驾驶自动化系统用户告知及培训体系标准化需求研究

驾驶自动化系统用户告知及培训体系标准化需求研究 全国汽车标准化技术委员会智能网联汽车分技术委员会 前言 在此衷心感谢参加研究报告编写的各单位、组织及个人。 本报告编制过程中参考了行业很多研究成果，在此一并感谢。 组织单位：全国汽车标准化技术委员会智能网联汽车分技术委员会牵头单位：中国汽车技术研究中心有限公司 参与单位：广州小鹏汽车科技有限公司、重庆长安汽车股份有限公司、北京赛目科技股份有限公司、比亚迪汽车工业有限公司、极氪汽车(宁波杭州湾新区)有限公司、北京百度智行科技有限公司、厦门金龙旅行车有限公司、长城汽车股份有限公司、蔚来汽车科技（安徽）有限公司、东风商用车有限公司、通用汽车（中国）投资有限公司、北京汽车研究总院有限公司 参与人员：孙航、张路、陈金凤、翁江林、张嘉芮、王潼、孙思、薛晓卿、孙浩、刘鑫、程周、赖志艺、周路桐、岳留振、李阳、叶森、赵芸辉、唐传骏、白智敏、陈桢、彭伟、张文超、周娟、路宽、吴羽熙、申广俊、李博 1研究概述 1.1研究背景 汽车智能化技术日益更新，自动驾驶产业也在蓬勃发展。自动驾驶汽车通过制定合理的行驶路径能够有效减缓交通拥堵，通过合理、精准地控制车辆行驶方式能够减少环境污染，减少了对驾驶员的依赖，提升了用车效率，增进驾驶安全，带来明显的社会效益和经济效益。未来自动驾驶将成为交通出行的主要工具。与此同时中国、美国、日本、德国、荷兰等国家相继出台了自动驾驶相关政策，对自动驾驶产业进行顶层设计，保障自动驾驶产业健康发展。国内各地方政府也相继出台自动驾驶道路测试管理政策，加快了自动驾驶产业化的步伐。 推荐性国家标准《汽车驾驶自动化分级》将汽车自动化等级分为0级到5级共6个等级。其中规定3级驾驶自动化系统可以在其设计 运行条件内持续地执行全部动态驾驶任务。因此3级及以上驾驶自动化系统属于自动驾驶系统。自动驾驶能够实现对车辆横向、纵向的自动控制，因此自动驾驶车辆的驾驶员无须始终手握方向盘，也无需始终监控车辆。与传统汽车相比，自动驾驶在驾驶任务和驾驶职责上都将产生巨大变化。尤其是3级自动驾驶车辆，当车辆行驶超出设计运行条件时，需要用户及时接管车辆，此时用户角色由乘客转变为驾驶员。此外，各整车厂、主流供应商推出的自动驾驶系统整体架构、环境感知方案不尽相同，导致不同自动驾驶系统的设计运行条件（ODC）差异较大，驾驶员操作方式也千差万别。然而，对于毫无自动驾驶理论基础、刚刚接触自动驾驶系统的驾驶员而言，很难准确把握自动驾驶系统的ODC边界及操作方法，容易发生误用、滥用的情况。 因此，用户需要通过培训或产品说明等手段适应角色变化，了解车辆的设计运行条件，减少由于不熟悉自动驾驶技术或误操作带来的 事故。 基于上述分析，高等级自动驾驶车辆的量产将促使用户培训及说明书的需求与日俱增，目前面向自动驾驶用户培训的研究依然处于空白状态，并未形成合适的培训体系，以此为背景，应启动自动驾驶使用说明及用户培训的标准研究，探索自动驾驶用户培训体系及使用说明最佳实践。 1.2适用范围 本报告所述自动驾驶使用说明书及用户培训体系适用于具备驾驶自动化系统（辅助驾驶+自动驾驶）的M类、N类车辆，其它类型车辆可参照执行。 本报告所属的自动驾驶使用说明要求及用户培训体系可为企业编写自动驾驶说明书、开展自动驾驶用户培训、政府对智能网联产品的准入和审核、提高消费者对于自动驾驶接受度、保证消费者上路的安全性提供参考和支撑。 1.3编制目的和意义 本报告主要调研车企现有驾驶辅助或自动驾驶说明书、消费者培训方案以及消费者对于驾驶辅助、自动驾驶功能的了解程度、接受程度、对于说明书及培训的需求，研究驾驶辅助及自动驾驶操作过程中驾驶员的角色、行为的转变。技术上述几点的调研，最终将针对现有驾驶辅助车辆、未来自动驾驶车辆的使用说明及用户培训提出标准化建议，为车企制定用户说明及培训方案提供支撑，促进消费者熟悉驾驶自动化功能及其任务行为的转变，减少因误用、滥用驾驶自动化系统带来的事故情况。 2研究现状 2.1相关法规政策 2.1.1国外研究现状 1、联合国《自动驾驶汽车框架文件》 2、联合国UNR157 2021年3月25日联合国欧洲经济委员会车辆法规协调世界论坛发布UNR157《自动车道保持系统（ALKS）》法规，该法规是第一个针对L3级车辆自动化具有约束力的国际法规，以联合国《自动驾驶框架文件》为指导，将安全作为战略核心，从系统安全、故障安全响应、人机界面（HMI）、自动驾驶数据存储系统（DSSAD）、信息安全及软件升级等方面对三级自动驾驶系统提出要求。其中“系统安全”要求自动驾驶系统激活后可执行全部动态驾驶任务；“故障安全响应”要求系统具备驾驶权转换、碰撞应急策略和最小风险策略；“人机界面”规定系统的激活和退出条件，并明确系统的应提示信息及形式，以上三项均与驾驶员在驾驶过程中的操作息息相关。 该法规正文中6.4定义了在ALKS中车辆应向驾驶员提供的信息，其中包含了系统状态（包括：系统不可用指示、激活时的系统状态显示、系统停用状态显示等）、影响系统运行的故障提示、接管信息、最小风险策略、紧急策略、接管方式等信息。 附录1中ALKS信息文件表格中提及制造商应提供给用户信息模型应包含ODD以及退出ODD时驾驶员的预期任务。 附录4中提到自动驾驶车辆在提交审核时，制造商应提供说明文件，说明自动驾驶系统的基本设计、系统布局及原理、功能 要求、安全方案等信息。 3、欧盟《自动驾驶车辆许可豁免流程指南》 2020年，欧盟发布《欧盟自动驾驶车辆许可豁免流程指南》，为L3/L4自动驾驶车辆量产准入做好准备。其中指南第8章规定制造商应向自动车辆使用者提供信息。 车辆制造商应使用易于理解的材料等将以下几点告知自动驾驶汽车使用者，并采取措施使其易于理解： 系统的运行条件，ODD范围，功能限制； 禁用自动驾驶模式的方法； 驾驶员的义务（例如，系统无法继续驾驶3级车辆，驾驶员需要接管驾驶）； 根据系统的性能及其运行状态，可以进行的驾驶以外的行为 （对于3级车辆）； 与HMI指示有关的信息（自动驾驶系统是否运行等）； 紧急情况下要采取的用户行为； 系统出现问题时车辆的行为； 需要对使用中的自动驾驶汽车产品进行适当的维护（检查）和软件更新。 4、美国《自动驾驶法案》 2017年7月27日，美国众议院通过两党法案《自动驾驶法案》(SelfDriveAct)，首次对自动驾驶汽车的生产、测试和发布进行管理。该法案共12个章节，其中第8章为提供给潜在买 家的高度自动化车辆的信息，要求NHTSA在法案生效后的三年内完成相关研究，以向消费者告知关于自动驾驶汽车的最佳操作方式，以及自动驾驶汽车的实际能力和限制，并制定相关的信息公示规定。 5、美国AV3.0（自愿性指南） 美国交通部2018年10月4日发布了新版自动驾驶汽车和自动驾驶系统（ADS）指导文件：《准备迎接未来交通：自动驾驶汽车3.0》（PreparingfortheFutureofTransportation:AutomatedVehicles3.0）。在AV3.0版指南中，交通部阐明了它对自动驾驶汽车未来决策、法规和策略进行评估的基本原则。该指南为企业理解和学习预测交通部在未来可能采取的行动奠定了基础。 由于自动驾驶术语的不一致和功能限制的不明确，不同用户对自动驾驶技术的理解不一致。用户需要自动驾驶的准确信息来源才能放心的选择这项技术并安全地使用车辆。该文件指出：车辆制造商可以通过面对面交流、实车演示或者在车辆测试的地方进行进行公众演示来进行培训。对于L1/L2/L3级别的自动驾驶，需要让用户知道功能的使用场景限制、用户需要接管的场景以及具体操作。在释放给消费者之前，自动驾驶车辆的经销商和分销商还可以在道路上展示自动驾驶的操作方式和人机交互操作，或者通过VR体验的方式给用户培训。 对于L4和L5级别的自动驾驶，用户更多的是作为乘客，在 这个阶段，用户更多的需要知道作为乘客或者道路交通使用者，他们需要如何与自动驾驶车辆进行交互。 6、日本《自动驾驶汽车安全技术指南》， 2018年9月12日，日本国土交通省正式对外发布了《自动驾驶汽车安全技术指南》，明确规定了L3、L4级自动驾驶汽车所必须满足的十项安全要求。其中第十条规定“向自动驾驶汽车使用者提供信息”，要求汽车生产商、经销商以及移动服务系统供应商，采取一定措施通过简单易懂资料，告知使用者以下内容并让其理解： ・系统的运行条件、ODD范围、功能限制 ・驾驶员的义务（L3级的车辆，当系统提示难以继续驾驶的时候，则驾驶员必须接管驾驶操作等） ・根据系统的性能、工作状况，可以进行的驾驶以外的行为 （L3级的车辆） ·HMI显示（自动驾驶系统是否在工作中等）的相关信息 ・系统异常时车辆的反应 ・适当进行使用过程的自动驾驶汽车的保养管理（点检整备）及软件升级。 2.1.2、国内相关政策管理文件 1、《智能网联汽车生产企业及产品准入管理指南（试行）》（征求意见稿） 2021年4月7日，工业与信息化部装备一司发布《智能网 联汽车生产企业及产品准入管理指南（试行）》（征求意见稿），其针对具备有条件自动驾驶、高度自动驾驶功能的智能网联汽车生产企业及其产品制定。 文中对智能网联汽车生产企业应明确告知的信息进行了要求，其中包含车辆设计运行条件、人机交互设备指示信息、驾驶员职责、驾驶自动化功能激活及退出方法、软件升级维护等信息，其目标是解决智能网联汽车与传统汽车在操作、使用等方面可能产生的预期差异问题。 附录1中智能网联汽车生产企业安全保障能力要求中提及企业应指导支持车辆用户采取防范措施以应对产品安全漏洞。 2.2相关标准情况 目前国内外直接针对自动驾驶使用说明及用户培训研究的标准较少，因此本报告梳理了国内外与驾驶员操作及用户说明相关的标准内容，将为后续说明书内容要求及培训体系提供支撑。 （一）国外相关标准情总结1、驾驶自动化分级类标准 美国汽车工程师学会（SocietyofAutomotiveEngineers，以下简称SAE）于2014年发布《J3016：道路车辆驾驶自动化相关的分级和术语定义TaxonomyandDefinitionsforTermsRelatedtoDrivingAutomationSystemsforOn-RoadMotorVehicles》，并在2016年9月、2018年6月和2021年4月进行了修订，用以明确不同级别自动驾驶技术、驾驶员职责等的差异性。 SAEJ3016：2021将自动驾驶技术分为L0-L5共六个等级，每个等级均规定了人类用户与驾驶自动化系统应承担的角色，具体见表2-1。 2、设计运行条件研究 NHTSAODD构建框架 美国交通运输部国家公路交通安全管理局2018年发布的 《自动驾驶系统测试案例和场景框架》中对设计运行范围（ODD）的分类和应用方法进行了介绍。报告给出了描述L3级驾驶自动化系统的ODD检查清单，包括基础设施的要求以及驾驶操作限制（例如速度限制、交通密度等）。这些元素都是驾驶员需要了解的。 SAEAVSCODD框架 SAE国际自动机工程师学会的自动车辆安全协会AVSC于2020年发布了一项最佳实践《描述设计运行范围的AVSC最佳实践：概念框架和词典》，该最佳实践通过概念框架和词典文档建立了ODD通用术语及框架，并给出了ODD的描述示例。 该报告分别通过表格描述和文字描述的形式对自动驾驶系统的ODD进行说明。通过地图上的边界描述自动驾驶系统的道路网络范围，在地图的基础上，通过表格的形式进一步说明自动驾驶系统的ODD。文字描述则直接通过地理位置约束对道路网络边界进行描述，并对其他条件进行进一步说明。 总结：自动驾驶车辆的设计运行条件ODC作为自动驾驶系 统可被设计为安全启动和运行的条件，是自动驾驶用户说明手册中非常重要的元素，它有助于用户理解自动驾驶系统的使用条件和运行范围。 ISO/TR21959-1：2018