(yàn)證。各國(guó)也有類似的做法。ISO和美國(guó)認(rèn)為遵守法規(guī)、安全行車能力是智能網(wǎng)聯(lián)汽車安全的重要內(nèi)容。新加坡還出臺(tái)了專門的標(biāo)準(zhǔn)，要求智能網(wǎng)聯(lián)汽車遵守現(xiàn)行交通法規(guī)。英國(guó)計(jì)劃在車輛安裝安全芯片，實(shí)時(shí)監(jiān)督智能網(wǎng)聯(lián)汽車對(duì)法規(guī)的遵守和對(duì)安全的應(yīng)對(duì)。

2.1交通法規(guī)學(xué)習(xí)和遵守能力驗(yàn)證

法規(guī)遵守方面，可以應(yīng)用交通規(guī)則遍歷化學(xué)習(xí)驗(yàn)證的方法。具體依賴于三點(diǎn)，首先是要有適合智能網(wǎng)聯(lián)汽車的交通法規(guī)庫。其次是便利化的場(chǎng)景，相當(dāng)于考題。最后是高效的學(xué)習(xí)驗(yàn)證工具。

為了符合實(shí)際交通環(huán)境混行的需要，也為了減少政策法規(guī)成本，需要智能網(wǎng)聯(lián)汽車遵守現(xiàn)有交通法規(guī)。但由于交通法規(guī)是給人看的，部分條款人能理解、機(jī)器卻難以執(zhí)行，如保持安全距離、安全超車、減速慢行、路口讓行等，為了滿足智能網(wǎng)聯(lián)汽車自身特性，需要對(duì)法規(guī)進(jìn)行數(shù)字化，對(duì)法規(guī)量化和編程，使機(jī)器可執(zhí)行。具體來說，要把行車行為分解為單個(gè)的動(dòng)作，每個(gè)動(dòng)作都要給出具體的指標(biāo)值，最終形成一條一條的程序語言。以超車為例，要分解為保持縱向距離、打左轉(zhuǎn)向燈、變道、保持橫向距離、加速、再保持縱向距離、打右轉(zhuǎn)向燈、變道等8個(gè)步驟，這些安全距離、打燈時(shí)間、加速要求都要給出具體數(shù)值，最后變成程序語言。

通過交通法規(guī)數(shù)字化，形成數(shù)字化規(guī)則庫后，就可以借助交通法規(guī)場(chǎng)景，對(duì)被測(cè)車輛交通規(guī)則遵守能力進(jìn)行學(xué)習(xí)和驗(yàn)證。構(gòu)建交通法規(guī)時(shí)，應(yīng)盡可能涵蓋各類誘發(fā)違法的因素。

將被測(cè)系統(tǒng)和交通法規(guī)場(chǎng)景接入仿真學(xué)習(xí)驗(yàn)證工具，仿真平臺(tái)運(yùn)行交互后，就可以形成車輛的行車軌跡等各類操控參數(shù)，對(duì)照數(shù)字化規(guī)則庫，就可以借助專用工具進(jìn)行合規(guī)性評(píng)判。

2.2交通沖突應(yīng)對(duì)能力驗(yàn)證

交通沖突場(chǎng)景包含了復(fù)雜場(chǎng)景、困境場(chǎng)景、邊緣場(chǎng)景、危險(xiǎn)場(chǎng)景、事故場(chǎng)景，代表了典型的中國(guó)交通狀況，是驗(yàn)證智能網(wǎng)聯(lián)汽車安全應(yīng)對(duì)能力的有效載體。交通沖突應(yīng)對(duì)驗(yàn)證，同樣依賴于三點(diǎn)，首先是科學(xué)的定量化指標(biāo)[2]，其次是經(jīng)得起推敲的場(chǎng)景庫，再次是高效的工具。在交通沖突驗(yàn)證中，安全是第一優(yōu)先級(jí)，為了安全，最好綜合考慮時(shí)間、距離、速度、交通工具和環(huán)境的工程特性等指標(biāo)，進(jìn)行多維評(píng)估。

3預(yù)期應(yīng)用

通過不斷推進(jìn)智能網(wǎng)聯(lián)汽車法規(guī)、安全應(yīng)對(duì)學(xué)習(xí)驗(yàn)證技術(shù)在智能網(wǎng)聯(lián)汽車交通安全領(lǐng)域的應(yīng)用，除保障智能網(wǎng)聯(lián)汽車交通安全外，還可以推進(jìn)智能網(wǎng)聯(lián)汽車交通安全法規(guī)制度的構(gòu)建和完善，以及整個(gè)道路交通安全數(shù)字化、智能化水平的提升。在制度構(gòu)建支撐方面，上述研究結(jié)論可以應(yīng)用在車輛標(biāo)準(zhǔn)、車輛登記、車輛年檢、道路執(zhí)法、事故責(zé)任認(rèn)定、通行道路管理等各個(gè)方面，即針對(duì)合規(guī)性和安全性問題，可以由多個(gè)管理主體，在多個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行規(guī)范管理，進(jìn)而構(gòu)筑獨(dú)立負(fù)責(zé)、協(xié)調(diào)一致的多支柱安全管理制度體系。另外，上述研究通過對(duì)交通法規(guī)、交通沖突的定量化，以及將交通場(chǎng)景數(shù)字化，可使傳統(tǒng)道路交通管理的數(shù)字化、智能化水平產(chǎn)生質(zhì)的提升。如利用數(shù)字化場(chǎng)景，可以進(jìn)行場(chǎng)景式、交互式的培訓(xùn)、考試，也可實(shí)現(xiàn)靶向精準(zhǔn)宣傳，交通違法、事故的評(píng)判，也可以更量化、更規(guī)范。

參考資料

[1] 北京智能車聯(lián)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心，北京市自動(dòng)駕駛車輛道路測(cè)試報(bào)告（2020年）[R].2021-2-5.http：//www.mzone. site/Uploads/Download/2021-02-09/6021eebaccba2.pdf.

[2] Shai Shalev-Shwartz， Shaked Shammah， Amnon Shashua. On a Formal Model of Safe and Scalable Selfdriving Cars.

三部門聯(lián)合印發(fā)《智能網(wǎng)聯(lián)汽車道路測(cè)試與示范應(yīng)用管理規(guī)范（試行）》

交通運(yùn)輸部、工業(yè)和信息化部、公安部聯(lián)合發(fā)布《智能網(wǎng)聯(lián)汽車道路測(cè)試與示范應(yīng)用管理規(guī)范（試行）》（以下簡(jiǎn)稱《規(guī)范》），從道路測(cè)試與示范應(yīng)用主體、駕駛?cè)思败囕v、道路測(cè)試申請(qǐng)等7個(gè)方面進(jìn)行規(guī)范。《規(guī)范》自2021年9月1日起施行。

交通運(yùn)輸部數(shù)據(jù)顯示，目前我國(guó)已建設(shè)16個(gè)智能網(wǎng)聯(lián)汽車測(cè)試示范區(qū)，開放3500多公里測(cè)試道路，發(fā)放700余張測(cè)試牌照，道路測(cè)試總里程超過700萬公里。《規(guī)范》允許經(jīng)過一定時(shí)間或里程道路測(cè)試、安全可靠的車輛開展載人載物示范應(yīng)用，并將道路測(cè)試和示范應(yīng)用的范圍擴(kuò)展到包括高速公路在內(nèi)的公路、城市道路和區(qū)域；提出了測(cè)試主體的單位性質(zhì)、業(yè)務(wù)范疇、事故賠償能力、測(cè)試評(píng)價(jià)規(guī)程、遠(yuǎn)程監(jiān)控能力、事件分析能力、網(wǎng)絡(luò)安全保障能力及符合法律法規(guī)8個(gè)方面的要求，示范應(yīng)用主體需額外具備智能網(wǎng)聯(lián)汽車示范應(yīng)用運(yùn)營(yíng)業(yè)務(wù)能力。

《規(guī)范》要求，測(cè)試主體在進(jìn)行道路測(cè)試前應(yīng)充分進(jìn)行測(cè)試區(qū)（場(chǎng)）實(shí)車測(cè)試并符合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范和過程要求，提供經(jīng)相關(guān)主管部門確認(rèn)的智能網(wǎng)聯(lián)汽車道路測(cè)試安全性自我聲明，提交自動(dòng)駕駛功能等級(jí)聲明等12項(xiàng)相關(guān)材料；對(duì)初始申請(qǐng)或增加配置相同的示范應(yīng)用車輛，應(yīng)以自動(dòng)駕駛模式在擬進(jìn)行示范應(yīng)用的路段和區(qū)域進(jìn)行過合計(jì)不少于240小時(shí)或1000公里的道路測(cè)試，在測(cè)試期間無交通違法行為且未發(fā)生道路測(cè)試車輛方承擔(dān)責(zé)任的交通事故。

《規(guī)范》明確，未取得臨時(shí)行駛車號(hào)牌，不得開展道路測(cè)試和示范應(yīng)用；道路測(cè)試車輛、示范應(yīng)用車輛車身應(yīng)以醒目的顏色分別標(biāo)示“自動(dòng)駕駛道路測(cè)試”或“自動(dòng)駕駛示范應(yīng)用”等字樣。車輛在道路測(cè)試及示范應(yīng)用過程中，不得非法從事道路運(yùn)輸經(jīng)營(yíng)活動(dòng)，不得搭載危險(xiǎn)貨物，不得在道路上開展制動(dòng)性能試驗(yàn)。