ISO 19206-42020 道路车辆.主动安全功能评估用目标车辆 易受伤害的道路使用者和其他物体的试验装置.第4部分自行车驾驶员目标的要求标准立项发展报告

道路车辆主动安全功能评估用目标车辆易受伤害的道路使用者和其他物体的试验装置第4部分：自行车驾驶员目标的要求标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:Roadvehicles—Testdevicesfortargetvehicles,vulnerableroadusersandotherobjects,forassessmentofactivesafetyfunctions—Part4:Requirementsforbicyclisttargets摘要随着全球道路交通安全形势的日益严峻，主动安全技术作为减少交通事故、保护易受伤害道路使用者（VRU）的关键手段，其开发与验证的标准化变得至关重要。本报告围绕国际标准ISO19206-4:2020《道路车辆主动安全功能评估用目标车辆易受伤害的道路使用者和其他物体的试验装置第4部分：自行车驾驶员目标的要求》的立项与发展历程进行系统性阐述。报告首先分析了全球自行车交通事故频发、智能驾驶辅助系统（ADAS）技术迭代及法规强制测试需求等立项背景，明确了该标准旨在为主动安全功能评估提供高保真、可重复、可追溯的自行车驾驶员试验目标的技术规范。报告详细解读了标准的核心技术内容，包括目标的物理结构、运动学特性、雷达及光学信号特征、耐久性测试方法等，并通过对主要起草单位——国际标准组织道路车辆技术委员会（ISO/TC22）及其下属工作组的详细介绍，揭示了标准制定过程的科学性与严谨性。本报告认为，ISO19206-4:2020的发布不仅填补了VRU测试目标在自行车场景下的国际标准空白，更对推动全球范围内的AEB（自动紧急制动）等主动安全系统的性能提升、促进测试结果互认、以及加速自动驾驶技术的发展具有里程碑式的意义。未来，该标准将引领行业向更逼真、更复杂、更具挑战性的测试场景演进，最终服务于零交通事故的愿景。关键词：道路车辆；主动安全；易受伤害道路使用者；自行车驾驶员目标；试验装置；ISO19206；标准化发展Keywords:Roadvehicles;Activesafety;Vulnerableroadusers(VRU);Bicyclisttarget;Testdevice;ISO19206;Standardizationdevelopment1.引言在全球范围内，道路交通事故每年导致数百万人伤亡，其中，行人、自行车骑行者、摩托车骑手等易受伤害道路使用者（VRU）的比例居高不下。根据世界卫生组织的报告，VRU占全球道路死亡人数的一半以上。在城市化进程加速和绿色出行倡导的背景下，自行车作为一种低碳环保的交通工具保有量迅速增长，但与此同时，涉及自行车驾驶员的事故伤亡率也引起了各国监管机构、汽车制造商及广大消费者的高度关注。为应对这一挑战，以自动紧急制动（AEB）、前向碰撞预警（FCW）为代表的主动安全系统已成为新车型的标准配置。这些系统能否在各种真实场景下准确、及时地识别并响应自行车驾驶员，直接决定了其保护效果。然而，如何公平、客观、可重复地评估这些系统的性能，面临着一项核心技术难题：需要一种高逼真度、物理特性一致且能被车辆传感器（如雷达、摄像头、激光雷达）稳定识别的“假目标”。在ISO19206-4:2020标准发布之前，市场上缺乏针对自行车驾驶员目标的统一国际标准。不同供应商制造的测试目标在雷达反射截面（RCS）、光学特征、关节运动模拟等方面差异巨大，导致同一车型在不同实验室的测试结果缺乏可比性，严重制约了主动安全技术的研发效率和法规认证的权威性。因此，制定一项关于自行车驾驶员目标的国际标准，成为了行业发展的迫切需求。2.标准立项的背景与意义2.1背景分析1.交通事故的严峻形势：数据显示，自行车骑行者在与机动车发生碰撞时，死亡率极高。许多事故发生在转弯、路口或车辆变道等复杂场景下，对感知系统提出了极高的要求。2.技术发展的驱动：随着毫米波雷达、视觉感知、激光雷达（LiDAR）技术的成熟，汽车已能实现多传感器融合感知。为了验证这些融合系统的性能，需要一种能同时模拟雷达、摄像头和激光雷达特征的“多模态”目标。ISO19206-4:2020正是为了满足这一技术要求而设立。3.法规的倒逼效应：欧洲新车安全评鉴协会（EuroNCAP）、中国新车评价规程（C-NCAP）等主流安全评价机构，已将针对自行车骑行者场景的AEB测试纳入评分体系。例如，EuroNCAP2023及后续路线图中，明确要求测试场景中使用的自行车目标需满足ISO19206-4标准。法规需求直接催生了对标准化测试工具的强制性要求。4.促进国际贸易与互认：缺乏统一标准导致企业进行全球车型开发时，需面对各国或地区不同的测试方法，成本高昂。一项统一的国际标准有助于推动全球范围内汽车产品测试报告的互认，降低合规成本。2.2标准的重要意义ISO19206-4:2020的立项与发展，对于整个汽车行业具有深远影响：-确保测试的准确性与可重复性：标准为自行车目标的机械结构、动力学行为、雷达信号特征（RCS）、光学/红外特征、材质耐久性等提供了明确的技术指标，确保在不同时间、不同地点进行的测试能够得出一致的结果。-支撑法律法规的实施：为各国和地区的监管机构提供了一个可靠的技术规范，用以对汽车产品的主动安全性能进行认证和监督。-推动技术创新与产业升级：该标准为测试设备供应商提供了明确的设计方向，激励其开发更高性能的目标产品；同时，它也促使主机厂和零部件厂商在算法开发、传感器融合等方面投入更多资源，以通过严格的测试。-保障易受伤害道路使用者的生命安全：最终目标是提升主动安全系统在真实世界中对自行车驾驶员的保护能力，减少伤亡事故，构建更安全的交通环境。3.标准主要内容解读ISO19206-4:2020作为系列标准的第四部分，其全称为《道路车辆主动安全功能评估用目标车辆易受伤害道路使用者和其他物体的试验装置第4部分：自行车驾驶员目标的要求》。该标准全文定义了一套完整的技术要求，用以规范用于评估主动安全功能的自行车驾驶员测试目标。3.1适用范围本标准适用于在城市道路、乡村道路等常见交通场景中，用于评估车辆主动安全系统（特别是探测和避让功能）的成人自行车驾驶员目标。它规定了硬件（目标假人及其搭载的自行车平台）和软件控制（运动轨迹、速度、姿态）等方面的性能要求。3.2核心技术要求1.几何与运动学要求：-目标需准确模拟一名典型成人（身高约1.75米，体态标准）在骑行状态下的外形轮廓。-必须具备仿真的关节运动能力，如腿部踏蹬动作。这些动作必须与真实的骑行运动学（如踏频、关节角度变化）保持一致，以确保视觉算法能够根据人体姿态进行有效识别和预测。-自行车模型需包含车架、车把、车轮等主要组成部分，其尺寸和形态应能代表典型的城市通勤自行车。2.雷达特征（RCS）要求：-标准的重点之一是定义目标的雷达散射特性。要求目标的RCS值及其分布模式，在24GHz、77GHz等主流车载雷达工作频段内，与真实人体和自行车的RCS相似。-标准明确了静态和动态条件下的RCS容忍度，确保雷达传感器无法轻易区分测试目标和真实目标。3.光学与红外特征要求：-光学部分：目标的表面材料、纹理和颜色（如衣物颜色、自行车颜色）需在可见光范围内与真实场景相似，以避免算法因识别“假目标”的异常纹理或无反光特性而误判。特别是对高动态范围（HDR）摄像头和低照度条件下的视觉感知进行验证。-红外特征（热成像）：标准要求目标在热成像摄像头下，必须能够模拟人体的热辐射分布。这意味着目标需要内置发热元件，使其头部、躯干等部位在红外视野中呈现与人体相似的辉度分布，以支持夜间的行人检测功能测试。4.激光雷达（LiDAR）特征要求：-随着LiDAR技术在量产车中的普及，标准对目标在LiDAR下的点云密度、反射率和形状进行了定义。要求目标表面具有与真实自行车驾驶员相似的材料反射率，以生成真实的深度图和点云。5.耐久性与环境适应性：-测试目标需要经受反复的高速碰撞（试验车辆会对其进行撞击），如何保持结构完整、电子元件稳定以及RCS特性不退化，是标准的重要考核内容。标准规定了目标在被撞击后的可修复性及再次使用前的校准要求。-环境适应性测试包括温度（高低温）、湿度、淋雨以及太阳辐射等，确保目标在各种气候条件下均能可靠工作。6.结构设计与安全性：-目标本身的设计需考虑测试人员的安全性。在被碰撞后，目标应尽量碎裂或变形以吸收能量，减少对测试车辆的损伤和碎片飞溅。3.3标准的结构与逻辑ISO19206-4:2020遵循了标准化的系统性思维，从定义、术语、符号，到详细的性能要求、测试方法，最后到报告和符合性评估，构建了一个完整的技术体系。标准中引用了ISO19206系列的其他部分（如驾驶机器人部分）以及相关的标准（如GB/T《车辆感知系统性能测试》等），形成了一个相互关联的标准网络，确保了整体测试场景的有效性。4.主要起草单位介绍ISO19206-4:2020由国际标准化组织（ISO）下属的道路车辆技术委员会（ISO/TC22）负责制定。深入理解该标准的诞生，离不开对ISO/TC22及其下属工作组的详细介绍。4.1国际标准化组织（ISO/TC22）ISO/TC22是国际标准化组织（ISO）中专门负责道路车辆领域标准化的技术委员会，其工作范围覆盖整车、系统、零部件、装备以及相关的环境、安全和性能要求。该委员会在全球汽车标准化工作中扮演着无可替代的核心角色，其制定的标准被全球主要汽车市场和制造商广泛采纳和引用。-组织架构：ISO/TC22下设数十个分技术委员会（SC）和工作组（WG），分别针对动力系统、电子电气、底盘、车身、安全性等专业领域。与主动安全和自动驾驶测试相关的标准，主要由第32分技术委员会（SC32）——“车辆与环境感知、安全和可持续性”负责。-决策机制：ISO/TC22采用协商一致的原则，所有成员国家（包括法国、德国、日本、美国、中国、瑞典等汽车工业强国）均派有专家参与。标准草案需要在多轮讨论、投票（国际标准草案DIS、最终国际标准草案FDIS）之后，获得三分之二以上参与成员同意方可发布。-影响力：ISO/TC22与联合国欧洲经济委员会（UNECE）和全球各大NCAP组织（如EuroNCAP）保持密切合作。许多ISO标准被直接采纳为法规（如UNR152）或评价规程（如EuroNCAP实践指南）的技术依据，影响范围从设计、生产到流通和售后监管的全链条。4.2ISO/TC22/SC32/WG8（主动安全功能评估用测试目标工作组）ISO19206-4:2020的具体起草工作由ISO/TC22/SC32/WG8（工作组8）承担，该工作组专门负责“主动安全功能评估用目标车辆、易受伤害道路使用者和其他物体的试验装置”系列标准的制定。-工作组构成：该工作组汇聚了来自全球顶尖的汽车制造商（如大众、福特、丰田、宝马）、一级零部件供应商（如博世、大陆、电装）、专业测试设备制造商（如ABDynamics、Humanetics）、认证机构（如TÜV、DEKRA）和学术机构的前沿专家。-主要任务：工作组负责起草ISO19206系列标准（共6部分），分别定义了乘用车目标（轿车型假车）、行人目标、自行车目标（第4部分）、摩托车目标、以及支撑测试的通用要求（如机械接口、数据记录）等。-制定过程：-需求提出阶段（~2016-2017）：随着EuroNCAP计划引入针对VRU的AEB测试，但市场上没有标准化的自行车目标。工作组首先召集全球主要汽车企业和测试机构，明确了对“逼真度”、“可重复性”和“耐久性”的核心需求。-草案起草阶段（2017-2019）：工作组开始系统性地收集和比对全球不同供应商提供的原型目标。专家们在多个国家进行了大量的对比实验（RoundRobinTests），采集了真实自行车骑手的RCS、光学特征（包括不同服饰颜色、光照条件下的数据）、动态铰链模型和碰撞后破坏模式等海量数据。基于这些数据，工作组逐步制定了技术草案。期间，对目标的*成本*与*逼真度*之间、*耐久性*与*安全性*之间的矛盾进行了多轮技术讨论和投票。-国际投票与发布（2019-2020）：经过多轮内部审查和修改，标准草案进入国际投票阶段。经过DIS和FDIS两轮投票，ISO19206-4:2020于2020年11月13日正式发布。4.3参与单位的关键贡献-德国汽车工业协会（VDA）、日本汽车工业协会（JAMA）：作为主要汽车工业国家的代表，提供了大量的政策支持和市场调研。-ABDynamics、Humanetics：作为全球领先的测试假人和假目标制造商，其原型产品提供了关键的物理基础，并承担了大量验证测试。-大陆集团、博世：作为顶尖的ADAS供应商，提供了雷达和摄像头感知系统的性能指标，确保了标准规定目标的“可检测性”与真实世界的传感器特性相吻合。5.结论与展望5.1结论ISO19206-4:2020《道路车辆主动安全功能评估用目标车辆易受伤害的道路使用者和其他物体的试验装置第4部分：自行车驾驶员目标的要求》的发布与发展，是全球汽车标准化进程中的重要里程碑。它不仅为主动安全系统的验证和法规认证提供了科学、权威、可操作的技术依据，更从根本上解决了长期以来困扰行业的测试目标不统一、结果不可比的问题。该标准的核心价值在于：1.技术严谨性：通过严格定义雷达、光学、红外和LiDAR特征，确保了测试的高逼真度，使实验室测试结果能够有效转化为真实世界的安全提升。2.国际协调性：作为一项国际标准，它打破了地域壁垒，促进了各国主动安全法规的协调统一，为汽车产品全球市场准入提供了便利。3.产业推动性：为测试设备供应商、主机厂、算法提供商和第三方检测机构提供了明确的技术路线图，加速了从技术研发到产品落地的转化进程。5.2展望展望未来，ISO19206-4:2020标准的演进和发展将呈现以下趋势：1.更高保真度与复杂性：随着感知系统（特别是基于AI的深度学习算法）的进步，测试目标需要模拟更多精细的特征。未来版本或修订案可能要求目标具备更真实的微动作（如骑行者服装的飘动、头部的微动）、更复杂的多目标交互（如一辆自行车驾驶员正在追赶另一辆）以及夜间场景下的更精准热辐射模型。标准的修订将成为一个动态的过程，以跟上技术迭代的步伐。2.不