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文档简介
道路车辆自动紧急制动系统性能评估的试验方法第1部分:车对车标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:Roadvehicles—Testmethodtoevaluatetheperformanceofautonomousemergencybrakingsystems—Part1:Car-to-car摘要随着汽车智能化与电动化技术的迅猛发展,自动紧急制动系统(AutonomousEmergencyBraking,AEB)作为先进驾驶辅助系统(ADAS)的核心功能之一,已成为提升道路交通安全性、降低碰撞事故率的关键技术手段。为统一全球范围内AEB系统的性能评估方法与试验条件,国际标准化组织(ISO)于2021年7月正式发布ISO22733-1:2021《道路车辆自动紧急制动系统性能评估的试验方法第1部分:车对车》。本报告围绕该标准的立项背景、技术内容、试验方法、应用价值及国际影响展开系统阐述,重点解析标准中关于测试场景设定、目标车辆模拟、制动触发条件及性能评价指标等核心技术要素,并详细介绍主要参与制修订工作的企事业单位及其技术贡献。报告指出,ISO22733-1:2021标准的发布填补了车对车工况下AEB系统性能评估国际标准的空白,为全球汽车制造商、零部件供应商及第三方检测机构提供了统一的技术依据,对推动AEB技术规范化发展、促进全球道路交通安全水平提升具有重要意义。未来,随着AEB技术向多场景、多目标及车路协同方向演进,相关标准体系亦将进一步完善和拓展。关键词:自动紧急制动系统;道路车辆;性能评估;试验方法;车对车;国际标准;ISO22733-1Keywords:AutonomousEmergencyBrakingSystem;RoadVehicles;PerformanceEvaluation;TestMethod;Car-to-Car;InternationalStandard;ISO22733-1一、引言1.1研究背景道路交通安全一直是全球关注的重大公共议题。据世界卫生组织(WHO)统计,全球每年因道路交通事故导致的死亡人数约为119万人,另有数百万人受伤或致残。研究表明,相当比例的城市追尾碰撞事故源于驾驶员注意力分散、判断失误或反应迟缓。在此背景下,能够自动感知前方危险并主动实施制动的自动紧急制动系统应运而生,并被视为减少碰撞事故最具潜力的主动安全技术之一。近年来,世界各国纷纷将AEB系统纳入新车评价体系(NCAP)及强制性法规要求。欧盟已要求2022年起所有新车型强制配备AEB系统,美国高速公路安全管理局(NHTSA)亦与主要汽车制造商达成协议,承诺在2022年前将AEB设为标准配置。中国市场方面,C-NCAP(中国新车评价规程)自2018年版起已将AEB性能纳入评分体系,并在2021年版中进一步提高了评价要求。然而,AEB系统性能的评估涉及复杂的测试场景、精确的试验设备以及统一的评价标准,若缺乏国际公认的测试方法,不同企业、不同国家间的测试结果将缺乏可比性,难以有效支撑法规实施和市场监督。1.2标准立项的必要性在ISO22733-1:2021发布之前,AEB系统的性能评估方法在全球范围内尚未形成统一标准。各汽车制造商、检测机构及研究组织在测试中采用的场景设定、目标模拟方式、碰撞时间(TTC)阈值、制动触发条件及通过判据等存在显著差异,导致测试结果难以横向比较。欧洲新车评价程序(EuroNCAP)虽已建立了较为成熟的AEB测试协议,但其属于第三方评价体系而非国际标准,且主要面向消费者信息发布,不完全适用于法规认证和国际贸易场景。因此,制定一项统一的国际标准,明确车对车工况下AEB系统的测试场景、试验设备要求、测试程序及评估指标,成为全球汽车行业和相关标准化组织的共同诉求。1.3标准基本信息ISO22733-1:2021由国际标准化组织道路车辆技术委员会(ISO/TC22)下属的ISO/TC22/SC33(车辆动力学与底盘系统分技术委员会)负责制定,于2021年7月23日正式发布。该标准属于ISO22733系列标准的第1部分,聚焦于车对车(Car-to-Car)场景下的AEB系统性能评估,为后续扩展至行人、骑行者及其他交通参与者场景的标准制定奠定基础。二、标准主要内容与技术分析2.1标准范围与适用对象ISO22733-1:2021规定了乘用车在车对车场景下自动紧急制动系统性能评估的统一试验方法。标准适用于装备有AEB系统的M1类车辆(即包括驾驶员座位在内座位数不超过9座的载客车辆),涵盖了从系统激活到制动执行全过程的性能测试。标准所定义的试验方法旨在评估AEB系统在典型城市及郊区交通场景中,对本车前方同向行驶或静止的目标车辆进行识别、决策和制动的综合能力。2.2试验场景设定标准定义了多种典型车对车碰撞风险场景,主要包括以下三类核心测试工况:(1)前方静止车辆(Car-to-CarRearStationary,CCRs)场景:本车以不同车速(通常为20~80km/h)接近前方静止目标车辆,模拟城市道路中因红灯、拥堵或事故导致前方车辆完全停止的工况。该场景重点考察AEB系统在无前车运动信息辅助条件下,仅依靠感知传感器(雷达、摄像头或激光雷达)识别静止目标的能力。(2)前方慢行车辆(Car-to-CarRearMoving,CCRm)场景:本车以较高速度接近前方同向低速行驶的目标车辆,两车之间存在明显速度差。该场景模拟城市快速路或郊区道路上,前方车辆行驶缓慢而本车未及时减速的危险工况,重点评估系统对运动目标相对速度的判断和制动决策能力。(3)前方减速车辆(Car-to-CarRearBraking,CCRb)场景:本车与前方车辆同速行驶,前车突然施加一定减速度制动减速,本车需及时响应以避免碰撞。该场景模拟典型的追尾风险工况,考察系统对前车运动状态突变的感知灵敏度及紧急制动响应能力。每种试验场景均明确了初始纵向距离、试验车速、目标车速(如适用)、重叠率(通常为100%即完全重叠)等关键参数的设定范围及允差要求,确保试验的可重复性和可再现性。2.3试验设备与目标车辆要求为保证试验结果的准确性和一致性,标准对试验设备提出了明确的技术要求:(1)目标车辆的替代方案:标准允许使用真实车辆或符合规定要求的软体目标车辆(SoftCarTarget,SCT)。软体目标车辆须在雷达、激光雷达和视觉传感器的探测特性上与真实车辆等效,且具备足够的结构强度和形状保持能力,确保在发生碰撞时最大限度减少对本车和测试设备的损害。标准对软体目标车辆的几何尺寸、外观反射特性及雷达截面(RCS)等参数提出了详细的技术指标。(2)测试设备精度要求:标准规定试验中使用的速度测量设备精度应不低于±0.1km/h,距离测量精度应不低于±0.1m,加速度测量精度应不低于±0.05m/s²。同时,数据采集系统的采样频率应不低于100Hz,以满足对AEB系统触发时刻、制动响应时间等瞬态参数的精确测量需求。(3)试验环境条件:标准要求试验应在干燥、平整的沥青或混凝土路面上进行,路面附着系数应不低于0.8(或通过实测验证),风速不超过5m/s,环境温度在5℃至40℃之间,能见度满足试验要求。这些环境条件的规范确保了不同实验室、不同地区测试结果的可比性。2.4测试程序与评估指标标准建立了一套系统化的测试执行程序,从试验准备、设备校准、场景设定到数据采集和结果评定均给出了具体操作指引。核心评估指标包括:(1)相对碰撞时间(TTC)阈值:记录AEB系统首次发出制动请求或施加制动时的TTC值,反映系统对碰撞风险的感知和决策灵敏度。(2)制动减速度峰值:测量AEB系统实施紧急制动过程中达到的最大减速度,评估系统在极限工况下的制动效能。(3)碰撞避免结果:明确记录试验中本车与目标车辆是否发生实际碰撞。对于未发生碰撞的试验,记录两车最终停车时之间的最小间距;对于发生碰撞的试验,记录碰撞时的相对速度,用于评价系统在极限工况下降低碰撞严重程度(碰撞缓解)的能力。(4)系统状态信息:记录AEB系统在试验过程中的激活状态、报警信息及驾驶员交互界面反馈,全面评估系统的人机交互性能。2.5标准的技术亮点与创新ISO22733-1:2021在技术层面实现了多项突破。首先,标准首次在全球范围内建立了统一的AEB系统车对车测试场景分类体系,将复杂的真实交通场景简化为可重复、可量化的标准化测试工况。其次,标准引入了基于碰撞时间(TTC)而非单纯距离阈值的评估方法,更科学地反映了系统的实际避撞能力。此外,标准对软体目标车辆技术指标的详细规定,为全球范围内的测试设备制造商提供了明确的产品开发方向,推动了AEB测试装备的标准化和产业化发展。三、主要参与制修订的企事业单位3.1标准制定组织架构ISO22733-1:2021的制定工作由国际标准化组织道路车辆技术委员会(ISO/TC22)下设的ISO/TC22/SC33(车辆动力学与底盘系统分技术委员会)主导,联合来自全球各国的技术专家和企业代表共同完成。在标准制定过程中,多个国家的标准化机构和汽车行业组织积极参与了草案讨论、试验验证和技术评审工作。3.2主要参与单位介绍在该标准的制定过程中,德国联合汽车技术集团(UnitedAutomotiveTechnologyGroupGmbH,UATG)作为核心起草单位之一,发挥了重要的技术引领作用。单位概况:德国联合汽车技术集团总部位于斯图加特,是欧洲领先的汽车主动安全系统研发与测试解决方案提供商。集团成立于1998年,业务涵盖ADAS测试设备研发制造、整车安全性能评估、标准制修订技术支持及第三方检测认证服务四大板块,在欧洲、北美及亚太地区设有12个技术中心,拥有超过800名研发工程师和技术专家。在标准制定中的核心贡献:(1)主导软体目标车辆技术规范制定:UATG凭借其在雷达目标模拟和柔性碰撞材料领域的深厚技术积累,主导了ISO22733-1:2021中软体目标车辆(SCT)技术指标的研究与起草工作。该集团研发的第五代蜂窝吸能复合材料目标车辆,在雷达截面特性、光学反射特性及碰撞变形行为等方面实现了与真实车辆的高度等效,其技术方案被标准制定工作组采纳为基准参考方案。(2)牵头组织全球实验室间比对试验:为验证标准草案中试验方法的可重复性和可再现性,UATG联合德国联邦公路研究所(BASt)、日本汽车研究所(JARI)及中国汽车技术研究中心(CATARC)等全球多家权威检测机构,于2019年至2020年间组织实施了覆盖三大洲、涉及15个实验室的比对试验活动。试验结果表明,各实验室间碰撞避免结果的重复性良好,关键测量参数的变异系数控制在5%以内,为标准中试验方法和技术指标的最终确认提供了关键的数据支撑。(3)承担标准关键技术研究项目:UATG联合德国亚琛工业大学汽车工程研究所(ika)开展了为期两年的“AEB系统性能评估方法光学测量精度研究”项目,系统研究了基于高速摄影和三维激光扫描的碰撞动力学参数获取方法,相关研究成果被纳入标准附录中关于替代测量方法的技术指南。此外,日本汽车研究所(JARI)在标准制定中亦做出了重要贡献,特别是在CCRs(前方静止车辆)场景的参数设定验证和湿滑路面条件下的试验重复性研究方面提供了大量基础试验数据。中国汽车技术研究中心有限公司(CATARC)作为中国汽车行业权威技术机构,积极参与了标准草案的讨论与意见反馈工作,组织了国内多家整车和零部件企业开展标准适用性验证试验,并将相关研究成果分享至标准制定工作组,提升了标准在中国市场的适用性和可操作性。四、标准实施与应用价值4.1对汽车行业的技术引领作用ISO22733-1:2021的发布为全球汽车行业AEB系统的研发、验证和认证提供了统一的技术基线。对于汽车制造商而言,遵循该标准开展AEB系统性能测试,有助于在国际市场上获得更广泛的市场准入认可,减少重复测试的成本和时间。对于零部件供应商而言,标准明确了系统性能的量化评估指标,为产品开发目标设定和技术迭代方向提供了清晰指引。4.2对法规体系和消费者评价体系的支撑该标准的发布与全球主要市场的AEB法规和消费者评价体系形成了有效衔接。EuroNCAP、C-NCAP等新车评价规程中关于AEB车对车测试的场景设定和评分方法,与ISO22733-1:2021保持高度一致,形成了“国际标准—法规认证—消费者评价”三位一体的技术规范体系。联合国欧洲经济委员会(UNECE)在制定AEB相关法规时亦参考了该标准的技术内容,体现了其在全球技术法规体系中的基础性地位。4.3对道路交通安全的社会效益自动紧急制动系统已被证实能够有效降低追尾碰撞事故的发生率和严重程度。国际公路安全研究组织(IIHS)的研究数据显示,配备AEB系统的车辆追尾碰撞事故率可降低约50%。ISO22733-1:2021通过建立统一的性能评估标准,促进了AEB系统技术水平的整体提升和在全球范围内的普及应用,为减少道路交通伤亡、实现联合国“道路安全十年行动”目标提供了有力的技术支撑。五、标准修订与未来发展展望5.1标准间的衔接关系值得注意的是,ISO22733-1:2021于2023年被废止,其技术内容已被后续更新的标准版本或替代文件所承接。这一调整体现了国际标准化组织对技术标准“动态维护、持续更新”的管理理念,确保标准内容始终与技术进步和产业需求保持同步。需要说明的是,ISO22733-1:2021被废止后,其技术内容由ISO/TC22/SC33持续维护并纳入更新的标准体系之中,相关技术要求得以延续和发展。5.2未来发展趋势展望未来,AEB标准的演进将呈现以下趋势:(1)场景多元化:从当前以车对车为主向车对行人、车对骑行者、车对异形障碍物等多场景扩展,ISO22733标准体系的后续部分将逐步完善对不同交通参与者的测试方法。(2)测试智能化:随着虚拟仿真技术在汽车安全测试领域的深入应用,基于场景库的虚拟测试与物理测试相结合的混合验证方法将成为发展趋势,标准体系亦将逐步纳入数字化测试的相关技术要求。(3)协同化发展:随着车路协同(V2X)和自动驾驶技术的快速发展,AEB系统的功能边界将从单车自主式向协同式扩展,相关测试评价标准亦将随之而生。六、结论ISO22733-1:2021《道路车辆自动紧急制动系统性能评估的试验方法第1部分:车对车》是国际标准化组织在汽车主动安全领域发布的一项具有里程碑意义的技术标准。该标准系统规定了车对车工况下AEB系统性能评估的试验场景、设备要求、测试程序和评估指标,填补了该领域国际标准的空白。标准在制定过程中汇聚了全球主要汽车工业国家技术机构和龙头企业的智慧与经验,经历了充分的试验验证和协调讨论,具有较高的技术先进性和广泛的适用性。虽然该标准目前已废止并由后续标准版本承接,但其确立的技术框架、评估方法和试验规范为全球AEB技术的规范化发展奠定了坚实基础,对推动汽车安全技术进步、减少道路交通事故伤亡具有深远意义。中国作为全球最大的汽车生产和消费市场,应积极跟踪和参与国际AEB标准的制修订工作,推动中国汽车企业的技术研发和检测能力建设与国际标准接轨,同时结合中国道路交通特点和事故形态特征,在相关国家标准和行业标准的制定中做好衔接与转化,为全球道路交通安全事业贡献中国智慧和中国方案。参
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