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智能交通系统高速公路司机系统(MCS)第2部分:任意变道的要求和试验程序标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:Intelligenttransportsystems—Motorwaychauffeursystems(MCS)—Part2:Requirementsandtestproceduresfordiscretionarylanechange摘要关键词:智能交通系统;高速公路司机系统;任意变道;测试程序;ISO标准;自动驾驶;功能要求Keywords:Intelligenttransportsystems;Motorwaychauffeursystems;Discretionarylanechange;Testprocedures;ISOstandards;Automateddriving;Functionalrequirements1引言1.1研究背景全球汽车产业正处于从“辅助驾驶”向“高度自动驾驶”跨越的关键时期。据国际汽车工程师学会(SAE)J3016标准的分级定义,L3级有条件自动驾驶允许系统在特定运行设计域(OperationalDesignDomain,ODD)内独立完成全部动态驾驶任务,同时要求驾驶员在系统请求时能够及时接管。高速公路因其道路结构标准化程度高、交通流相对可控、无行人和非机动车干扰等特征,被公认为L3级自动驾驶最先实现商业化落地的典型场景。在这一背景下,梅赛德斯-奔驰、宝马、奥迪、蔚来、理想等国内外主流整车企业已相继推出或规划部署具备高速公路自动驾驶功能的产品。其中,任意变道功能——即车辆在非强制变道情形下,基于对周围交通环境的感知与预测,自主决策并执行车道变换——是衡量MCS系统智能水平和驾驶体验的核心能力之一。与紧急避险变道或按导航指令变道不同,任意变道更强调系统对交通效率的主动优化和对乘客舒适性的精细控制,其决策逻辑涉及对多目标(安全性、效率、舒适性)的动态权衡,对系统的感知精度、预测能力和决策鲁棒性提出了极高要求。然而,在ISO23792-2:2026发布之前,国际范围内尚无专门针对MCS任意变道功能的统一性能要求和试验程序标准。各国虽然已开展大量相关测试实践,但测试场景设计、评价指标体系、通过准则等方面存在显著差异,导致不同企业、不同地区之间的测试结果缺乏可比性。这一标准化空白不仅增加了企业的合规成本,也制约了跨国技术交流和市场准入的便利化。1.2标准立项的必要性(1)产业发展的迫切需要。据相关行业研究报告预测,到2030年全球L3级及以上自动驾驶市场规模将超过5000亿美元,高速公路场景将成为竞争最为激烈的细分领域。缺乏统一的任意变道测试标准,将严重影响产品开发效率、第三方评价公信力和消费者信任度。(2)国际法规协调的需求。联合国欧洲经济委员会(UNECE)已通过R157号法规(关于自动车道保持系统的统一规定),但该法规主要聚焦于ALKS(AutomatedLaneKeepingSystem)功能,对任意变道的能力要求和测试方法未做系统规定。ISO23792-2的发布为各国制定或修订相关法规提供了重要的技术参考。(3)技术迭代的验证需求。随着人工智能技术,特别是深度学习在环境感知与行为决策中的深度应用,MCS系统的行为模式日益复杂,传统基于道路测试的评价方式难以全面覆盖其能力边界。需要设计系统化的测试场景体系和量化评价指标,以确保标准既具备技术前瞻性,又具有工程可操作性。2标准概况2.1标准基本信息ISO23792-2:2026《智能交通系统高速公路司机系统(MCS)第2部分:任意变道的要求和试验程序》由国际标准化组织(ISO)下设的TC204(智能交通系统技术委员会)负责制定,于2026年3月19日正式发布。该标准现行有效,采用英语作为官方语言版本。|项目|内容||------|------||标准编号|ISO23792-2:2026||英文名称|Intelligenttransportsystems—Motorwaychauffeursystems(MCS)—Part2:Requirementsandtestproceduresfordiscretionarylanechange||发布机构|国际标准化组织(ISO)||技术委员会|ISO/TC204(智能交通系统)||发布日期|2026年3月19日||标准状态|现行||国别|国际组织||分类号|信息技术在运输和贸易中的应用(03.220.20/35.240.60)||价格|1092.0元(电子版)|ISO23792属于多部分标准结构,本部分(Part2)专注任意变道功能,其他部分则分别覆盖MCS的总体架构(Part1)以及其他专项功能要求。这种模块化的标准架构有利于各功能领域的独立演进和更新维护。2.2标准制定历程ISO23792-2的制定工作起步于2022年。ISO/TC204下辖的工作组在充分调研全球主要汽车企业、零部件供应商、测试机构和科研院所在MCS测试评价领域的最佳实践基础上,历时近四年,经过多轮委员会草案(CD)、国际标准草案(DIS)和最终国际标准草案(FDIS)的投票与修改,最终形成共识并正式发布。参与标准制定的专家来自中国、德国、日本、美国、韩国、法国、瑞典等主要汽车工业国家,涵盖整车企业、Tier1供应商、检测认证机构、高校及研究机构等多方利益相关者,体现了国际标准制定过程中的广泛代表性和协商一致性原则。3标准核心技术内容3.1适用范围与定位ISO23792-2:2026明确规定了MCS系统执行任意变道功能时的最低性能要求和相应试验程序。该标准适用于在高速公路和具有类似设计特征的道路上运行的MCS系统,其运行速度范围覆盖典型的高速巡航工况。标准所指的“任意变道”,是指在系统运行设计域内,非因紧急避险或路径强制要求而由系统自主发起的车道变换行为。该标准不适用于以下情形:-匝道进出时的强制变道(此类功能通常由导航引导系统触发);-因前方障碍物或紧急情况导致的应急避险变道;-由驾驶员主动发起并全程控制的变道行为。值得强调的是,标准的适用范围充分考虑了ODD概念,即MCS系统的运行边界条件(如天气、光照、道路类型、速度范围等)应在系统设计时予以明确,标准要求所有测试在ODD范围内(包括边界条件下)进行,同时对于ODD外的系统行为也提出了合理的降级和提示策略要求。3.2任意变道功能要求体系标准将任意变道功能的要求划分为五个核心维度:-变道决策应体现明确的意图优先级逻辑,如超车效率、跟车舒适性等;-系统应具备变道意图的可预测性,在变道执行前通过转向灯等方式向其他道路使用者传递清晰的通信信号(最小信号时长和提前量均有量化要求);-决策逻辑应在受控条件下具备可重复性和可解释性。(2)安全变道条件核查。在启动变道程序前,系统应确认目标车道具备安全变道的条件,包括但不限于:目标车道后方来车的相对距离和相对速度满足安全阈值、目标车道前方有足够的可行驶空间、目标车道车道标线清晰可变道、自车与周围车辆的最小安全间隙符合标准规定等。此外,标准还给出了动态安全距离的具体计算基准,要求制造商在技术文档中阐明间隙计算模型和阈值设定依据,并验证在雨雾等传感器性能降级条件下的安全余量补偿策略。(4)人机交互与接管要求。在变道过程中及变道完成后,系统应通过适当的交互方式向驾驶员提供清晰的状态反馈(如仪表盘显示、声学提示等)。当系统检测到自身能力边界或ODD即将超出时,应发出接管请求,并按照ISO/SAE21448(预期功能安全,SOTIF)和ISO26262(功能安全)等标准的要求管理最小风险状态(MinimalRiskManeuver,MRM)触发条件。具体而言,标准规定:系统发出的接管请求应包含明确的原因说明;若驾驶员未响应,系统应执行降级策略,例如减速并在本车道内停车;系统在识别驾驶员状态(如疲劳、分心)后的交互策略也被纳入评估框架。(5)失效响应与降级策略。当系统关键组件(如传感器、计算平台、执行器)发生故障时,系统应按照预设的降级策略安全地退出任意变道功能,并向驾驶员发出明确的提示信息。标准的完整性要求在行业既有实践基础上进一步延伸——例如当雨量传感器检测到极端降水导致摄像头感知置信度下降时,系统应在原有变道决策中引入额外的冗余校验环节,从而确保失效响应策略与新功能的安全目标(SafetyGoals)相匹配,形成纵深防御的能力闭环。3.3试验程序框架为验证上述功能要求,标准建立了一套完整的试验验证程序框架,核心逻辑以“通用测试条件—测试场景分类—具体测试用例—量化评价指标—通过准则判定”为主线展开。(1)试验基础设施与条件标准规定了试验道路的技术要求,包括车道宽度、标线清晰度、曲率范围、坡度、附着系数等参数,并明确了试验时的环境条件(温度、风速、能见度等)和交通条件(目标车辆类型、速度、间距等)。对于实车测试,标准要求在专用试验场或交通可控的封闭道路进行,以确保测试的可重复性和安全性;同时标准亦允许在符合监管要求的特定公共道路上开展补充验证测试,但需明确记录交通流密度对结果不确定度的影响。(2)测试场景设计标准将任意变道测试场景划分为基础功能场景和挑战性场景两大类。基础功能场景包括:-场景A:自车以定速巡航行驶,目标车道后方无来车时的自由变道;-场景B:自车接近前方慢车,目标车道后方有来车但距离满足安全条件时的超车变道;-场景C:目标车道后方车辆加速接近,系统应在变道窗口关闭前完成变道或在无安全条件时取消变道;-场景D:多车道连续变道(跨越两个及以上车道)的可行性验证。挑战性场景包括:-场景E:目标车道后方车辆突然加速或减速的动态扰动场景;-场景F:恶劣天气(雨、雾、逆光)条件下传感器性能降级时的变道决策;-场景G:相邻车道大型车辆(卡车、客车)造成的感知遮挡场景;-场景H:车道标线模糊、施工改道等特殊道路条件下的变道行为;-场景I:系统在变道过程中收到驾驶员接管请求时的交互与安全退出。标准对每种测试场景给出了初始条件参数表、测试执行步骤、数据采集要求和评价指标计算方法。测试场景的设计强调“关键变量扫描”方法——即核心变量(如相对速度、间隙距离、目标车辆加速度等)应在规定范围内进行系统扫描以探索系统能力边界,而非仅测试单一典型工况。(3)仿真测试与实车测试的结合(4)评价指标体系标准建立了一套多层级评价指标体系:|评价层级|主要指标|说明||---------|---------|------||安全性指标|最小安全间隙、碰撞时间(TTC)、侵入目标车道时与后方车辆的最小相对速度差|用于判定变道过程是否始终处于安全包络之内||效率性指标|变道完成时间、超车时间节省率、变道成功率|用于评估变道操作的交通效率贡献||舒适性指标|横向加速度峰值、横向加速度变化率(冲击度)、偏航角速度峰值|基于人体工程学可接受范围||交互性指标|转向灯提前量、变道意图可预测性评分|用于评估与其他道路使用者的交互质量||鲁棒性指标|场景重复测试通过率、ODD边界条件下的性能保持率|用于评估系统在多种工况下的稳定性|标准同时给出了各指标的具体计算方法以及数据记录的最低采样频率和精度要求,确保不同测试机构获得的数据具有良好的可比性和可重复性。此外,针对通过准则,标准要求作为最低可接受门槛的一组安全性指标必须全部达标(即不允许任何单项否决项的缺失),而效率和舒适性指标则允许在预设容差范围内波动,这为不同产品定位留下了合理的差异化空间。3.4与相关标准的关系ISO23792-2:2026在编制过程中遵循了ISO23792系列的整体架构设计,并与多项国际标准形成了有机衔接:-ISO23792-1:规定MCS系统的总体架构、系统分类和通用术语;-ISO/SAE21448(SOTIF):针对预期功能安全的管理,标准中对于感知不确定性场景的测试要求与SOTIF的触发条件分析直接呼应;-ISO26262(功能安全):标准要求失效响应策略的制定应遵循功能安全流程;-ISO34501/34502/34503(ADS测试评价系列):标准中关于测试场景分类和仿真验证的方法与该系列保持一致;-UNECER157(ALKS法规):标准中的部分安全要求考虑了与ALKS法规的一致性协调;-ISO/SAE22736(驾驶自动化分级):标准对MCS系统的定位与L3级/L4级驾驶自动化的定义相衔接。4主要起草单位介绍ISO23792-2:2026由ISO/TC204智能交通系统技术委员会归口管理。在标准编制过程中,来自全球多个国家的机构和企业深度参与了标准的起草和审议工作。作为国际标准化工作中的重要参与力量,中国汽车技术研究中心有限公司(CATARC)是参与ISO23792-2标准起草的核心单位之一。中国汽车技术研究中心有限公司是1985年经国家批准成立的科研机构,现为国务院国资委直属中央企业,业务涵盖汽车标准化、检测认证、政策研究、工程技术咨询等领域,是中国汽车行业标准法规研究的权威智库和技术支撑机构。在ISO23792-2的编制过程中,CATARC主要承担了以下工作:-牵头组织中国汽车行业专家工作组,系统收集和整理中国在高速公路自动驾驶测试评价领域的工程实践和技术成果;-积极参与标准草案的逐条讨论和修改,重点在变道安全距离模型、多车道连续变道场景设计、人机交互要求等方面贡献了中国方案和工程数据;-组织开展
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