NHTSA-交通堵塞辅助系统(TJA)确认测试

2022-02-22 11:46

本测试程序草案提供了美国国家公路交通安全管理局用于研究车辆总重不超过10，000磅（4，536公斤）的轻型车辆的交通堵塞辅助（TJA）系统性能的规范。TJA的预期操作域包括支持低速和走走停停的道路。例如，居民区和城市道路，以及在高度拥堵和降低运行速度时的高速公路。本文件中描述的测试程序使用一系列低速跟车和即将发生碰撞的驾驶场景来评估TJA的操作。在这个评估中，如果适用的话，SV应检测并应对主要的其他车辆（POV）和次要的其他车辆（SOV）。

术语：

ACC 自适应巡航控制

GVT 符合法规的目标车

GVWR 车辆总重分级

LCC 车道剧中控制

lidar 激光雷达

LV 前方目标车

LVDAD 前方目标车辆减速，加速，然后减速

LVLCB 前方目标车辆在制动的情况下改变车道

MUTCD 统一交通控制设备手册PFC 峰值摩擦系数

POV 主目标车辆

SOV 次要目标车辆

SRSV 忽然发现停放的车辆

SV 被控车辆

TJA 交通拥堵辅助

1．0 目的和应用

本测试程序草案提供了国家公路交通安全管理局用于研究车辆总重不超过10，000磅（4，536公斤）的轻型车辆的交通堵塞辅助（TJA）系统性能的规范。TJA的预期操作域包括支持低速和走走停停的道路。例如，居民区和城市道路，以及在高度拥堵和降低运行速度时的高速公路。

本文件中包含的测试旨在评估SAE自动化L2级或L3级车辆，这些车辆使用雷达、摄像头和／或激光雷达等传感器来探测附近的物体。虽然不可能预测未来的TJA系统会使用什么技术（例如，车与车之间的通信），但相信在认为适当的时候，对这些测试规程进行修改，可以用来评估（1）替代的或更先进的TJA系统，和／或（2）更高级别的自动驾驶车辆。

注意：在适用的有效期内进行本文件所述的测试时，受测车辆（SV）驾驶员不得对加速踏板、制动踏板或方向盘提供手动输入。这一规定旨在消除SV驾驶员在试验场的控制范围内安全进行测试时无意中影响TJA操作的可能性，并不构成NHTSA对驾驶员在公共道路上操作车辆时将手从方向盘上移开的认可。

注意：在撰写本文件时，没有任何生产型车辆配备转向避让能力，无论它们是否被设计为在本文所述的速度下在SAE自动化等L2级或L3级中运行。由于这个原因，本文件中描述的测试没有被设计成允许／适应这种能力。然而，当它在未来的生产车辆上可用时，NHTSA将考虑修改评估标准，以适应额外的避免碰撞功能。

2．0 一般要求

本文件中描述的测试程序采用了一系列低速跟车和即将发生碰撞的驾驶场景来评估TJA的操作。在这种评估中，SV应检测到主要的其他车辆（POV）和次要的其他车辆（SOV），并作出反应（如适用）。在进行本文件所述的任何试验过程中，SV在任何时候都不得接触POV和／或SOV。

3．0 定义

在本文件中，TJA是指能够自动控制SV在其行车道内的横向位置，同时自动在紧随其后的车辆后面建立并保持一个恒定的纵向车距的驾驶辅助系统，其速度最高可达25英里／小时（40公里／小时）。

4．0 测试准备和设施要求

4．1 道路测试表面

用于本文件所述测试的道路测试表面必须干燥（表面没有明显的水分）、笔直、平坦，坡度在水平和1％之间。路面应是由沥青或混凝土建造的，并且没有不规则、起伏和／或可能导致 SV 过度倾斜的裂缝。表面应没有过多的轮胎打滑痕迹、路面接缝密封剂和／或其他可能混淆车道线识别和／或跟踪的高对比度表面标记。

使用ASTM E1136标准参考测试轮胎，按照ASTM方法E 1337－90，在64．4公里／小时（40英里／小时）的速度下，在没有水的情况下，道路测试表面必须产生至少0．9的峰值摩擦系数。测试轨道的PFC应被记录下来。

4．2 车道线

本文件中描述的测试由三种情况组成。主导车辆减速、加速、再减速的场景需要一个直行车道。执行突然发现的停止的车辆和目标车辆在刹车的情况下改变车道需要两条直行车道。用于划分每条车道的线路应符合联邦公路管理局的标准和《统一交通控制设备手册》（MUTCD）中规定的指导方针，并被认为处于＂非常好的状态＂。

4．2．1 车道线样式

本文件中描述的测试采用了不连续的白色虚线和白色实线的组合。关于在特定情况下使用哪种线，以及它们应该位于何处的细节，分别在S5．3．5、S5．3．6和S5．3．7提供的图1、2、3和4中显示。

4．2．2 线路标记的颜色和反射率

车道线标记的颜色和反射率应符合所有适用标准。这些标准包括国际照明委员会关于颜色的标准和ASTM关于车道标记反射率的标准。美国国家标准和技术研究所的道路偏离碰撞警告系统现场操作测试中讨论了确定车道标记特性的方法。

4．2．3 线路标记的宽度

边缘线标的宽度应是4至6英寸（10至15厘米）。这是MUTCD第3A．05节规定的纵向路面标记的正常宽度。

4．3 车道宽度

本测试程序要求的每条车道应以两条车道线划定。从内边缘到内边缘测量，这些线应间隔12至14英尺（3．7至4．3米）。

4．4 环境条件

4．4．1 环境温度

环境温度应在7°C和40°C之间。

4．4．2 风速

最大风速应不超过22英里／小时（35公里／小时）。

4．4．3 恶劣天气

在恶劣的天气下，不应进行测试。这包括但不限于雨、雪、冰雹、雾、烟或霾。

4．4．4 能见度

测试应在白天进行，良好的大气能见度是指没有雾，并且能够清楚地看到3英里（4．8公里）以上的范围。在太阳角度很低的情况下，即太阳与水平方向成15度或更低的情况下，不得在车辆朝向太阳的情况下进行测试，否则可能会导致相机＂致盲＂或系统无法使用。

4．5 主要其他车辆和次要其他车辆规格

为了安全地进行本文件所述的测试，POV应是一个真实的代用车辆。对于还需要使用机动车的测试，机动车可以是（1）另一种现实的代用车，或（2）满足S4．5．2所述规格的实际（即，真实）乘用车。

4．5．1 代用车辆

适用于本文件所述测试的代用车应具有紧凑型乘用车的特征。这样做的目的是为了最大限度地提高 SV 检测 POV和 SOV（如适用）的能力，同时不影响 SV 驾驶员的安全，并将 SV 损坏的可能性降至最低。适当的代用车必须具备以下属性。

A．从任何接近的角度看，都有准确的物理特征（例如，视觉、尺寸）：

i．车身面板和后保险杠应是白色的。

ii．应有模拟的车身面板缝隙。

iii．模拟的后玻璃和轮胎应是深灰色或黑色。

iv．应安装一个后置的美国规格的牌照，或其反射性的模拟牌照。

B．当雷达（24 GHz和76－77 GHz波段）和激光雷达传感器从任何接近角度观察时，其反射特性应能代表一辆客车。

C．在每个测试系列中保持一致的形状（例如，视觉上、尺寸上、内部以及从雷达感应的角度）。

D．耐受反复的SV－TO－POV撞击造成的损坏。

E．即使在多次撞击的情况下，对SV造成的损害也是最小的或没有的。

测试指挥者应提交文件，客观地说明用于执行本文件所述测试的代用车如何满足S4．5．1的要求。

注：NHTSA打算使用测试车辆目标（GVT）作为本文件所述测试的POV。GVT是一个全尺寸的人造车辆，旨在让汽车安全系统和自动驾驶车辆使用的传感器：雷达、照相机和激光雷达看起来很真实。适当的雷达特性是通过在GVT的乙烯基罩内使用雷达反射和雷达吸收材料的组合实现的。GVT的尺寸与2013年的福特嘉年华掀背车相似，并使用尼龙搭扣连接点固定在机器人平台上。在内部，GVT由一个乙烯基覆盖的泡沫结构组成。如果测试车辆以低速撞击GVT，通常会被推离并远离平台，然后平台被推到地面上，当测试车辆驶过平台时就会停止。在较高的冲击速度下，当SV基本上驶过GVT时，GVT会断裂。GVT可以从任何角度反复撞击，而不会对进行测试的人或被评估的车辆造成伤害。GVT的重新组装是在机器人平台上进行的，3至5人的团队需要大约7至10分钟来完成。支持GVT的机器人平台是预先编程的，并允许GVT的运动与测试车辆和／或其他测试设备准确地重复编排，这是使用闭环控制的预碰撞情景所要求的。

4．5．2 实际车辆

如果测试人员使用实际车辆作为机动车，它应该是一辆长175至197英寸（445至500厘米），宽70至76英寸（178至193厘米）的乘用车，在车辆的最宽部分测量。作为机动车的实际车辆的颜色是不受限制的。

4．6 所需的仪器设备

4．6．1 传感器和传感器位置

表1提供了本文件中描述的测试所需的传感器规格概览。

4．6．1．1 车辆位置

应在测试有效期内测量 SV、POV 和 SOV（如适用）相对于其各自行驶车道的位置，以及 SV 相对于 POV 和 SOV（如适用）的位置。用于这些测量的传感器不受限制，只要它们符合表1中提供的范围、分辨率和精度规格即可。

4．6．1．2 车辆速度

SV、POV和SOV（如适用）的横向和纵向速度应在试验有效期内测量。用于该测量的传感器不受限制，只要它们满足《试验手册》中规定的范围、分辨率和精度规格即可。

4．6．1．3 偏航率

SV和SOV，如果适用的话，应测量偏航率。另外，可以用差分校正的GPS数据来计算偏航率，以代替直接测量，但所产生的精度必须是相当的。

4．6．1．4 车辆加速度