1. 概述
本文和大家一起來(lái)學(xué)習(xí)智能駕駛系統(tǒng)智能操作設(shè)計(jì)域,本文中描述了可用于定義ADS的ODD的屬性識(shí)別。一個(gè)ODD描述了一個(gè)ADS功能在道路類(lèi)型、速度范圍、照明條件(白天和/或晚上)、天氣條件和其他操作限制方面的具體操作域。即使一輛車(chē)有多個(gè)ADS功能,但每個(gè)ADS功能的ODD都可能不同。本文提出的測(cè)試框架考慮了ODD的潛在范圍,以及ODD如何影響潛在測(cè)試案例的開(kāi)發(fā)。
2. 方法
采取了三階段的方法來(lái)定義ODD:
1. 回顧文獻(xiàn),包括大眾媒體、新聞稿、技術(shù)期刊和會(huì)議記錄,以確定關(guān)鍵概念,列舉潛在的ODD特征,并研究其他行業(yè)的ODD方法。
2. 對(duì)ODD進(jìn)行定義和分類(lèi),使其成為一種分類(lèi)法,可供交通部和行業(yè)討論ADS時(shí)使用。
3. 根據(jù)文獻(xiàn)審查和工程判斷,描述ODD的概念A(yù)DS特征可能在其中運(yùn)作。
審查了50多個(gè)文獻(xiàn)來(lái)源,包括OEM網(wǎng)站、新聞稿、USDOT文件,包括NHTSA碰撞前場(chǎng)景分析和FHWA管理車(chē)道使用案例,以及技術(shù)和國(guó)際出版物,包括2015年和2016年自動(dòng)駕駛汽車(chē)研討會(huì)的會(huì)議記錄。此外,NHTSA向國(guó)會(huì)撥款委員會(huì)提交的2017財(cái)年預(yù)算申請(qǐng)確定了幾個(gè)ADS用例,在定義本分析的ODD時(shí)考慮了這些用例。應(yīng)該注意的是,鑒于ADS技術(shù)的新興和高度競(jìng)爭(zhēng)的性質(zhì),要獲得關(guān)于ADS功能的預(yù)期ODD的明確和完整的信息本身就很困難。在缺乏ODD信息的情況下,有時(shí)會(huì)使用工程判斷來(lái)定義ODD分類(lèi)法,并確定ADS功能的ODD概念。
圖 1 ODD定義流程
文獻(xiàn)和媒體中的某些信息對(duì)ODD識(shí)別和分類(lèi)定義特別有幫助,包括以下內(nèi)容:
- 產(chǎn)品手冊(cè)中的描述
o 在某些情況下,ODD已在產(chǎn)品手冊(cè)中以及通過(guò)產(chǎn)品研發(fā)測(cè)試和產(chǎn)品應(yīng)用相關(guān)研發(fā)材料中明確定義,特別是道路類(lèi)型和速度。
- 視頻
o 視頻提供了車(chē)輛在特定領(lǐng)域(如天氣條件、物理基礎(chǔ)設(shè)施、共享道路用戶等)測(cè)試的視覺(jué)文件,作為推斷這些ADS功能的潛在ODD的基礎(chǔ)。
o 視頻范圍從官方營(yíng)銷(xiāo)材料到產(chǎn)品研究和測(cè)試視頻,再到已發(fā)布產(chǎn)品的獨(dú)立視頻,適用于許多不同的ADS功能,這些功能正在被OEM廠商測(cè)試或引進(jìn)。
- 感知系統(tǒng)
o 傳感器套件推動(dòng)了ODD的邊界和限制(例如,塵土飛揚(yáng)的條件比雷達(dá)更阻礙攝像機(jī)),在確定ODD時(shí),考慮了為不同ADS功能提出的感知系統(tǒng)。
- 使用說(shuō)明
o 使用說(shuō)明提供了關(guān)于環(huán)境中哪些特征是重要的見(jiàn)解,特別是關(guān)于系統(tǒng)在特定ODD方面遇到困難的報(bào)告,包括糟糕的車(chē)道標(biāo)記、山峰/曲線等。
- 來(lái)自其他領(lǐng)域的ODD
o 其他領(lǐng)域的ODD為分類(lèi)和方法提供信息(例如,航空領(lǐng)域包括空域等級(jí)和過(guò)渡、地面人員的存在、操作員的工作量等)。
小明師兄從多處了解到,未來(lái)汽車(chē)營(yíng)銷(xiāo)、說(shuō)明手冊(cè)、使用說(shuō)明等等都需要明確標(biāo)明ADS系統(tǒng)具體工作邊界,即ODD范圍
3. 定義ODD框架的影響因素
文獻(xiàn)顯示了早期為定義和構(gòu)建ODD所做的一些努力。所提出的概念并不完全一致,其形式包括從公共政策到行業(yè)指南再到研究。
自動(dòng)駕駛系統(tǒng)2.0--安全的愿景
美國(guó)聯(lián)邦交通部對(duì)ODD的定義是在聯(lián)邦指南中給出的,在本文中被采用。該定義指出,ODD應(yīng)由制造商確定,并包括ODD類(lèi)別示例。
鼓勵(lì)各實(shí)體為其車(chē)輛上經(jīng)測(cè)試或部署在公共道路上使用的每個(gè)ADS定義并記錄操作設(shè)計(jì)域(ODD),并對(duì)功能定義的ODD做好相應(yīng)的評(píng)估、測(cè)試和驗(yàn)證。
該定義接著描述了ODD的邊界如何影響ADS的運(yùn)行。
ODD將至少包括以下信息,以定義每個(gè)ADS的能力限制/邊界。ADS要安全運(yùn)行的道路類(lèi)型(城際、城區(qū)等);地理區(qū)域(城市、山區(qū)、沙漠等);速度范圍;ADS要運(yùn)行的環(huán)境條件(天氣、白天/夜間等);以及其他領(lǐng)域限制。
2016年的SAE J3016
SAE-J3016已被美國(guó)交通部采用,定義并描述了ODD。本文中相關(guān)內(nèi)容采用了J3016中提出的概念,并與USDOT的政策一致。除了L5的ODD被描述為 "無(wú)限 "外,ODD與駕駛自動(dòng)化水平?jīng)]有明確的關(guān)系。
J3016為ODD提供了以下定義:"特定的駕駛自動(dòng)化系統(tǒng)或其特征被設(shè)計(jì)為發(fā)揮作用的具體條件,包括但不限于駕駛模式。"
一個(gè)ODD可能包括一個(gè)或多個(gè)駕駛模式。例如,特定的自動(dòng)駕駛系統(tǒng)可能被設(shè)計(jì)為僅在完全受控的高速公路上、在低速交通、高速擁堵工況或兩種駕駛模式下操作車(chē)輛。
圖 2.ODD與智能駕駛級(jí)別的關(guān)系(國(guó)際汽車(chē)工程師學(xué)會(huì),2016年)
關(guān)于J3016,一直有質(zhì)疑和批評(píng)。例如,全國(guó)專業(yè)工程師協(xié)會(huì)評(píng)論說(shuō):SAE J3016提出的操作設(shè)計(jì)域過(guò)于寬泛,沒(méi)有充分反映車(chē)輛在整體域(如收費(fèi)公路)的單一路線過(guò)程中可能需要進(jìn)入和退出的無(wú)數(shù)子領(lǐng)域。
出現(xiàn)的另一個(gè)問(wèn)題是,在L5的"無(wú)限 "ODD概念是否應(yīng)該被推向極端(例如,白茫茫的雪地條件),或者它在實(shí)踐中是否受到限制(例如,與合理的人類(lèi)駕駛員相同的水平)。SAE J3016目前正在與ISO合作對(duì)該文件進(jìn)行更新,該文件將澄清幾個(gè)要點(diǎn),包括與ODD有關(guān)的概念。
加州政策
與美國(guó)交通部和國(guó)際汽車(chē)工程師學(xué)會(huì)類(lèi)似,加州法規(guī)草案描述了ODD的概念,定義了ADS和人類(lèi)操作之間的界限,并指出ODD將由制造商指定。
制造商應(yīng)在申請(qǐng)中確定目標(biāo)自動(dòng)駕駛車(chē)輛被設(shè)計(jì)用于操作的操作設(shè)計(jì)域,并證明車(chē)輛被設(shè)計(jì)為無(wú)法在披露的ODD之外的區(qū)域以自動(dòng)駕駛模式操作。
該政策繼續(xù)指出,ODD要素可以被識(shí)別為減法。
確定任何通常發(fā)生的或受限制的條件,包括但不限于:雪、霧、黑冰、潮濕的路面、施工區(qū)以及按地點(diǎn)或道路類(lèi)型劃分的地理圍欄,在這些條件下,車(chē)輛被設(shè)計(jì)為無(wú)法在自動(dòng)駕駛模式下運(yùn)行或無(wú)法可靠地運(yùn)行,并證明車(chē)輛被設(shè)計(jì)為無(wú)法在這些條件下以自動(dòng)駕駛模式運(yùn)行。
它還討論了在地理上界定的ODD內(nèi)與當(dāng)?shù)胤梢?guī)范的關(guān)系。
參考地方當(dāng)局的條例或決議,規(guī)定在地方當(dāng)局的管轄范圍內(nèi),車(chē)輛可以運(yùn)行的操作設(shè)計(jì)域。
為了支持加州的政策,加州PATH進(jìn)行了一項(xiàng)分析,收集了專家對(duì)"操作設(shè)計(jì)域 "的反饋,這些域被定義為農(nóng)村、城市和高速公路/公路。這一分類(lèi)方案被認(rèn)為過(guò)于直白和不分青紅皂白,被ODD所取代。該分析還指出了處理廣泛的環(huán)境、天氣和照明條件的挑戰(zhàn),并建議使用補(bǔ)充性的功能安全計(jì)劃來(lái)解決難以量化的情況。
PEGASUS項(xiàng)目
PEGASUS項(xiàng)目旨在 "建立普遍接受的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、工具和方法,以及發(fā)布高度自動(dòng)駕駛功能的場(chǎng)景和情況。"這項(xiàng)工作的重點(diǎn)是高速公路駕駛,PEGASUS研究小組已經(jīng)確定了場(chǎng)景中與ODD有關(guān)的幾個(gè)要素,包括交通基礎(chǔ)設(shè)施(如車(chē)道、法規(guī)、幾何形狀)、環(huán)境條件(如濕潤(rùn)的表面抓地力、光線、太陽(yáng)、霧、傳感器障礙)和交通。
參考的其他因素
雖然不是本分析的核心,但也考慮了其他行業(yè)的影響因素。這些包括航空和美國(guó)國(guó)防部。
航空業(yè)管理著國(guó)家空域和太空飛行中的交通運(yùn)營(yíng)域??沼蛉萘勘恢付閹讉€(gè)等級(jí),其中規(guī)定了操作特點(diǎn)和程序。為了在某些空域中運(yùn)行,飛機(jī)可能被要求配備某些設(shè)備(如應(yīng)答器),飛行員可能需要遵循某些程序(如儀表飛行規(guī)則與目視飛行規(guī)則)。這些運(yùn)行域的指定受到空域的復(fù)雜性和潛在風(fēng)險(xiǎn)的影響。對(duì)于汽車(chē),ODD同樣受到復(fù)雜性(如速度、交通水平)、風(fēng)險(xiǎn)、裝備(如傳感器)和程序(如收費(fèi)車(chē)道)的影響。
NASA的任務(wù)在有限的領(lǐng)域內(nèi)運(yùn)行,這有助于約束設(shè)計(jì);例如,限制在特定地理區(qū)域或可能遇到的物體類(lèi)型的任務(wù)。對(duì)于自動(dòng)飛行系統(tǒng),有一定的領(lǐng)域考慮,如空中交通、危險(xiǎn)天氣、地形和其他障礙物和安全機(jī)動(dòng)。
國(guó)防部在設(shè)計(jì)和使用無(wú)人駕駛系統(tǒng)時(shí)考慮了操作域;例如,公路、沿海地區(qū)、森林地區(qū)和各種操作速度(國(guó)家研究委員會(huì),2005)。
指導(dǎo)原則
根據(jù)文獻(xiàn)制定了幾項(xiàng)指導(dǎo)原則,以確定和描述ODD的特點(diǎn)。
- 需要一個(gè)ODD分類(lèi)法--存在大量不同的ODD維度,需要一個(gè)架構(gòu)來(lái)組織分類(lèi),并促進(jìn)對(duì)系統(tǒng)要求、能力和測(cè)試的討論。
- 考慮到運(yùn)行環(huán)境的變化--ODD的性質(zhì)可能不同。有些是預(yù)先確定的(如道路類(lèi)型),而另一些則隨時(shí)間變化(如交通狀況)。有些可以分為不連續(xù)的類(lèi)別(如標(biāo)志),而其他的則沿著連續(xù)的尺度變化,可能難以量化(如雨、光、霧)。
- 定義什么是 "運(yùn)行場(chǎng)景"--運(yùn)行場(chǎng)景部分是由一組ODD特征描述的,這些特征描述了該功能設(shè)計(jì)執(zhí)行的環(huán)境。
- 確定ODD的界限--ODD定義了ADS可以和不可以運(yùn)行的地方。由于混雜變量(如天氣和照明)、非確定性軟件、設(shè)計(jì)和測(cè)試等原因,ODD界限可能因次行程或操作場(chǎng)景而不同。
- 識(shí)別當(dāng)前的ODD狀態(tài)(自我意識(shí))--ADS功能應(yīng)能識(shí)別其是否在ODD內(nèi),并檢測(cè)和響應(yīng)系統(tǒng)的參與和脫離限制。這可能包括識(shí)別某些ODD狀態(tài)(如道路類(lèi)型)之間的轉(zhuǎn)換。
定義ODD分類(lèi)法
雖然文獻(xiàn)提供了許多ODD要素的例子,但沒(méi)有確定分類(lèi)框架。這項(xiàng)工作在開(kāi)發(fā)分類(lèi)法方面邁出了第一步,以組織研究中發(fā)現(xiàn)的許多ODD要素。這個(gè)ODD分類(lèi)法采用了類(lèi)別和子類(lèi)別的層次結(jié)構(gòu),每個(gè)類(lèi)別都有定義,并在適當(dāng)?shù)牡胤接蟹旨?jí)。該分類(lèi)法是描述性的,而不是規(guī)范性的,因?yàn)楦鶕?jù)設(shè)想,這些要素可以被組織成幾個(gè)不同的組別。該分類(lèi)法提供了一種結(jié)構(gòu)化的方法來(lái)組織和識(shí)別ADS功能的各種ODD,特別是當(dāng)存在幾種不同的可能的組合。圖3顯示了廣泛的頂層類(lèi)別和直接子類(lèi)別。
圖9. 帶有頂層類(lèi)別和直接子類(lèi)別的ODD分類(lèi)框架
層次結(jié)構(gòu)延伸到多個(gè)子級(jí)別,如圖4所示。環(huán)境條件 "類(lèi)別被劃分為四個(gè)子類(lèi)別:天氣、照明、顆粒物和道路天氣。天氣又被進(jìn)一步細(xì)分為雨、溫度、風(fēng)和雪。對(duì)于這個(gè)研究項(xiàng)目來(lái)說(shuō),將雨進(jìn)一步細(xì)分為不同的等級(jí),有助于掌握在ADS功能上收集的數(shù)據(jù)。例如,一些ADS功能已經(jīng)在小雨中測(cè)試過(guò),而另一些則在大雨中測(cè)試過(guò)。盡管該分類(lèi)法的應(yīng)用在本研究項(xiàng)目中很有用,但進(jìn)一步的研究和利益相關(guān)者的參與將有利于完善和客觀地量化這些類(lèi)別和等級(jí)。
圖4環(huán)境條件類(lèi)別中的分層實(shí)例
奇怪的類(lèi)別描述
有形基礎(chǔ)設(shè)施
有形基礎(chǔ)設(shè)施指的是為一個(gè)國(guó)家、城市或地區(qū)服務(wù)并使其經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的設(shè)施和系統(tǒng)。物理基礎(chǔ)設(shè)施的典型特征是技術(shù)結(jié)構(gòu),如道路、橋梁、隧道、供水、下水道、電網(wǎng)、電信等,這些結(jié)構(gòu)在大多數(shù)情況下是相互關(guān)聯(lián)的。ADS功能可能取決于此類(lèi)基礎(chǔ)設(shè)施要素,它們是ODD環(huán)境的關(guān)鍵部分。主要物理基礎(chǔ)設(shè)施要素的子類(lèi)別列舉如下;圖5提供了說(shuō)明性照片。
道路類(lèi)型
- 分割公路、未分割公路、干道、城市、農(nóng)村、停車(chē)場(chǎng)、多車(chē)道、單車(chē)道、高速乘用車(chē)(HOV)車(chē)道、上下匝道、緊急疏散通道、單向、只轉(zhuǎn)彎車(chē)道、私人道路、可逆車(chē)道、交叉口(信號(hào)燈、U型彎、4向/2向停車(chē)、環(huán)島、合并車(chē)道、只轉(zhuǎn)彎車(chē)道、人行道、收費(fèi)廣場(chǎng)、鐵路口)。
道路表面
- 瀝青、混凝土、混合、格柵、磚、泥土、碎石、刮擦路面、部分遮擋、減速帶、坑洞、草地。
路面邊緣
- 標(biāo)線、臨時(shí)標(biāo)線、路肩(鋪面或碎石)、路肩(草地)、混凝土障礙物、格柵、欄桿、路緣、錐體。
路面幾何
- 直線、曲線、山丘、側(cè)峰、轉(zhuǎn)角(規(guī)則、盲角)、消極障礙、車(chē)道寬度。
圖5. 有形基礎(chǔ)設(shè)施要素的例子
操作制約因素
在設(shè)計(jì)和測(cè)試ADS應(yīng)用時(shí),需要考慮一些操作限制。這些包括諸如速度限制的動(dòng)態(tài)變化、交通特性、施工等因素。例如,進(jìn)入學(xué)校區(qū)域的ADS受到較低的速度限制,必須做出適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)以確保其乘客和其他道路使用者的安全。下面列出了一些操作限制的例子。圖6中提供了說(shuō)明性的照片。
速度限制
- 最低和最高速度限制(絕對(duì)速度,相對(duì)于速度限制,相對(duì)于周?chē)煌ǎ?nbsp;
交通狀況
- 最小交通,正常交通,碰碰車(chē)/高峰期交通,改變(事故,緊急車(chē)輛,施工,封閉道路,特殊事件)。
物體
為使ADS在ODD內(nèi)正確導(dǎo)航,它必須檢測(cè)并響應(yīng)某些物體,這被稱為OEDR。OEDR是具體描述以后會(huì)做相應(yīng)的更新,但在此討論的是識(shí)別ODD內(nèi)可合理預(yù)期存在的物體。例如,行人可能會(huì)出現(xiàn)在十字路口,但很少出現(xiàn)在高速公路上。下面的文字和圖7中提供了對(duì)象和描述的例子。
標(biāo)志
- 標(biāo)志(如停止、讓步、行人、鐵路、學(xué)校區(qū)等)、交通信號(hào)(閃爍、學(xué)校區(qū)、消防隊(duì)區(qū)等)、人行橫道、鐵路道口、停止的公共汽車(chē)、施工標(biāo)志、急救信號(hào)、遇險(xiǎn)信號(hào)、道路使用者信號(hào)、手勢(shì)。
道路使用者
- 車(chē)輛類(lèi)型(汽車(chē)、輕型卡車(chē)、大型卡車(chē)、公共汽車(chē)、摩托車(chē)、寬體車(chē)、緊急車(chē)輛、建筑設(shè)備、馬車(chē)/越野車(chē))、停止的車(chē)輛、移動(dòng)的車(chē)輛(手動(dòng)、自動(dòng))、行人、騎車(chē)人。
非道路使用者的障礙物/物體
- 動(dòng)物(如狗、鹿等)、購(gòu)物車(chē)、碎片(如輪胎碎片、垃圾、梯子)、建筑設(shè)備、行人、騎車(chē)人。
圖7.對(duì)象的例子
環(huán)境條件
環(huán)境條件在各種ADS應(yīng)用的安全運(yùn)行中起著至關(guān)重要的作用,并對(duì)車(chē)輛裝配ADS系統(tǒng),特別是早期裝配的車(chē)輛構(gòu)成了最大的挑戰(zhàn)之一。環(huán)境可以影響能見(jiàn)度、傳感器的保真度、車(chē)輛的可操作性和通信系統(tǒng)。今天,ADS技術(shù)最常在晴朗而非惡劣的天氣條件下進(jìn)行測(cè)試。平均而言,每年有超過(guò)570萬(wàn)起車(chē)輛碰撞事故。其中約22%的車(chē)禍--近130萬(wàn)起--與天氣有關(guān)。與天氣有關(guān)的車(chē)禍被定義為在惡劣天氣(即雨、雪、雪、霧、嚴(yán)重的橫風(fēng)或吹雪/沙/碎石)或在濕、雪或冰的路面上發(fā)生的車(chē)禍。降水、大風(fēng)和極端溫度天氣通過(guò)能見(jiàn)度來(lái)影響駕駛員的能力、車(chē)輛性能和可操作性(即牽引力、穩(wěn)定性和可操作性),以及路面的狀況、路面摩擦、道路基礎(chǔ)設(shè)施、碰撞風(fēng)險(xiǎn)、交通流量。因此,作為ODD的一部分,考慮各種環(huán)境條件是很重要的。下面描述了其中的一些條件,圖8中顯示了一些例子。
天氣
- 風(fēng)、雨、雪、雨夾雪、溫度
- 在高速公路上,小雨或雪可以使平均速度降低3%至13%。大雨可使平均速度降低3-16%。在大雪中,高速公路的平均速度可以下降5%至40%。在小雨中,自由流動(dòng)的速度可下降2%至13%,在大雨中可下降6%至17%。雪會(huì)導(dǎo)致自由流速度下降5%到64%。下雨時(shí)速度差異可下降25%。
天氣引起的道路狀況
- 積水、被淹沒(méi)的道路、結(jié)冰的道路、道路上的積雪
- 洪水導(dǎo)致的車(chē)道淹沒(méi)以及積雪和風(fēng)吹碎石導(dǎo)致的車(chē)道阻塞都會(huì)造成通行能力下降。由于危險(xiǎn)條件(如大風(fēng)中的大卡車(chē))造成的道路封閉和通行限制也會(huì)降低道路通行能力。
顆粒物質(zhì)
- 霧、煙、煙霧、灰塵/泥土、泥漿
- 能見(jiàn)度低會(huì)導(dǎo)致速度下降10%到12%。能見(jiàn)度距離因霧和強(qiáng)降水以及風(fēng)吹雪、灰塵和煙霧而減少。低能見(jiàn)度條件導(dǎo)致速度變化增加,從而增加碰撞風(fēng)險(xiǎn)。每年有超過(guò)38,700輛汽車(chē)在大霧中發(fā)生車(chē)禍。每年有超過(guò)600人死亡,超過(guò)16300人在這些車(chē)禍中受傷。
光照度
- 白天(太陽(yáng):頂燈、背燈和前燈)、黎明、黃昏、夜晚、路燈、頭燈(普通和遠(yuǎn)光燈)、迎面而來(lái)的車(chē)輛燈光(頂燈、背燈和前燈)。
圖8.環(huán)境條件的例子
智能網(wǎng)聯(lián)
智能網(wǎng)聯(lián)和自動(dòng)化正越來(lái)越多地被整合到汽車(chē)和卡車(chē)中,目的是提高安全性和機(jī)動(dòng)性,并提供更好的駕駛體驗(yàn)。智能網(wǎng)聯(lián)是一種使能技術(shù),它可以定義ADS功能可以在哪里運(yùn)行。例如,低速班車(chē)可能依賴于交通信號(hào)燈的位置和時(shí)間信息,以減少對(duì)傳感器單獨(dú)檢測(cè)信號(hào)的依賴。其他的操作例子包括生態(tài)接近和離開(kāi)或協(xié)調(diào)的ACC。
智能網(wǎng)聯(lián)構(gòu)成了其他車(chē)輛、道路使用者、遠(yuǎn)程車(chē)隊(duì)管理運(yùn)營(yíng)商以及物理和數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施元素之間的通信鏈接。這些元素中的一些將在下文中描述。圖9中提供了說(shuō)明性的照片。
車(chē)輛
交通密度信息
- 眾包數(shù)據(jù)(例如,Waze)和V2I
遠(yuǎn)程車(chē)隊(duì)管理系統(tǒng)
- 車(chē)輛可由一個(gè)可進(jìn)行遠(yuǎn)程操作的操作中心支持。
基礎(chǔ)設(shè)施 傳感器和通信
- 工作區(qū)警報(bào)、弱勢(shì)道路使用者、路線和事件管理、GPS、3-D高清地圖(Ellichipuram,2016)、坑洞位置、天氣數(shù)據(jù)、云上數(shù)據(jù)等。
圖9.連接的例子
分區(qū)
ADS的功能在空間上可能受到區(qū)域的限制。這些區(qū)域的邊界可能是固定的或動(dòng)態(tài)的,定義邊界的條件可能是基于復(fù)雜性、操作程序或其他因素。一個(gè)例子是工作區(qū),它可以混淆ADS,因?yàn)榈缆放渲茫访鏄?biāo)記和新的車(chē)道排列)與典型條件不同。在工作區(qū),錐形筒可能取代雙黃線,柱子可能取代路緣石,施工人員的手勢(shì)可能取代交通燈。這些為人類(lèi)駕駛員設(shè)計(jì)的提示可以挑戰(zhàn)先進(jìn)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。還有其他幾種類(lèi)型的區(qū)域,作為ODD的潛在元素,也是很重要的。
地理圍欄
- 中央商業(yè)區(qū)、校園和退休社區(qū)(例如,CityMobil2是固定路線,包括<20英里/小時(shí)的公路和非公路上的人行道路線)。
交通管理區(qū)
- 可能包括臨時(shí)關(guān)閉車(chē)道、動(dòng)態(tài)交通標(biāo)志、可變速度限制、臨時(shí)或不存在的車(chē)道標(biāo)記、人為引導(dǎo)的交通、裝載/卸載區(qū)。
學(xué)校/施工區(qū)
- 動(dòng)態(tài)限速,不穩(wěn)定的行人和車(chē)輛行為。
地區(qū)/國(guó)家
- 任何法律、法規(guī)、執(zhí)法、侵權(quán)或其他方面的考慮(例如,跟車(chē)距離、許可等)。
干擾區(qū)
- 隧道、停車(chē)場(chǎng)、茂密的樹(shù)葉、因高大建筑物而受到限制的GPS、大氣條件。
圖 10.區(qū)域的例子
ADS功能ODD識(shí)別
ODD分類(lèi)法可作為識(shí)別ADS功能ODD的檢查表。在上述ODD分類(lèi)法的基礎(chǔ)上,生成了一份全面的ODD檢查表。為了展示該清單的潛在應(yīng)用,我們?yōu)槿齻€(gè)理論上的ADS功能填寫(xiě)了該清單。通用的L3級(jí)有條件的交通擁堵駕駛、L3級(jí)有條件的高速智能駕駛和L4級(jí)高度自動(dòng)化車(chē)輛/TNC被選中。應(yīng)該注意的是,目前制造商將決定一個(gè)ADS功能的ODD,類(lèi)似的ADS功能的ODD可能有所不同。這里介紹的理論特征純粹是示范性的,不代表任何商業(yè)上銷(xiāo)售的ADS特征。表1顯示了L3級(jí)有條件的交通擁堵駕駛的檢查表。
為了測(cè)試車(chē)輛的安全運(yùn)行能力,在測(cè)試開(kāi)發(fā)和執(zhí)行中要考慮ODD。場(chǎng)景考慮了ODD元素的組合,可用于描述測(cè)試案例和場(chǎng)景的條件;例如,有混凝土表面的公路,有輕霧。測(cè)試設(shè)施重新創(chuàng)建某些ODD的能力有限(如城市環(huán)境、山峰),可能需要升級(jí)新的基礎(chǔ)設(shè)施以支持測(cè)試。有些ODD要素難以量化和重新創(chuàng)建(如天氣),可通過(guò)功能安全設(shè)計(jì)實(shí)踐和道路測(cè)試解決。其他ODD的例子見(jiàn)圖11。圖12再現(xiàn)了SAE J3016中顯示ODD相對(duì)于駕駛自動(dòng)化水平的重要性的圖。
圖11.其他ODD的例子
圖12.說(shuō)明了ODD相對(duì)于駕駛自動(dòng)化水平的重要性
要擴(kuò)大所定義的ODD特征,有幾個(gè)方面需要考慮。與其他ODD特征進(jìn)行比較,并與OEM廠商合作,就定義達(dá)成共識(shí),可以提高該分類(lèi)法的穩(wěn)健性。對(duì)ODD邊界條件的進(jìn)一步調(diào)查,以及ADS如何檢測(cè)這些邊界,對(duì)于理解脫離事件非常重要。例如,最小風(fēng)險(xiǎn)機(jī)動(dòng)可能會(huì)根據(jù)車(chē)載傳感器配置和路肩的適用性而有所不同。此外,需要考慮到潛在的事件,如當(dāng)司機(jī)參與部分駕駛?cè)蝿?wù)時(shí),樹(shù)葉阻擋了傳感器或擋風(fēng)玻璃上的鳥(niǎo)糞阻擋了視線。因此,有必要考慮一個(gè)更詳盡的清單和潛在的分類(lèi)器,用于MRCs和其他非公路用戶。汽車(chē)和航空業(yè)的自動(dòng)化專家都提醒說(shuō),汽車(chē)和飛機(jī)之間的ODD差異非常大,交叉學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)相當(dāng)有限。