由于現(xiàn)在的自動(dòng)駕駛技術(shù)還處于發(fā)展階段,無(wú)法保證自動(dòng)駕駛車(chē)在任何天氣條件下和任何道路環(huán)境中都可以安全行駛的。因此,要根據(jù)該系統(tǒng)的能力來(lái)提前設(shè)定好ODD,通過(guò)限制行駛環(huán)境和行駛方法,將有可能發(fā)生的事故防范于未然。 ?
定義:運(yùn)營(yíng)設(shè)計(jì)域ODD(Operational Design Domain)一詞的原始定義來(lái)自SAE J3016中的定義。
SAE J3016中對(duì)于ODD的完整定義為:
”O(jiān)perating conditions under which a given driving automation system or feature thereof is specifically designed to function, including, but not limited to, environmental, geographical, and time-of-day restrictions, and/or the requisite presence or absence of certain traffic or roadway characteristics. ”
SAE J3016 將 ODD 定義為"特定駕駛自動(dòng)化系統(tǒng)或其功能專門(mén)設(shè)計(jì)的運(yùn)行條件,包括但不限于環(huán)境、地理和時(shí)間限制,和/或某些交通或道路特征的存在或缺失。"
簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),ODD就是要定義好在哪些工況下是能夠自動(dòng)駕駛的,脫離了這些工況,自動(dòng)駕駛就不能保證工作。任何一臺(tái)自動(dòng)駕駛車(chē)輛,都必須有一定限定的工況。而這個(gè)工況可以很寬泛,也可以很精準(zhǔn),并決定了自動(dòng)駕駛車(chē)輛能勝任什么樣的場(chǎng)景。比如,一臺(tái)車(chē)的自動(dòng)駕駛系統(tǒng)只能在高速上使用,它可以自動(dòng)保持車(chē)道、自動(dòng)超車(chē)、自動(dòng)跟車(chē)、自動(dòng)讓行、自動(dòng)通過(guò)ETC、自動(dòng)上下匝道等,但到了城市里就無(wú)法完全自動(dòng)駕駛。同時(shí),要確保自動(dòng)駕駛測(cè)試和驗(yàn)證是完整的,至少需要確保ODD所有方面已經(jīng)通過(guò)確保系統(tǒng)安全運(yùn)行,或通過(guò)確保系統(tǒng)能夠識(shí)別超出ODD 的范圍。
其中,以NHTSA在《A Framework for Automated Driving System Testable Cases and Scenarios》中采用六大要素構(gòu)建設(shè)計(jì)運(yùn)行域?yàn)槔?,分為基礎(chǔ)設(shè)施Physical Infrastructure、駕駛操作限制Operational Constraints、周邊物體Objects、互聯(lián)Connectivity、環(huán)境條件Environmental Conditions和區(qū)域Zones。

1. 基礎(chǔ)設(shè)施
道路類(lèi)型:分隔公路、不分隔公路、主干道、城市、農(nóng)村、停車(chē)場(chǎng)、多車(chē)道、單車(chē)道、高載客量車(chē)輛(HOV)車(chē)道、入口/出口匝道、緊急疏散路線、單向、轉(zhuǎn)彎專用車(chē)道、私家路、雙向車(chē)道、交叉口(信號(hào)燈、掉頭、四向/雙向停車(chē)、環(huán)島、合并車(chē)道、轉(zhuǎn)彎專用車(chē)道、人行橫道、收費(fèi)廣場(chǎng)、鐵路穿越)。
道路表面:瀝青、混凝土、混合料、格柵、磚、泥土、礫石、刮過(guò)的道路、部分堵塞、減速帶、坑洼、草地。
道路邊緣:標(biāo)記線、臨時(shí)標(biāo)記線、路肩(鋪砌或礫石)、路肩(草)、混凝土護(hù)欄、格柵、欄桿、路緣、錐體。
道路幾何:直線、彎道、山丘、側(cè)峰、拐角(常規(guī)、死角)、負(fù)障礙物、車(chē)道寬度。
2. 駕駛操作限制
速度限制:最低和最高限速(絕對(duì)、相對(duì)于限速、相對(duì)于周?chē)煌ǎ?/p>
交通條件:最小交通量、正常交通量、保險(xiǎn)杠到保險(xiǎn)杠/高峰時(shí)間交通量、交通條件變化(事故、應(yīng)急車(chē)輛、施工、封閉道路、特殊事件)(加利福尼亞大學(xué)道路計(jì)劃,2016年)。
3. 周邊物體
標(biāo)志標(biāo)牌:標(biāo)志(例如,停車(chē)、讓行、行人、鐵路、學(xué)校區(qū)域等)、交通信號(hào)(閃光、學(xué)校區(qū)域、消防部門(mén)區(qū)域等)、人行橫道、鐵路交叉口、停止的公共汽車(chē)、施工標(biāo)志、急救信號(hào)、遇險(xiǎn)信號(hào)、道路用戶信號(hào)、手勢(shì)信號(hào)。
道路使用者:車(chē)輛類(lèi)型(轎車(chē)、輕型卡車(chē)、大型卡車(chē)、公共汽車(chē)、摩托車(chē)、寬載、應(yīng)急車(chē)輛、施工設(shè)備、馬車(chē)/四輪馬車(chē))、停車(chē)車(chē)輛、移動(dòng)車(chē)輛(手動(dòng)、自動(dòng))、行人、自行車(chē)手。
非道路使用者障礙物/物體:動(dòng)物(如狗、鹿等)、購(gòu)物車(chē)、碎片(如輪胎碎片、垃圾、梯子)、施工設(shè)備、行人、自行車(chē)手。
4. 互聯(lián)
車(chē)輛:V2V通信(如C-V2X/DSRC、Wi-Fi)、應(yīng)急車(chē)輛。
交通密集信息:眾包數(shù)據(jù)(如Waze)和V2I。
遠(yuǎn)程車(chē)隊(duì)管理系統(tǒng):車(chē)輛由可執(zhí)行遠(yuǎn)程操作的操作中心支持。
設(shè)施傳感器等:工作區(qū)警報(bào)、易受傷害的道路使用者、路線和事件管理、GPS、三維高清地圖、坑洞位置、天氣數(shù)據(jù)、云端數(shù)據(jù)等。
5. 環(huán)境條件
環(huán)境條件主要考慮天氣、受天氣影響的道路條件、顆粒物和光照四項(xiàng)屬性。
1)?天氣
天氣情況對(duì)傳感器的影響較大。根據(jù)統(tǒng)計(jì),在高速公路上,小雨或小雪可使平均車(chē)速降低3%至13%;大雨可以使平均速度降低3%到16%;大雪可以使平均速度下降5%到40%。
設(shè)計(jì)運(yùn)行區(qū)域主要考慮風(fēng)、雨、雪、雨夾雪、溫度等天氣情況。
2)?受天氣影響的道路條件
雨雪天氣下產(chǎn)生的道路積水、淹沒(méi)、結(jié)冰、積雪等情況降低了輪胎的道路附著力,進(jìn)而影響智能駕駛系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)控制能力。
3)?顆粒物
大氣中的霧、霾、煙霧、灰塵等都會(huì)影響可見(jiàn)度,降低傳感器的感知能力。
4)?光照
光照太強(qiáng)或光照太弱都會(huì)影響攝像頭的感知能力,實(shí)際中所處時(shí)段(白天、黎明、黃昏、夜晚)、道路周邊設(shè)施照明(路燈、建筑燈光)和車(chē)燈都會(huì)影響光照條件。
6. 區(qū)域
智能駕駛功能可能受到所處區(qū)域的空間限制,這些區(qū)域的邊界可以是固定的,也可能是動(dòng)態(tài)的。
1)?地理圍欄
所謂地理圍欄指的是用一個(gè)虛擬的柵欄圍出一個(gè)虛擬地理邊界,典型應(yīng)用包括:中央商務(wù)區(qū)CBD、園區(qū)等。
2)?交通管制區(qū)域
交通管制區(qū)域可能包括臨時(shí)車(chē)道封閉、動(dòng)態(tài)交通標(biāo)志、可變限速標(biāo)志、臨時(shí)車(chē)道標(biāo)記、人工交通引導(dǎo)等。
3)?學(xué)校/施工區(qū)域
在學(xué)?;蚴┕^(qū)域,動(dòng)態(tài)限速、行人和車(chē)輛行為均不穩(wěn)定。
4)?國(guó)家/地區(qū)
不同國(guó)家或地區(qū)存在交通法規(guī)、交通標(biāo)記等差異。
5)?信號(hào)干擾區(qū)域
在隧道、停車(chē)場(chǎng)、茂密的樹(shù)葉、高層建筑、大氣條件等都會(huì)影響GNSS信號(hào)。
下面是對(duì)于自動(dòng)駕駛ODD相關(guān)的政策:
1?三部委有關(guān)ODD規(guī)定
工業(yè)和信息化部、公安部、交通運(yùn)輸部在2021年7月發(fā)布的《智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)道路測(cè)試與示范應(yīng)用管理規(guī)范》中對(duì)運(yùn)行設(shè)計(jì)條件(ODC)和運(yùn)行設(shè)計(jì)域(ODD)進(jìn)行了定義和規(guī)范。
1. ?運(yùn)行設(shè)計(jì)條件(ODC)是駕駛自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)確定的適用于其功能運(yùn)行的各類(lèi)條件的總稱,包括運(yùn)行設(shè)計(jì)域(ODD)、車(chē)輛狀態(tài)和駕乘人員狀態(tài)等條件。其中,運(yùn)行設(shè)計(jì)域(ODD)是駕駛自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)確定的適用于其功能運(yùn)行的外部環(huán)境條件,一般包括:
1)道路邊界與路面狀態(tài);
2)交通基礎(chǔ)設(shè)施;
3)臨時(shí)性道路變更;
4)其他交通參與者狀態(tài);
5)自然環(huán)境;
6)網(wǎng)聯(lián)通信、數(shù)字地圖支持等。
2. 自動(dòng)駕駛車(chē)輛在封閉測(cè)試場(chǎng)必須測(cè)試的項(xiàng)目包括兩項(xiàng):通用測(cè)試項(xiàng)目和運(yùn)行設(shè)計(jì)域(ODD)涉及的項(xiàng)目。
3. 在道路測(cè)試申請(qǐng)時(shí),道路測(cè)試主體在安全性自我聲明中,必須包括自動(dòng)駕駛功能對(duì)應(yīng)的運(yùn)行設(shè)計(jì)條件(ODC)說(shuō)明,包括運(yùn)行設(shè)計(jì)域(ODD)、車(chē)輛狀態(tài)和駕駛?cè)藸顟B(tài)等;以及道路測(cè)試車(chē)輛運(yùn)行設(shè)計(jì)域(ODD)與擬進(jìn)行道路測(cè)試路段、區(qū)域內(nèi)各類(lèi)交通要素對(duì)應(yīng)關(guān)系說(shuō)明。
2?北京有關(guān)ODD規(guī)定
2020年11月,北京市發(fā)布的《自動(dòng)駕駛車(chē)輛道路測(cè)試管理實(shí)施細(xì)則(試行)》,定義了ODD,并對(duì)ODD進(jìn)行了簡(jiǎn)單的規(guī)范,但是沒(méi)有定義ODC。
1. 運(yùn)行設(shè)計(jì)域(ODD, Operational Design Domain)是指設(shè)計(jì)時(shí)確定的駕駛自動(dòng)化功能的本車(chē)狀態(tài)和外部環(huán)境。運(yùn)行設(shè)計(jì)域(ODD)包括速度、道路、交通、天氣、光照等。
2. 在申請(qǐng)城市道路通用項(xiàng)目測(cè)試申請(qǐng)時(shí),要提交系統(tǒng)介紹包括自動(dòng)駕駛功能以及對(duì)應(yīng)的運(yùn)行設(shè)計(jì)條件(ODC)說(shuō)明(包括運(yùn)行設(shè)計(jì)域(ODD)、車(chē)輛狀態(tài)、駕乘人員狀態(tài)等)、故障處理、最小風(fēng)險(xiǎn)控制等。
3. 自動(dòng)駕駛系統(tǒng)重大升級(jí)是指因自動(dòng)駕駛系統(tǒng)構(gòu)成或關(guān)鍵功能變更引發(fā)的系統(tǒng)升級(jí),包括:自動(dòng)駕駛系統(tǒng)硬件架構(gòu)的主要構(gòu)成器件、布局等變更;自動(dòng)駕駛系統(tǒng)軟件架構(gòu)、動(dòng)態(tài)駕駛?cè)蝿?wù)及動(dòng)態(tài)駕駛?cè)蝿?wù)接管、運(yùn)行設(shè)計(jì)域(ODD)、控制策略、最小化風(fēng)險(xiǎn)策略、安全操作等變更。
4. 動(dòng)態(tài)駕駛?cè)蝿?wù)接管(DDT Fallback)是指當(dāng)發(fā)生駕駛自動(dòng)化系統(tǒng)失效、車(chē)輛其他系統(tǒng)失效或即將不滿足運(yùn)行設(shè)計(jì)條件(ODC)時(shí),由用戶執(zhí)行動(dòng)態(tài)駕駛?cè)蝿?wù)或由用戶/駕駛自動(dòng)化系統(tǒng)使車(chē)輛達(dá)到最小風(fēng)險(xiǎn)狀態(tài)的行為。
5. 最小化風(fēng)險(xiǎn)策略(MRM, Minimum Risk Manoeuvre)是指自動(dòng)駕駛系統(tǒng)在出現(xiàn)系統(tǒng)性的失效(導(dǎo)致系統(tǒng)不工作的故障)或者出現(xiàn)超過(guò)系統(tǒng)原有的運(yùn)行設(shè)計(jì)域(ODD)的情況下,所采取的最小化風(fēng)險(xiǎn)的解決路徑,以保障自動(dòng)駕駛車(chē)輛在運(yùn)行過(guò)程中安全。這套策略可在自動(dòng)駕駛系統(tǒng)要求人工接管而未得到響應(yīng)的情況下自動(dòng)執(zhí)行,也可在面臨嚴(yán)重碰撞風(fēng)險(xiǎn)或車(chē)輛故障情況下自動(dòng)執(zhí)行。
3?上海有關(guān)ODD規(guī)定
2021年11月,上海市發(fā)布的《智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)測(cè)試與示范實(shí)施辦法》,
1. 在測(cè)試和示范申請(qǐng)時(shí),依據(jù)自動(dòng)駕駛功能和對(duì)應(yīng)運(yùn)行設(shè)計(jì)域(ODD),接受相關(guān)形式審查并作承諾。提交測(cè)試車(chē)輛的自動(dòng)駕駛功能等級(jí)聲明及自動(dòng)駕駛功能對(duì)應(yīng)運(yùn)行設(shè)計(jì)域(ODD)說(shuō)明。
2. 申請(qǐng)?jiān)黾拥缆窚y(cè)試車(chē)輛數(shù)量,應(yīng)當(dāng)說(shuō)明必要性并提交相關(guān)申請(qǐng)材料。對(duì)于車(chē)型、運(yùn)行設(shè)計(jì)域(ODD)、軟件系統(tǒng)和硬件配置相同的車(chē)輛,經(jīng)過(guò)測(cè)試機(jī)構(gòu)一致性抽檢后,無(wú)需重復(fù)進(jìn)行相同項(xiàng)目的測(cè)試。
3. 無(wú)人化駕駛汽車(chē)應(yīng)該具有系統(tǒng)冗余,確保在系統(tǒng)發(fā)生故障或運(yùn)行狀態(tài)超出運(yùn)行設(shè)計(jì)域(ODD)時(shí),測(cè)試車(chē)輛應(yīng)能夠立即轉(zhuǎn)為最小風(fēng)險(xiǎn)運(yùn)行模式并通知操作員進(jìn)行人工接管或進(jìn)行遠(yuǎn)程協(xié)助;
4?長(zhǎng)沙有關(guān)ODD規(guī)定
2020年6月,長(zhǎng)沙市發(fā)布的《智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)道路測(cè)試管理實(shí)施細(xì)則V3.0》,對(duì)ODD進(jìn)行了定義:運(yùn)行設(shè)計(jì)域(ODD)是指自動(dòng)駕駛車(chē)輛被設(shè)計(jì)時(shí)確定的自動(dòng)駕駛功能的運(yùn)行狀態(tài)及外部環(huán)境,包括速度、道路、交通、天氣、光照等,以確保自動(dòng)駕駛功能正常工作。規(guī)定車(chē)輛需具備冗余系統(tǒng),確保在系統(tǒng)發(fā)生故障或運(yùn)行狀態(tài)超出運(yùn)行設(shè)計(jì)域(ODD)時(shí),測(cè)試車(chē)輛應(yīng)能夠立即轉(zhuǎn)為最小風(fēng)險(xiǎn)條件下的運(yùn)行模式并通知安全員進(jìn)行人工接管或進(jìn)行遠(yuǎn)程協(xié)助。
總結(jié)
在自動(dòng)駕駛技術(shù)還不成熟的情況下,為了保證自動(dòng)駕駛汽車(chē)的安全運(yùn)行,必須設(shè)定一定的運(yùn)行條件。
日本與德國(guó):其自動(dòng)駕駛的技術(shù)路線是窄ODD配高度自動(dòng)化,隨著技術(shù)的進(jìn)步,不斷將ODD放寬,最終實(shí)現(xiàn)寬ODD和高度自動(dòng)化。
美國(guó):其自動(dòng)駕駛的技術(shù)路線與此相反,美國(guó)走的是寬ODD,不斷提高自動(dòng)化。從國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的自動(dòng)駕駛政策法規(guī)文件來(lái)看,國(guó)內(nèi)對(duì)ODD的研究還處于初步階段,定義不夠明確,應(yīng)用規(guī)范不夠嚴(yán)密。
中國(guó):根據(jù)中國(guó)的國(guó)情和復(fù)雜的道路情況,中國(guó)區(qū)域的自動(dòng)駕駛車(chē)輛的ODD寬窄趨勢(shì)目前仍不并不明朗。
編輯:黃飛
?
電子發(fā)燒友App











評(píng)論