我國自動駕駛車輛應用及風險情況調查研究

高金

（交通運輸部公路科學研究院，北京 100088）

在《交通強國建設綱要》《智能汽車創新發展戰略》等國家戰略導向的指引下，交通、工信、公安等行業政策密集出臺，地方推動力度持續加大，在政策引導和技術角力的雙重推動下，自動駕駛逐步完成由載人載物向商業化滲透實踐。為了解自動駕駛車輛應用進展、應用過程中存在的潛在風險，摸清政策、技術需求，調研組采用線上與線下相結合的方式，面向社會公開開展調查研究。調研范圍涵蓋北京、江蘇、上海、天津、湖北、湖南、重慶等9 個省級行政區，覆蓋國內各類主要單位29 家，包括百度、宇通、美團、小馬等自動駕駛研發與使用單位15 家；中汽研汽車檢驗中心（天津）有限公司、國家智能商用車質量檢驗檢測中心、招商局檢測車輛技術研究院有限公司等測試應用管理第三方機構6 家；上海機動車檢測認證技術研究中心有限公司、襄陽達安汽車檢測有限公司、中國汽車工程研究院股份有限公司等檢測機構及測試基地4 家；同濟大學、北京市智慧交通發展中心、上海智能新能源汽車科創功能平臺等科研院所及行業平臺4 家。

一、調研模型研究

調研組主要圍繞自動駕駛車輛應用及分布情況、應用安全關鍵要素、實際運行風險情況3 個方面開展調查研究。

應用及分布情況包括應用階段、業態規模和等級分布。按照是否收費（含服務自有業務）將自動駕駛應用進展分為測試與應用試運營兩個階段；研究出租汽車（Robotaxi）、城市微循環（Robobus）、公路貨運（干線物流）、城市貨運（Robovan）、末端配送（無人配送）等業態分布情況；按照自動駕駛技術等級分級標準[1]，分析自動駕駛車輛等級分布情況。應用安全關鍵要素包括接管、最小風險策略與ODC 劃分。接管會產生的控制權切換，接管方式的不同會影響接管績效[2-4]，進而影響自動駕駛運行安全。最小風險策略源于功能安全標準ISO26262，是保障自動駕駛車輛安全性的最后一道防線。設計運行條件（ODC）[5]能夠明確自動駕駛系統的功能和局限性，超出該條件，自動駕駛系統就會存在風險。實際運行風險情況包括風險場景、脫離與發生事故。因被動脫離主要是避險，表明已處于風險狀態，本研究脫離主要指被動脫離，指受硬件故障、軟件失效、天氣及路面條件不佳等因素影響，車輛檢測到故障無法繼續執行，被迫退出自動駕駛模式，要求駕駛員接管[6-9]。構建自動駕駛應用及風險情況調研模型，如表1所列。

表1 自動駕駛應用及風險情況調研模型

二、調研數據與結果分析

（一）自動駕駛車輛應用及分布情況

1.應用試運營規模已經超過道路測試規模

在企業數量和車輛數量兩項指標上，應用試運營規模均已超過道路測試規模。企業數量調研數據顯示，僅開展道路測試的有5家，開展應用試運營或兩者都在進行的有10家，即66%的自動駕駛研發企業已開展不同程度的應用試運營（收費、服務自有業務或其他盈利）。車輛數量調研數據顯示，應用試運營車輛數為1 211輛，超過道路測試車輛數1 018輛，如表2所列。

表2 開展道路測試與應用試運營各業態自動駕駛車輛數

2.客運發展規模較大

在所有業態中，出租汽車開展道路測試與應用試運營的車輛數最多，占比達到55%?？瓦\（出租汽車、城市微循環）與貨運（公路貨運、城市貨運、末端配送、港口碼頭）的車輛數比例為7：3，如圖1所示。

圖1 開展道路測試、應用試運營不同業態分布

3.有條件自動駕駛（3級）已經被邊緣化

李克強院士等[10]表示3 級自動駕駛存在技術策略局限性與產業化痛點。根據表2開展道路測試與應用試運營全部自動駕駛車輛中，有條件自動駕駛（3級）車輛數為76 輛，高度自動駕駛（4級）為2 153輛；有條件自動駕駛（3 級）占總車輛數的比例僅為3.4%，不足高度自動駕駛（4 級）的1/28。由此可知，有條件自動駕駛（3級）已經被邊緣化。

（二）自動駕駛車輛應用安全關鍵要素

1.一鍵接管的配置率達到100%，油門踏板接管存在分歧

在駕駛員、安全員及遠程監控人員的主動介入接管方式方面，調研數據顯示“專用按鈕一鍵接管”配置率達到100%，“制動踏板（93.33%）”“轉向盤（86.67%）”兩種方式的配置率也超過80%。對采用油門踏板接管存在較大分歧，約50%不配置油門踏板接管，另外約50%配置油門踏板接管，如圖2所示。

2.應急避險處置措施中“自動車道內停車”最高

自動駕駛研發使用企業進行采取的應急避險處置措施的優先級情況調研數據如圖3所示。對調研數據進行量化，對無此功能、低優先級、高優先級進行階梯賦值，可得出優先級順序為：自動-車道內停車并報警＞車內/遠程-接管＞車內/遠程-專用按鈕一鍵停車＞自動-靠邊停車并報警，如表3所列。

圖3 采取的應急避險處置措施的優先級調研情況

表3 采取的應急避險處置措施的優先級量化數據

3.超過40%的受調企業ODC中未考慮營運條件

自動駕駛車輛設計運行條件（使用條件，ODC）劃分情況的調研數據如表4所列，大部分企業考慮了道路基礎及附屬設施、氣象等環境等基本維度因素，但是有超過40%的企業未考慮乘員、運輸介質形態等營運條件。

（三）自動駕駛車輛實際運行風險情況

1.行駛中接管是自動駕駛運行中的最大風險行為

測試、試運營等過程中的自動駕駛運行中存在的潛在風險情況的調研數據如表5所列，對沒有此風險、極少出現此風險、偶爾出現此風險進行階梯賦值，賦值量化后可得出最大的6 項潛在風險因素為：行駛中接管行為、識別要素不足、環境與ODC 不匹配、定位精度不足、超出劃定運行區域、橫向控制不良。

表5 測試、應用試運營過程中存在的潛在風險頻率情況

2.適應社會車輛行為是當前技術瓶頸

測試、試運營等過程中的自動駕駛脫離場景調研情況如表6所列，道路施工、社會車輛切入、社會車輛占道是主要場景。

表6 自動駕駛車輛出現脫離的主要場景

由表7中的自動駕駛車輛激活狀態下引起交通事故的形態情況可知，與同向車輛發生的事故（追尾碰撞運動車輛、側面碰撞運動車輛、同向刮擦運動車輛）最多，與對向車輛發生的事故（正面碰撞運動車輛、對向刮擦運動車輛）最低，與車道非常規障礙物、路側固定物發生碰撞事故的頻率也較高。由此可見，如何更好適應社會車輛行為是當前技術瓶頸和今后公關方向。

表7 自動駕駛車輛激活狀態下引起交通事故的形態情況

3.車輛ODC與運行環境不匹配問題較為明顯

測試、試運營等過程中自動駕駛脫離原因調研數據如表8所列，前5 項脫離原因是社會交通參與者不良交通行為、超出ODC（不適應的水馬等施工設施）、超出ODC（不適應的信號燈、標志、交叉等固定基礎設施）、超出ODC（不適應的交通參與者）、超出ODC（不適應的非常規障礙物）。由此可知，除社會交通參與者不良交通行為外，最大的脫離原因是超出ODC。針對這一問題，可以在應用試運行前開展車路匹配，對自動駕駛車輛的設計運行條件和運行環境進行匹配，掌握車輛技術不足，通過V2X等技術進行補位，以避免超出ODC 情況的出現，降低潛在風險。

表8 自動駕駛車輛出現脫離的主要原因

三、問題分析

（一）在有條件自動駕駛（3級）上部分行業政策存在偏差

因接管悖論、責任轉移[10-11]等問題，有條件自動駕駛（3 級）基本已經被邊緣化，應用規模極小。但部分政策仍以有條件自動駕駛（3 級）以上為服務對象，與產業存在偏差，不可避免地為管理部門和企業帶來接管處置、責任劃分的管理成本。

（二）業態發展存在不平衡現象

目前，我國擁有載客汽車為58.7萬輛、載貨汽車為1 173.26萬輛[12]，比例為1：20；而在自動駕駛產業上客、貨車輛數比例竟為7：3，究其原因是貨運場景少、能夠開展應用試運營帶來收益的場景更是稀少?！叭珖?23出行交通圈”和“全球123快貨物流圈”都是交通強國的重要建設目標，自動駕駛業態發展不平衡的問題應予以重視。

（三）風險處置手段與機制亟需建立

在行業層面上，風險處置手段尚未明確，缺少規范的應急處置方法，例如在緊急接管中對采用油門踏板接管存在較大分歧，約50%不配置油門踏板接管，另外約50%配置油門踏板接管；部分企業優先進行車道內停車，而部分企業優先考慮靠邊停車；各企業多以經驗處置，缺少統一尺度的風險處置手段與健全的機制。

（四）車路不匹配問題較為明顯

由于開展自動駕駛研發測試及試運營的企業絕大多數為互聯網造車新勢力或純科研團隊，在考慮ODC劃分的時候完全以車為中心，忽略了運輸介質狀態、乘員行為等對運輸安全的影響，存在運輸安全風險。調研中發現，實際導致脫離的前5項原因中，有4項與超出ODC 有關，車輛ODC 與運行環境不匹配問題已經較為明顯。

四、發展建議

（一）提高政策精準度，聚焦高度自動駕駛（4 級）

以行業發展反饋政策實施，提高政策精準度，加快推動行業進步。面向高度自動駕駛（4 級），規避接管悖論陷阱，降低接管責任管理成本，推動自動駕駛技術高效開展應用試運營，促進產業快速發展。

（二）加大自動駕駛貨運業態支持力度，促進產業平衡

鼓勵自動駕駛貨運業態應用，在風險可控的干線區域，在風險評估的基礎上，優化自動駕駛貨運業態應用流程，提供適當的盈利錨點，提高企業積極性。

（三）健全自動駕駛應急處置機制，做到風險可控

根據不同手段的實際效果，從技術層面統一自動駕駛車輛應急處置手段與尺度；建立單車、企業、區域的多級自動駕駛應急處置機制，進行故障、風險分級，明確應對規范，做到風險可控。

（四）完善自動駕駛營運車輛有條件使用機制，服務道路運輸行業發展

自動駕駛存在不可逾越的長尾效應，一段時期內完全自動駕駛難以實現，自動駕駛將在有限條件內運行。加快制定《自動駕駛汽車運輸安全服務指南（試行）》（征求意見）配套的車輛標準、使用條件（設計運行條件）標準，從車輛安全技術條件、車輛使用環境條件（亦稱設計運行條件）兩方面開展安全保障；根據自動駕駛的技術能力提前定義明確好其使用環境條件，解決車輛ODC 與運行環境匹配帶來的脫離問題與運行風險，以引導自動駕駛技術有序服務道路運輸行業發展。