
自动紧急制动系统(AEB)测试评价方法研究进展综述.docx
20页自动紧急制动系统(AEB)测试评价方法研究进展综述 周文帅 李妍 王润民 朱宇 樊昌国摘 要:面对复杂的交通环境 自动紧急制动系统(AEB)是保障自动驾驶汽车行驶安全的重要功能 大量的测试和评价是判定其安全的基础 因此制定合理且适用于AEB系统的测试评价方法至关重要文章梳理和分析了国内外部分现行AEB的测试评价规程 对其中涉及的AEB测试方法进行了对比分析;然后 分析了Euro NCAP和IIHS分别发布的AEB性能评价方法;最后 梳理了目前业界AEB测试评价方法的研究现状 总结出一种可行的AEB测试评价路径 即从真实交通数据构建AEB测试场景 然后构建AEB测试方法 建立相应的评价指标 最后进行实车或虚拟测试 验证其有效性和准确性这为后续AEB安全测试评价技术的研究提供了基础关键字:测试评价;自动紧急制动系统;行驶安全;场景构建;实车测试;虚拟测试:U467.3 :A :1671-7988(2020)18-34-08Abstract: Facing the complicated traffic environment, the Automatic Emergency Braking System(AEB) is an important function to guarantee the driving safety of Autonomous vehicles. A large number of tests and evaluations are the basis for determining their safety. Unlike the traditional test and evaluation methods, building typical traffic scenarios for people-car-road-environment is a feasible means for AEB safety testing. This paper sorts out and analyzes some of the current AEB test evaluation procedures at home and abroad, and compares and analyzes the AEB test methods involved. Then, this paper analyzes the AEB evaluation methods issued by Euro NCAP and IIHS. Finally, this paper sorts out the current research status of AEB test evaluation methods, and summarizes a feasible AEB test path, that is, construct AEB test scenarios from real traffic data, then construct AEB test methods, establish corresponding evaluation indicators, and finally conduct real vehicle or virtual tests to verify its effectiveness and accuracy. This provides a basis for the follow-up AEB safety test and evaluation technology research.Keywords: Test and evaluation; Automatic Emergency Braking System; Driving safety; Scene construction; Real vehicle test; Virtual testingCLC NO.: U467.3 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2020)18-34-08引言隨着汽车数量的不断增长 交通事故也随之增多。
世界卫生组织2018年发布的《2018年全球道路安全状况报告》显示 近年来 全球道路交通死亡人数继续上升 每年造成约135万人死亡 道路交通事故给各国造成的费用估计约达国内生产总值的3%[1]据世界卫生组织调查研究发现 造成道路交通死伤的一个主要风险是车速过快 如果将平均车速降低5% 致命交通事故将减少30%[2]所以减少道路交通事故中车辆与车辆或车辆与行人之间的碰撞事故 成为当前世界上很多国家研究的重点和热点自动紧急制动系统(Automatic Emergency Braking Sys -tem AEB)是一项在车辆自主检测到前方存在碰撞危险时 能够自动启动行车制动 从而降低车辆行驶速度 并尽可能避免发生碰撞的主动安全系统[3][4] 目前受到了国家政府、主机厂、零部件厂商以及科研院所越来越多的重视科学完善的测试评价是高级自动驾驶辅助系统研发的重要组成部分 也是汽车安全运行的必要前提[5]对于AEB的技术进步和应用推广 必须有一套完善的测试评价方法作为支撑 所以围绕对AEB开发和测试的需求 欧盟、美国、中国等国家或地区的标准法规制定部门及相关检测机构都出台了相应的AEB测试评价规范 并且部分科研机构也通过研究分析给出了相应的AEB 测试场景与测试方法。
本文基于国内外标准法规制定部门及业界相关研究报告及文献资料 系统性梳理了AEB测试评价规程的研究现状 分析了现有AEB测试规程中存在的测试场景不完整、测试方法简单、评价指标不足等缺点 提出了AEB测试评价方法的展望同时梳理了目前业界对于AEB测试评价方法的研究 归类出基于场景构建和基于实际测试的AEB测试评价方法 最后总结出一种从真实交通数据构建AEB测试场景 然后构建AEB测试方法 建立相应的评价指标 最后进行实车或虚拟测试的AEB测试评价链1 面向C2C的AEB测试方法车对车(C2C)的碰撞是道路上最常见的交通事故之一为了验证AEB系统的可靠性 一些国家的标准法规制定部门基于多种车车碰撞避免测试场景制定了相应的AEB测试评价标准1.1 Euro-NCAP测试标准Euro-NCAP(欧盟新车评定委员会)于2014年正式引入了基于车车测试场景的AEB测试评价标准 具体包含CCRs(前车静止)、CCRm(前车匀速行驶)、CCRb(前车制动)三种测试场景 如图1、图2、图3所示Euro-NCAP颁布的AEB测试评价方法主要针对M1类乘用车型 选用与M1类乘用车相同视觉、雷达、发射率属性的充气物体作为目标车辆 外部覆盖绘有车辆特征的PVC材料。
测试中 要求测试车辆与目标车辆处于一条中心线 目标车辆(GVT)在测试车辆前方100米 重叠率按照25%为步长增加 且范围为-50%-50%(重叠率是指目标车辆横向偏移的车身位置相对于自车车宽的比率 目标车辆和自车的中轴线重合时 重叠率定义为100%)周围不设置其他干扰车辆或者其他和GVT类似的障碍物被测车从GVT后方以5km/h的步长、25%重叠率的步长增加改变测试速度与重叠率开展新一轮测试其中城市内被测车速度范围为10-50km/h 郊区内速度范围为30-80km/h[6]此外 在最新的2019版Euro-NCAP中增加了CCFtap(车前对车前交叉路径)测试场景 如图4所示 CFtap方案VUT速度分别为10、15和20 km/h的组合 以及GVT速度为30、45和55 km / h的组合[7] 为车车交叉路口碰撞避免测试场景的设计提供了基础1.2 NHTSA测试评价规程美国高速公路安全管理局(NHTSA)在2014年发布了一篇关于AEB调查报告 并讲述了AEB系统的测试方法草案美国交通部2015年宣布NHTSA计划将AEB系统测试加入到新车评定认证方法 在NHTSA颁布的AEB测时方法草案中包含了自车靠近前方静止车辆、自车靠近前方低速行驶车辆、自车靠近前方减速行驶车辆和铁板误作用试验共四類测试项目 如表1所示。
目前评价规程仅针对最大总质量为4540kg以下的乘用车 对每个测试场景需要重复进行7次试验[8][9]1.3 中国新车评价规程中国新车评价规程(CNCAP)在2017年颁布的2018版C-NCAP管理规则中也正式引入了车辆AEB试验 其根据中国道路交通事故数据库分析研究 设计了典型中国道路AEB测试场景 如图5所示 明确了试验场地要求、天气要求和测试车辆状态其中 车车测试场景的AEB测试评价条款 包含了相邻车道车辆制动试验测试场景和铁板误作用试验测试场景 另外基于中国道路的特点 对于测试车辆的初始速度也进行了相应设置[10] 如表2所示1.4 小结目前 对于车对车的追尾碰撞测试规程较为完善 ENCAP颁布的规程为各国提供了测试评价基础 美国和中国等国家根据本国实际道路交通事故数据库分析研究 也都颁布了适用于本国的AEB测试规程美国颁布的AEB测试草案相较于ENCAP增加了铁板误作用试验中国的CNCAP相较于ENCAP增加了相邻车道车辆制动试验和铁板误作用试验 并对测试车辆的初始速度也有了相应的调整除此之外 目前缺少对于车辆变道侧碰、平面交叉路口横碰等AEB测试场景及相关测试标准 同时还缺少多车环境下AEB的测试规程。
2 面向VRU的AEB测试方法在道路交通事故数据库中车辆与弱势道路使用者(VRU 包括行人、骑车者)发生冲突的危险工况也占了相当大的一部分比例 业界针对AEB中车辆有效避撞弱势道路使用者的测试方法展开了深入研究 形成了一系列测试标准2.1 Euro-NCAP测试标准Euro-NCAP在 2016 年也正式引入了AEB面向VRU的测试评价方法面向行人测试方法共包含了如图6所示的6种测试场景:1)车辆与远端穿行的行人发生碰撞且碰撞位置在车辆前端结构的 50%处(CVFA-50);2)车辆与近端穿行的行人发生碰撞且碰撞位置在车辆前端结构的 25%/75%处(CVNA-25/ CVNA-75);3)车辆与有车辆遮挡的情况下近端穿行的儿童发生碰撞且碰撞位置在车辆前端结构的 50%处(CPNC-50);4)车辆与同向行驶的行人发生碰撞且碰撞位置在车辆前端结构的25%/50%处(CPLA-25/CPLA-50)[11]面向自行车测试方法共包含了如图7所示的3种测试场景:1)车辆与近端穿行的自行车发生碰撞且碰撞位置在车辆前端结构的 50%处(CBNA-50);2)车辆与同向行驶的自行车发生碰撞且碰撞位置在车辆前端结构的25%/50%处(CBLA-25/CBLA-50)。
2.2 中国新车评价规程CNCAP颁布的2018版CNCAP管理规则中 也引入了面向行人的AEB测试评价方法 相比于ENCAP中AEB行人测试方法 考虑到中国行人特点 行人的测试速度降低到6.5km/h 并增加了CVFA-25的测试场景 删除了CVNC的测试场景[10] 如表5所示2.3 小结在面向弱势道路使用者的AEB测试方法中 目前ENCAP从车辆前方碰撞结构的角度提出了较为完整的面向行人和自行车AEB测试规程 从多角度和多测试速度对AEB进行了测试CNCAP基于中国行人和道路交通特点 设计了适用于中国的AEB测试规则 相较于ENCAP的行人测试 CNCAP调整了行人的初始速度 但是缺少面向二轮车的AEB测试方法除此之外 目前面向行人的AEB测试方法仅为单人 针对多人的AEB测试方法还需要更多的研究3 AEB性能评价方法现状3.1 Euro-NCAP评价标准Euro-NCAP發布的AEB的测试评价规程包含了市区驾驶环境(。












