HUAWECNTNRC自动驾驶安全模型研究
目录第一章自动驾驶安全模型概述1.引言..第二章自动驾驶安全模型应用42.1安全行为约束X2.2安全行为验证23安全评估指标第三章自动驾驶安全模型介绍63.28atety_.0...33RSS (Responshbility-SensitiveSafey),34SFF(SafetyForceField),.............1135FSM(FuzvSafetyModel),123.6STD(SafetyTimeDomain),...................2338中国成孰驾驶模型o第四章自动驾驶安全模型展望.29参考文献30
第一童自动驾驶安全模型概述1.1引言在全球范围内，交通事故每年约造成100多万人伤亡凹。研究巴显示人为过失占所有交通事故原因的75%,这一数字在美国超过90%。人类驾驶员在驾驶汽车时存在各种各样的安全问题。例如，跟车距离太近导致追尾，未考虑后方来车危险变道等。为了一定程度上提醒并纠正人类驾驶员的的错误行为,当前越来越多的汽车上配备了先进驾驶辅助系统(Advanced Driving Assistance System当安全性低于阈值时驾驶员依旧未注意到风险或未执行安全处置措施时,先进驾驶辅助系统会发出风险提醒,必要时会辅助制动或转向以避免碰撞。例如应急辅助系统中的前方碰撞预警（Forward Collision Warning FCW)、变道碰撞预警(LaneChange Warning.LCW)及自动紧急制动(Autonomous Emergencv Braking.AEB)等。随着技术的发展,驾驶自动化等级也在不断提高。自动驾驶系统(AutonomousDriving Svstem. ADS)在其设计运行条件(Operational Design Condition.ODC)内将全问题。例如,当前部分自动驾驶系统对异形障碍物等目标的感知距离与识别能力不足，或者对邻车切入等危险场景的安全性评估和决策规划不够准确。这都容自动驾驶安全模型对自动驾驶系统的安全性保障具有十分积极的作用,在自动驾驶系统的安全评估及行为约束等方面都有着广泛的应用。越来越多的车企、研究机构及自动驾驶供应商等都在安全模型领域投入了大量研究。安全模型也开始出现在自动驾驶相关法规及标准中,并为自动驾驶事故或风险避免性能的衡量
自动驾驶安全模型研究1.2自动驾驶安全模型的定义12.1FRAV对自动驾驶安全模型的定义联合国世界车辆法规协调论坛(UNWP29自动驾驶与网联车辆工作组(GRVA)自动驾驶功能要求(FRAV)非正式工作组旨在提供自动驾驶系统安全性验证的技术要求及相应验证方法的指南问。其中,定义了自动驾驶系统事故规避性能要求的推导方法。尽管自动驾驶系统可通过防御性驾驶以远离冲突与碰撞,但冲突与碰撞有可能是由于其他道路参与者的不合理行为导致的,在此情形下。自动驾驶系统也需要做出正确的规避动作以尽可能的减少伤害那么一个重要的问题是在何种情况下避免碰撞是可能的?为此,引入安全模型,用以区分必须避免的碰撞和仅需要缓解的碰撞。其目的并不是规定自动驾驶系统在任何给定的危急情况下的特定行为,而仅是在碰撞结果层面对自动驾驶系FRAV对安全模型的定义为对于任何给定的情况,都会有一个依赖于部分场景变量的函数,输出一个布尔值"tue”或”alse”,用来表示是否需要避免碰撞或冲突;反之亦然,表示缓解措施是否可接受。安全模型定义的具体公式如下:Avoidancel0:1l=forovwmno( scenario variable1, scenario variable2,..)Mitigation[0;1]=1-faferymoadal(Scenario variable 1, scenario variable 2,..)例如,UN-R157法规中规定了在一定的场景假设前下,自动驾驶系统能够避免碰撞的邻车切入场景的参数范围。按照FRAV中对安全模型的定义,该要求可以被看成是一个安全模型。该安全模型定义了在什么样的邻车切入场景下,自动驾驶系统需要避免碰撞。具体模型公式定义如下:fsafetymodelTTCanentrnsdon>(Pwal/(Z-6ml/s*>+0.35s)CSotherwise12.2本文对自动驾驶安全模型的定义FRAV对安全模型的定义更多是从自动驶系统安全评估的角度,给出了安全模型的定义,当然这也是安全模型最重要的应用之一。实际上安全模型的应用
更加广泛,下面通过梳理自动驾驶的安全需求,给出安全模型的一个更加全面的定义。自动驾驶汽车在执行动态驾驶任务时,与他车的行为交互是不安全因素的主需要充分理解路权优先级,并且解决路权冲突时的路权归属问题,在保证安全的前提下同时保证通行效率。另外...
