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文档简介
智能交通系统——自动驾驶的最小风险操纵(MRM)——第1部分:框架、直线停车和车道内停车标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:Intelligenttransportsystems—Minimalriskmanoeuvre(MRM)forautomateddriving—Part1:Framework,straight-stopandin-lanestop摘要随着自动驾驶技术的快速发展与商业化应用加速推进,如何确保自动驾驶车辆在系统失效、超出运行设计域(ODD)或驾乘人员无法继续接管等异常情境下的行车安全,已成为全球智能交通领域亟需解决的核心问题。最小风险操纵(MinimalRiskManoeuvre,MRM)作为自动驾驶车辆在面临上述风险时自主降低碰撞风险的关键技术手段,其标准化工作对于保障道路交通安全、促进产业健康发展具有重要的战略意义。本报告聚焦国际标准化组织(ISO)于2024年7月22日正式发布实施的ISO23793-1:2024标准,系统阐述了该标准的立项背景、编制历程、核心技术内容及其产业应用价值。该标准是ISO23793系列标准的第一部分,确立了MRM的通用框架,重点定义了直线停车与车道内停车两种基础操纵策略的技术要求,填补了国际上关于自动驾驶最小风险操纵行为规范的标准空白。报告深入分析了标准的适用范围、术语定义、框架架构及评估指标,并对主要起草单位的工作机制进行了介绍,旨在为国内相关标准研制、技术研发和政策制定提供全面参考。展望未来,随着ISO23793系列标准中换道停车、匝道停车等后续部分的陆续出台,MRM标准化体系将进一步完善,为全球自动驾驶安全监管和产业发展提供更加坚实的技术支撑。关键词:智能交通系统;自动驾驶;最小风险操纵;ISO23793-1:2024;国际标准;运行设计域;功能安全;标准法规一、引言1.1研究背景近年来,自动驾驶技术在全球范围内取得了突飞猛进的发展,L3级及以上级别的自动驾驶系统已开始在特定场景下实现商业化运营。然而,伴随技术演进而来的是对行车安全前所未有的挑战。根据国际权威机构的统计与分析,自动驾驶系统在运行过程中不可避免地会遭遇各类异常情况:包括传感器故障、计算单元失效、网络通信中断,以及车辆行驶超出其预先设定的运行设计域(OperationalDesignDomain,ODD)等。在这些情况下,如果系统无法继续安全执行动态驾驶任务,且车内驾乘人员因各种原因(如突发疾病、分心操作、接管时间不足等)无法及时接管车辆控制权,车辆必须能够自主执行一种被业界称为“最小风险操纵”的安全策略,以主动降低碰撞风险,使车辆达到一个风险可接受的状态。最小风险操纵的概念最早由国际自动机工程师学会(SAEInternational)在其J3016标准中提出,随后被联合国世界车辆法规协调论坛(UN/WP.29)发布的自动驾驶法规框架所采纳。然而,在全球范围内,长期以来缺乏一项专门针对MRM行为的统一国际标准,导致各国各企业在MRM的设计实现、测试验证和评估方法上存在显著差异。这不仅增加了跨国制造商的产品研发成本,也给各国监管机构对自动驾驶系统的安全认证带来了困扰。1.2标准编制意义ISO23793-1:2024正是在上述背景下应运而生的。作为国际标准化组织智能交通系统技术委员会(ISO/TC204)组织制定的首项专门针对MRM的国际标准,其发布实施具有里程碑式的意义:第一,该标准为全球自动驾驶产业提供了统一的MRM术语定义和框架架构,首次在国际层面明确了“最小风险操纵”“最小风险条件(MinimalRiskCondition,MRC)”“直线停车”“车道内停车”等关键概念的技术内涵,为产业链上下游各方(包括整车制造商、系统供应商、测试机构、监管部门等)提供了一套共同的技术语言体系。第二,标准确立了两类基础的MRM策略——直线停车和车道内停车的技术要求,包括触发条件、操纵过程、停车姿态、激活危险警告灯、退出机制等具体技术规范,为产品的设计开发提供了明确的技术指引。第三,该标准与联合国法规UNR157(自动车道保持系统)和ISO21448(预期功能安全,SOTIF)等现行国际法规和标准形成了有机衔接,为自动驾驶安全监管体系的完善提供了关键的技术支撑。二、标准基本信息ISO23793-1:2024《智能交通系统——自动驾驶的最小风险操纵(MRM)——第1部分:框架、直线停车和车道内停车》由国际标准化组织(ISO)正式发布,发布日期为2024年7月22日,标准状态为现行(Published)。该标准属于信息技术在运输和贸易中的应用领域,具体归属于智能交通系统(ITS)标准化方向。从标准体系结构来看,ISO23793系列标准规划为多个部分,其中第1部分(即本报告所介绍的标准)确立了MRM的总体框架和两类基础停车策略。后续部分将涵盖换道停车(lanechangestop)、匝道停车(hardshoulderstop)等更为复杂的MRM操纵类型,逐步构建起涵盖各类典型工况的MRM标准族系。该标准的发布机构为国际标准化组织(InternationalOrganizationforStandardization),其技术归口单位为ISO/TC204(智能交通系统技术委员会)。标准文本为英文版本,以电子版加密PDF形式发行,全文可通过ISO官方平台获取。三、标准主要内容3.1适用范围ISO23793-1:2024规定了L3级及以上级别自动驾驶系统在运行过程中执行最小风险操纵的框架性要求,具体适用于以下两类基础操纵场景:-直线停车(Straight-stop):指自动驾驶车辆在当前车道内沿车辆纵向方向进行直线减速直至完全停止的操纵行为。该策略适用于车辆无法继续执行动态驾驶任务,但当前车道具备安全停车条件且无需改变行驶轨迹的情形。-车道内停车(In-lanestop):指车辆在当前行驶车道内完成停车动作,可能包含一定程度的横向调整以确保车辆停在车道内的安全位置,但无需跨越车道标线的停车策略。标准明确了其适用对象包括乘用车、商用车等各类装备了相应自动驾驶系统的机动车辆,并规定了系统在执行MRM时需要满足的功能要求和性能准则。3.2术语和定义标准统一规定了以下核心术语的定义:-最小风险操纵(MinimalRiskManoeuvre,MRM):当自动驾驶系统无法继续执行动态驾驶任务,且无法通过驾驶员接管来确保安全时,系统为自动达到最小风险条件而执行的操作过程。-最小风险条件(MinimalRiskCondition,MRC):车辆通过MRM达到的一种安全状态,在该状态下车辆已减速至可接受的速度或完全停止,碰撞风险已降至最低。-动态驾驶任务(DynamicDrivingTask,DDT):车辆在道路上行驶所需执行的全部实时操作和策略决策功能。-运行设计域(OperationalDesignDomain,ODD):自动驾驶系统被设计为能够安全运行的具体运行条件集合,包括速度范围、道路类型、环境条件、地理围栏等限制因素。-接管请求(RequesttoIntervene,RTI):系统向驾驶员发出的、要求其接管车辆控制权的提示信号。-最小风险操纵触发(MRMtriggering):系统判定满足MRM启动条件并开始执行MRM的时刻。3.3框架架构ISO23793-1:2024提出了一个分层级的MRM框架架构,该架构将MRM的全过程划分为以下关键阶段:(1)触发阶段:系统通过持续监控自身状态、环境感知信息和驾驶员状态,当检测到下列任一情形时触发MRM:①系统关键组件发生故障或性能退化,无法保证安全运行;②车辆即将或已经超出其ODD边界;③向驾驶员发出接管请求后,在预设的时间阈值内未获得有效接管响应。该阶段的关键要求是确保触发判定的及时性和准确性,避免误触发或漏触发。(2)操纵规划阶段:一旦MRM被触发,系统需在极短时间内(通常为毫秒级)完成对当前道路环境、交通态势和车辆状态的综合评估,选择合适的MRM策略(在本标准范围内为直线停车或车道内停车),规划出具体的减速曲线和(如适用)横向轨迹。(3)操纵执行阶段:系统按照规划的轨迹执行减速和停车操作。在此过程中,系统需通过车辆灯光信号(如激活危险报警闪光灯)、音响提示等方式向周边交通参与者传递清晰的意图信息。减速过程应平顺可控,在保证安全的前提下兼顾乘车舒适性。(4)到达稳定状态阶段:车辆完成停车后,系统应自动启用驻车制动,确保车辆稳定停放于车道内,同时保持危险报警闪光灯的持续开启,并通过车载人机交互界面告知驾乘人员当前状态及后续操作指引。3.4关键技术要求性能要求:-系统应具备在MRM触发后自动执行操纵的能力,不依赖驾驶员的任何输入;-MRM的执行时间应从安全性和交通流畅性两个维度进行平衡设计;-停车过程的减速度应控制在车辆物理能力范围内,同时避免对后方交通流造成不必要的扰动。安全要求:-MRM的设计应考虑ISO26262(功能安全)和ISO21448(预期功能安全)的要求,确保在系统性故障和随机硬件失效情况下均能正确执行;-系统应具备多重降级策略,即使部分传感器或执行器出现故障,仍能安全完成MRM或达到其他可接受的安全状态;-系统在MRM执行过程中应持续监控环境变化,若发现新的危险(如后方车辆高速接近),应能动态调整策略。交互要求:-MRM触发后,系统应通过视觉、听觉或触觉方式向驾乘人员发出明确警示;-车辆应通过外部灯光信号(危险报警闪光灯、制动灯等)向后方及周边车辆传递减速停车意图;-车辆停车后应通过信息显示或远程通信方式向相关方(如车队管理平台、紧急救援中心)报告车辆状态。四、主要起草单位介绍ISO23793-1:2024由ISO/TC204(智能交通系统技术委员会)下属的工作组组织制定。在标准编制过程中,来自全球多个国家的技术专家和企业代表深度参与了标准草案的讨论与完善工作。其中,日本汽车研究所(JapanAutomobileResearchInstitute,JARI)作为该标准编制的积极推动者和核心贡献单位之一,发挥了不可替代的引领作用。日本汽车研究所(JARI)成立于1969年,是日本在汽车技术领域最具权威的综合性研究机构之一。作为日本国土交通省下属的公益性研究组织,JARI多年来致力于汽车安全技术、环境技术和智能交通系统的前瞻性研究。在自动驾驶领域,JARI深度参与了日本国内“战略性创新创造项目”(SIP)中关于自动驾驶系统的实证研究,积累了大量的真实道路测试数据和MRM场景研究成果。在ISO23793-1:2024的编制过程中,JARI的专家团队承担了多项关键工作:牵头起草了MRM框架定义和术语体系的技术草案;组织开展了多轮国际比对实验,验证了不同技术方案下直线停车和车道内停车策略的可行性与性能边界;协调了与联合国WP.29GRVA(自动驾驶车辆工作组)之间的技术衔接工作,确保标准与UNR157法规的一致性;此外,JARI还主持了标准草案的多轮国际征求意见汇总和意见处理工作,为各方达成技术共识作出了重要贡献。除JARI外,包括德国汽车工业协会(VDA)、美国汽车工程师学会(SAEInternational)、中国汽车技术研究中心有限公司(CATARC)在内的多国机构和组织也深度参与了标准编制,使得该标准充分反映了全球主要汽车工业国的技术共识与产业需求。五、标准的技术特征与创新点5.1首次构建了国际统一的MRM框架ISO23793-1:2024作为全球首项专门针对MRM的国际标准,首次在国际层面构建了一套完整的MRM框架,涵盖触发条件判定、策略选择、操纵执行和状态到达的全过程。该框架既考虑了技术实现的可操作性,又为后续扩展更多复杂场景下的MRM类型预留了充分的接口和空间。5.2兼顾安全性与舒适性的平衡设计标准在设计技术指标时充分考虑了安全性、舒适性和交通效率之间的平衡。减速策略的制定并非一味追求最短停车距离,而是结合当前车速、路面附着系数、后方交通状况等因素综合确定最优的减速度曲线,实现安全与舒适的有机统一。5.3面向多主体需求的设计理念标准的编制充分考虑了不同利益相关方的需求:对于整车制造商和系统供应商,标准提供了清晰的设计开发指南;对于检测认证机构,标准提供了可量化、可重复的评估依据;对于各国监管部门,标准为安全认证和法规制定提供了国际共识的技术参照;对于消费者和公众,标准的实施间接保障了自动驾驶车辆的行驶安全。5.4与国际法规体系的有机衔接标准在制定过程中充分考虑并保持了与UNR157法规的协同一致性,同时也与ISO26262(道路车辆功能安全)、ISO21448(预期功能安全)、ISO34502(自动驾驶系统场景安全评估框架)等核心标准形成了互补的支撑关系,共同构成了自动驾驶安全标准体系的关键组成部分。六、标准应用前景与产业影响6.1对整车企业的影响ISO23793-1:2024的发布为整车企业开发MRM功能提供了明确的国际统一技术参照。企业可依据标准中规定的框架和技术要求进行系统设计和验证,有效降低了不同目标市场间的法规适应性开发成本。同时,标准也为企业的MRM功能宣传和产品竞争力展示提供了权威依据。6.2对零部件及系统供应商的影响对于感知系统、决策算法、执行机构等关键零部件供应商而言,该标准明确了MRM对各子系统在异常工况下的性能要求,为产品定义和研发投入指明了方向。传感器融合方案、安全监控芯片、冗余制动系统等相关技术和产品的需求也将随着标准的推广应用而持续增长。6.3对检测认证与监管领域的影响该标准为第三方检测机构和认证机构开展MRM功能评估提供了技术依据。基于标准的测试场景设计、评价指标体系建设和认证流程开发已成为相关机构的重要工作方向。同时,该标准也为各国监管部门将MRM要求纳入自动驾驶车辆型式认证体系提供了可参照的国际实践范例。6.4对中国的启示当前,中国正在加快推进智能网联汽车标准体系建设。ISO23793-1:2024的发布对于中国而言既提供了对标国际先进经验的机会,也提出了加快国内相关标准化工作的紧迫要求。中国应积极跟踪ISO23793系列标准的后续制定动态,适时推动采标工作;同时,在已发布的国家标准《智能网联汽车自动驾驶系统设计运行条件》《智能网联汽车自动驾驶功能要求》等基础上,加快研究制定适应中国道路交通特征的MRM相关标准,为国内自动驾驶产业的安全发展提供标准引领。七、结论与展望ISO23793-1:2024作为全球首项专门针对自动驾驶最小风险操纵的国际标准,其发布实施标志着自动驾驶安全标准化工作进入了一个新的发展阶段。该标准首次在国际层面确立了MRM的通用框架和基础操纵策略的技术要求,为自动驾驶产业的安全设计、测试验证和监管认证提供了统一的技术基准。标准的出台凝聚了ISO/TC204及各成员国专家多年的技术研讨和产业实践成果,充分体现了全球在自动驾驶安全领域的共识与智慧。展望未来,ISO23793系列标准的后续部分(包括换道停车、匝道停车等复杂场景下的MRM策略)正在加紧研制之中,预计将在未来数年内陆续发布。随着该系列标准的不断完善,一个覆盖各类道路场景和运行条件的分层分级MRM国际标准体系将逐步成型,为全球自动驾驶技术的安全演进和规模化部署提供日益完善的标准保障。与此同时,MRM标准化工作仍面临诸多技术挑战,包括但不限于:复杂交通环境下的MRM策略优化、车路协同(V2X)技术支持下的协同式MRM策略、面向不同车辆类型(如商用车、专用作业车)的差异化技术要求、基于仿真与实车相结合的MRM评估验证方法论等。这些议题预计将成为下一阶段国际标准化工作的重点方向。中国作为全球最大的汽车市场和智能网联汽车产业发展最为活跃的国家之一,应当积极深度参与ISO/TC204相关国际标准的制定工作,将中国在智能网联汽车测试示范应用中积累的实践经验和技术成果转化为国际标准的有益输入。同时,加快推动国内MRM相关标准化工作与产业发展、法规建设的协同推进,为全球自动驾驶安全标准化事业贡献中国智慧和中国方案。参考文献[1]ISO23793-1:2024,Intelligenttransportsystems—Minimalriskmanoeuvre(MRM)forautomateddriving—Part1:Framework,straight-stopandin-lanestop[S].Geneva:InternationalOrganizationforStandar
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