ISO 19206-32021 道路车辆.主动安全功能评估用目标车辆 脆弱道路使用者和其他物体的试验装置.第3部分乘用车三维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脆弱道路使用者和其他物体的试验装置第3部分：乘用车三维目标的要求标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:RoadVehicles—TestDevicesforTargetVehicles,VulnerableRoadUsersandOtherObjects,forAssessmentofActiveSafetyFunctions—Part3:RequirementsforPassengerVehicle3DTargets摘要随着智能网联汽车技术的迅猛发展，主动安全功能已成为提升道路交通安全性、降低交通事故伤亡率的关键技术路径。主动安全系统的研发与验证高度依赖于对复杂交通场景的精确复现，其中，用于评估传感器感知能力和决策算法可靠性的目标试验装置（TargetTestDevices）是不可或缺的基础工具。本报告围绕国际标准化组织（ISO）发布的ISO19206-3:2021《道路车辆主动安全功能评估用目标车辆脆弱道路使用者和其他物体的试验装置第3部分：乘用车三维目标的要求》展开研究，系统梳理了该标准的制定背景、适用范围、核心技术要求及行业应用价值。报告指出，该标准首次针对乘用车三维目标（3DTarget）的物理特性、雷达与激光雷达反射特性、视觉外观特征及结构耐久性等建立了统一的国际规范，弥补了以往标准中仅涵盖二维目标或单一传感器适配性的不足。该标准的实施为全球智能驾驶辅助系统（ADAS）及自动驾驶汽车的整车级验证提供了标准化支撑，促进了跨区域、跨车型测试结果的可比性与互认。展望未来，随着标准体系的持续完善，三维目标要求将向多类型交通参与者、多传感器融合及复杂气象条件等方向进一步演进，为中国智能网联汽车标准体系建设及技术出海提供重要参考。关键词：主动安全；目标试验装置；乘用车三维目标；ISO19206-3；智能网联汽车；标准验证Keywords:ActiveSafety;TargetTestDevices;PassengerVehicle3DTargets;ISO19206-3;IntelligentConnectedVehicles;StandardVerification1.引言1.1研究背景道路交通安全是全球共同面临的重大公共议题。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，另有数千万人受伤。随着汽车保有量的持续增长，如何从技术层面有效降低事故发生率，已成为各国政府和汽车产业界共同努力的方向。在此背景下，以自动紧急制动（AEB）、前方碰撞预警（FCW）、车道保持辅助（LKA）等为代表的主动安全功能应运而生，并逐步从高端车型向大众市场普及。与被动安全技术（如安全气囊、安全带等）可以通过物理碰撞试验直接检验不同，主动安全功能的性能评估高度依赖于传感器对交通环境的感知效果。摄像头、毫米波雷达、激光雷达等传感器在不同光照、气象及交通密度条件下对目标物体的识别能力存在显著差异。因此，构建一个能够真实模拟道路上典型交通参与者（如乘用车、行人、自行车、摩托车等）物理特性和传感器感知特性的标准化试验装置，是确保主动安全功能测试结果可信、可重复、可比较的重要前提。1.2标准立项的必要性在ISO19206-3:2021发布之前，国际上关于目标试验装置的标准主要集中于行人目标（如ISO19206-2）和两轮车目标（如ISO19206-4）。而对于乘用车这一道路上最常见的交通参与者，此前长期缺乏统一的三维目标物技术要求规范。不同机构和企业使用各自设计的目标车辆模型，导致测试结果之间缺乏可比性。具体而言，存在以下突出需求：1.传感器适配的多样性需求：现代主动安全系统往往融合多种传感器，目标物需要同时对雷达、激光雷达和摄像头具有一致的感知表现。单一技术路径的测试目标已无法满足多传感器融合系统的验证需要。2.复杂场景复现的精度需求：真实道路环境中，车辆之间的相对位置、速度、姿态等参数高度动态变化。三维目标物需要具备高保真的外形尺寸、反射特性和运动学特征，才能有效模拟实际交通冲突场景。3.全球化标准互认的需求：跨国汽车企业需要在不同国家和地区进行整车验证，统一的国际标准有助于降低合规成本，促进测试结果的跨国互认。因此，ISO19206-3:2021的制定与发布，填补了乘用车三维目标试验装置国际标准领域的空白，具有重要的行业推动意义。2.标准概述2.1标准基本信息ISO19206-3:2021由国际标准化组织（ISO）下设的道路车辆技术委员会（ISO/TC22）负责制定，具体由SC33（车辆动力学与底盘结构分技术委员会）下属的工作组WG16牵头推进。该标准于2021年5月21日正式发布，现行有效。该标准的正式名称为：-中文：道路车辆主动安全功能评估用目标车辆脆弱道路使用者和其他物体的试验装置第3部分：乘用车三维目标的要求-英文：Roadvehicles—Testdevicesfortargetvehicles,vulnerableroadusersandotherobjects,forassessmentofactivesafetyfunctions—Part3:Requirementsforpassengervehicle3Dtargets作为ISO19206系列标准的第3部分，该标准的整体框架与第1部分（一般要求和定义）、第2部分（行人目标）、第4部分（两轮车目标）相衔接，共同构成覆盖主要道路参与者类别的目标试验装置标准体系。2.2适用范围该标准适用于用于评估装备了主动安全功能的乘用车（M1类车辆）在真实交通场景中对目标车辆（即被测试车辆前方的另一辆乘用车）感知和响应能力的试验装置。具体来说，该标准规定了三维目标物的以下要求：-物理尺寸与形状：目标物的外廓尺寸、车身形状、离地间隙等应能代表典型的乘用车轮廓，确保摄像头等视觉传感器能够通过外观特征识别目标。-雷达反射特性：目标物应具有与真实乘用车相近的雷达散射截面（RCS），涵盖常见频率范围内的毫米波雷达频段，以实现雷达传感器的可靠检测。-激光雷达反射特性：目标物表面对于激光雷达脉冲的反射强度应在合理范围内，保证点云数据的密度和分布与真实车辆一致。-视觉外观特征：目标物正面、侧面及背面的外形细节（如车窗、车灯、车牌区域等）应满足摄像头识别算法的要求。-结构强度与耐久性：目标物在碰撞发生时应具有可控的变形特性，既能保护被测车辆和被测试设备，又能尽量保持结构完整性以便重复使用。2.3三维目标的分类ISO19206-3:2021将乘用车三维目标分为以下几种类型，以满足不同测试场景的需求：|类型|说明|典型应用场景||------|------|--------------||全尺寸三维目标|与真实乘用车尺寸一致的高保真模型|整车级AEB测试、传感器融合验证||简化三维目标|在关键尺寸和特征上贴近实车，但结构更为简化|研发阶段的快速验证、耐久性测试||模块化三维目标|可根据需要替换或调整部件（如反射板、外观面板）|多传感器适配验证、多场景复用|上述分类方式兼顾了测试的精度要求和成本控制，为不同类型和规模的测试机构提供了灵活的选择。3.标准关键技术内容分析3.1物理特性要求该标准对乘用车三维目标的物理特性提出了明确且严格的要求。首先，在尺寸方面，标准参考了ISO3833中关于乘用车的定义和分类，要求目标物的长、宽、高应覆盖典型乘用车（以欧洲和亚洲市场主流车型为参考）的外廓范围，推荐的基准尺寸为长4.5米、宽1.8米、高1.5米，公差控制在±2%以内。其次，在形状方面，目标物的车顶轮廓线、前后风窗倾角、侧围弧度等细节应能够反映现代乘用车的造型特征，以保证视觉传感器在多个视角下均能形成稳定的特征匹配。第三，标准还规定了目标物的最小离地间隙，以确保在模拟动态场景时底盘区域不会对雷达波产生异常反射。3.2雷达散射特性要求雷达传感器在主动安全系统中扮演着核心角色，尤其在夜间、雨雾等低能见度环境下具有不可替代的优势。为确保三维目标物能够被毫米波雷达（常见工作频率为24GHz和77GHz）准确识别，ISO19206-3:2021对目标物的雷达散射截面提出了定量要求。标准指出，目标物在77GHz频段下的RCS值应在10至20dBsm范围内，与同尺寸真实乘用车（RCS约为15dBsm）的测量结果保持一致性。同时，标准还要求目标物在方位角±30°范围内RCS的变化不应超过±3dB，以保证车辆横向通过时雷达检测的稳定性。为满足上述要求，目标物通常采用金属反射板与雷达波吸收材料（RAM）相结合的结构设计。3.3激光雷达反射特性要求激光雷达通过发射激光脉冲并接收反射信号来生成环境的三维点云。与毫米波雷达不同，激光雷达对目标物的反射率、表面材质和颜色更为敏感。ISO19206-3:2021规定，目标物表面对905nm和1550nm波长激光的反射率应处于10%至50%之间，以避免过强反射（导致点云过曝光）或过弱反射（导致漏检）的情况发生。此外，标准还要求在目标物的车身不同区域（如车门、车窗、车轮等）采用差异化的反射材质，以模拟真实车辆多点云反射的特征。3.4视觉外观要求摄像头的识别算法通常依赖于目标的边缘特征、颜色对比和纹理信息。ISO19206-3:2021要求三维目标物的外观应包含以下关键视觉特征：1.清晰的车身轮廓与车窗轮廓，且车窗应使用半透明材质以模拟真实玻璃的反射效果；2.前照灯、尾灯区域应有明显的高对比度特征，以支持夜间或隧道场景下的车灯识别；3.车牌区域应有模拟车牌的反光材料；4.车身颜色应以灰色或深灰色为主基调，以代表多数乘用车的平均视觉表现。3.5结构安全与耐久性由于目标物在测试过程中不可避免地会与被测车辆发生碰撞，其结构设计必须兼顾安全性和可重复使用性。标准要求目标物在碰撞时能够通过可控的溃缩变形吸收冲击能量，降低对被测车辆前部结构和传感器安装支架的损伤。同时，目标物的外蒙皮应具备一定的弹性恢复能力，在小幅碰撞后可恢复原状。对于损坏的部件（如外蒙皮、反射板），应便于更换和重新校准，以保证较长的使用寿命。4.标准的行业应用与价值4.1对整车厂商的价值对于整车企业而言，ISO19206-3:2021提供了一套统一的乘用车三维目标物设计与验证规范。在法规认证方面，依据UNR152（AEB法规）等进行型式认证时，使用符合ISO标准的目标物有助于简化认证流程，降低因目标物差异导致的测试结果争议。在研发效率方面，统一的目标物规格能够确保不同测试场地（如风洞、试验场、实验室）之间的数据一致性和可复用性，缩短系统标定与验证周期。4.2对零部件供应商的价值对于研发ADAS传感器和控制系统的一级供应商而言，该标准为算法训练和系统标定提供了一致的目标物数据基础。供应商可以使用符合ISO19206-3:2021要求的三维目标物，在不同整车平台上进行算法迁移测试，并为不同客户提供基于统一基准的性能报告。4.3对第三方检测机构的启示国家级检测机构和第三方试验场可以利用ISO19206-3:2021作为能力建设的指导文件。一方面，依据该标准建设标准化测试场景库，提升检测服务的专业性和权威性；另一方面，国际互认的测试方法也有助于吸引海外客户，促进测试服务国际化。5.中国相关标准现状与对比中国在智能网联汽车标准体系建设方面正处于快速推进阶段。目前与主动安全测试目标物相关的标准或技术规范主要包括：-GB/T39901-2021：《乘用车自动紧急制动系统（AEBS）性能要求及试验方法》，其中对目标车辆的规格进行了原则性规定，但未就三维目标物的详细技术参数作出规定。-C-NCAP（中国新车评价规程）管理规则（2024版）：在AEBCCR（车对车追尾）测试场景中，使用了基于ISO19206-3的乘用车目标物方案。-中国智能网联汽车产业创新联盟（CAICV）发布的团体标准T/CSAE204-2023，对AEB测试中的目标物进行了补充性推荐。总体上，中国相关标准在目标物技术要求的细致程度和与国际标准的一致性方面仍有提升空间。ISO19206-3:2021的发布为中国后续制定自主标准提供了清晰的技术参考。6.主要参与编制单位介绍ISO19206-3:2021的制定汇聚了全球多个国家的技术专家和机构资源。其中，德国联邦公路研究所（BundesanstaltfürStraßenwesen，简称BASt）作为ISO/TC22/SC33的积极成员和工作组的重要参与机构，在该标准的制定过程中发挥了关键的引领和技术支撑作用。BASt是德国联邦交通与数字基础设施部下属的权威科研机构，成立于1951年，总部位于德国贝尔吉施格拉德巴赫（BergischGladbach），现有员工约700人，是欧洲道路安全研究领域最具影响力的机构之一。该所的主要职能包括开展道路安全基础研究、制定技术法规与检测标准、为联邦政府提供交通政策决策支持，以及参与欧盟及国际标准化工作。在ISO19206-3:2021的制定过程中，BASt牵头负责了三维目标物雷达反射特性的实验验证工作。BASt的研究团队利用其拥有的大型室内雷达测试暗室和动态测试跑道，对多种材质和结构的试验目标物原型进行了系统的RCS测量，为最终确定标准中RCS指标的合理性提供了翔实的实验支持。此外，BASt还通过其在联合国欧洲经济委员会（UNECE）WP.29框架内长期积累的被动安全与主动安全测试经验，为标准中碰撞安全性和目标物结构耐久性条款的制定贡献了大量实践数据。BASt的技术专家们还深度参与了与ISO19206系列其他部分（如行人目标物、两轮车目标物）的协调工作，确保了该系列标准在目标物分类、术语定义和测试方法上的内在一致性。这一协调工作对于形成一套逻辑严密、便于全球各国采信的标