《C-V2X與單車智能融合功能及應(yīng)用》研究報告 2023

《C-V2X與單車智能融合功能及應(yīng)用》研究報告2023年10月當前，汽車產(chǎn)業(yè)、交通產(chǎn)業(yè)與通信產(chǎn)業(yè)加速跨界融合發(fā)展，智能化、化融合創(chuàng)新已成為交通和汽車產(chǎn)業(yè)新一輪變革的重要方向。繼新能源汽車上半場激烈竟逐后，智能網(wǎng)聯(lián)汽車已成為全球汽車產(chǎn)業(yè)下半場競爭焦點，智能化、在自動駕駛發(fā)展進程中，單車智能仍然面臨長尾場景難以突破問題，依托蜂窩車聯(lián)網(wǎng)(Cellular-V2X,即通過協(xié)同信息交互、協(xié)同感知與協(xié)同決策控制，解決單車智能技術(shù)瓶頸難題，推進實現(xiàn)自動駕駛，已逐步形成行業(yè)共識的中國特色的智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展展期，相關(guān)功能定義、關(guān)鍵技術(shù)、標準體系、測試認證以及政策法規(guī)等均需要產(chǎn)業(yè)各方協(xié)同研究、制定、推進。為推動C-V2X與單車智能融合發(fā)展逐步落《C-V2X與單車智能融合功能及應(yīng)用》成本報告客觀分析了單車智能功能的局限性，識別C-V2X具有賦能優(yōu)勢的融合功能應(yīng)用場景，側(cè)重研究基于C-V2X直連通信技術(shù)與單車智能融合的功能及其系統(tǒng)架構(gòu)，并對典型功能進行功能安全分析，提出后續(xù)工作建議。本報告起草單位：中信科智聯(lián)科技有限公司、中國信息通信研究院、重慶長安汽車股份有限公司、東風汽車集團有限公司、高通無線通信技術(shù)(中國)有限公司、博世汽車部件(蘇州)有限公司、大陸投資(中國)有限公司、信通院車聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新中心(成都)有限公司、無錫曉楓汽車技術(shù)股份有限公司、一汽-大眾汽車有限公司、上汽大眾汽車有限公司、北京車和家汽車科技有限公司、上海眾執(zhí)芯信息科技有限公司，中國第一汽車集團有限公司、比亞迪汽車工業(yè)有限公司、浙江?？抵锹?lián)科技有限公司、廣州汽車集團股份有限公司、華人運通(上海)自動駕駛科技有限公司、重慶大學、紫光展銳(上海)科技有限公司、北京百度智行科技有限公司、大眾汽車(中國)投資有限公司、上海機動車檢測認證技術(shù)研究中心有限公司、襄陽達安汽車檢測中心有限公司、車路通科技(成都)有限公司、華礪智行(武漢)科技有限公司、零束科技有限科技有限公司(中國汽研)、東軟集團股份有限公司、湖南湘江智能科技創(chuàng)新特爾(中國)有限公司、斯?jié)櫶炖?北京)科技有限公司、比克泰爾無線通信 3第一章融合現(xiàn)狀和必要性分析 61.1單車智能發(fā)展現(xiàn)狀 61.2C-V2X發(fā)展現(xiàn)狀 8 91.4國內(nèi)外融合研究現(xiàn)狀 第二章融合功能應(yīng)用場景及架構(gòu) 2.1融合功能應(yīng)用場景識別 2.2融合功能系統(tǒng)架構(gòu)分析 26第三章融合功能的功能安全分析 3.1融合功能的功能安全分析原則 3.2融合功能的功能安全分析場景的選取 3.3融合功能的功能安全分析示例 53附錄A典型單車智能功能定義及基本原理 附錄BC-V2X增益分析 附錄C概念階段相關(guān)項定義要求 67附錄D車側(cè)子系統(tǒng)-模塊功能需求 附錄E嚴重度△v計算方法 附錄F融合應(yīng)用實踐案例 參考文獻 第一章融合現(xiàn)狀和必要性分析我國汽車智能化水平大幅提升，在智能座艙、自動駕駛等關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)C-V2X,可以將“人一車-路一云”交通參與要素有機地聯(lián)系在一起，拓展和助的價值，探索融合功能的必要性。最后，總結(jié)了國內(nèi)外融合功能的研究現(xiàn)狀。單車智能功能是指依靠人工智能、視覺計算、雷達和全球定位等技術(shù)，通過徑規(guī)劃和自主控制能力，實現(xiàn)不同等級的自動駕駛。升，正在進入加速量產(chǎn)階段，2023年1-5月份，我國具備L2級組合駕駛輔助的乘用車新車滲透率達到42.2%,正在加速推動L2級組合駕駛輔助功能在營運客件自動駕駛、L4級高度自動駕駛在限定區(qū)域內(nèi)商業(yè)落地正在加速推進，無人駕分城市和礦區(qū)、港口等特殊場景開啟了L4級無人駕駛商業(yè)化試點運營。本報告選取典型的單車智能功能進行分析，詳見附錄A,并梳理總結(jié)上述典從車輛功能角度考慮，主要體現(xiàn)在感知和決策控制等層面。1)感知層面：·無非視距感知能力，包括被遮擋的目標物、路口橫向車輛等。例如，前向·無全局感知能力，包括被遮擋的目標物、路口橫向車輛、交通事件、路面異常情況等。例如，自適應(yīng)巡航控制功能無法感知路口橫向車輛，有遮擋“極端情況”的感知能力受限，包括極端天氣、光線驟變、極條件、與周圍環(huán)境的色差、高速移動、與目標的相對移動速度等。例如，知性能失效，在隧道環(huán)境下無法正常使用；十字路口闖紅燈預(yù)警功能由于信號燈與周圍環(huán)境的色差較小，導(dǎo)致該功能識別并處理針對不同時問段有不同管制措施的復(fù)雜道路交通指示牌等；單車智能系統(tǒng)中算法對交通參與者行為的理解準確性較低，例如，自適應(yīng)前方車輛突然切入切出時，存在安全風險。單車智能個體之間無法實現(xiàn)協(xié)作，每臺車都以自身最優(yōu)的策略來決策駕駛此外，從經(jīng)濟性考慮，單車智能的算力等因素也存在較大的挑戰(zhàn)。算力對于納入C-NCAP(China-NewCarAssessmentProgram,中國新車評價規(guī)程)路線圖(2022～2028年)。驗證活動等應(yīng)用實踐，驗證C-V2X技術(shù)可行性，并持續(xù)保障產(chǎn)業(yè)安全發(fā)展。截至目前，圍繞C-V2X車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)布局，產(chǎn)業(yè)鏈日益完善，產(chǎn)業(yè)化進程加快。納入C-NCAP(China-NewCarAssessmentProgram,中國新車評價規(guī)程)路線圖(2022～2028年)和2024版管理規(guī)則中。路線圖如圖1所示，管理規(guī)則正在征集意見階段，預(yù)計2024年上半年發(fā)布。205(備)205(備)#-·碼優(yōu)化與加嚴，1.碼代化構(gòu)加嚴，調(diào)評項日行人安全的圖1《C-NCAP路線圖(2022～2028年)》主動安全測試項上汽通用、上汽奧迪、廣汽、長安福特、長城、比亞迪、蔚來、華人運通等。由于C-V2X技術(shù)具備“非視距、全天候”,“上帝視角”,“可協(xié)同”等特點，融合C-V2X技術(shù)可以有效彌補基于單車智能的駕駛自動化功能不足，如表1所示：基于單車智能的駕駛自無非視距感知能力無全局感知能力路側(cè)傳感器提供上帝視角感知能力受惡劣天氣、雨霧、夜晚極端溫度等環(huán)境因素影響受環(huán)境因素影響小，在惡劣天氣、大霧、獲取交通參與者狀態(tài)信息的準確性獲取交通標志和交通信號的準確性路側(cè)單元直接將信號機狀態(tài)、交通標志等信息發(fā)送給周邊車輛，不受標識狀態(tài)色差等因素影響決策控制消息直接來自車輛，提升特種車輛，緊急車輛類型的識別率，能夠及時準確獲知車輛的駕駛意圖和軌跡預(yù)測等信息可通過車端、路端和云端的算力協(xié)同部署，實現(xiàn)車端的算力卸載和高效使用根據(jù)表1分析，引入C-V2X技術(shù)后，可以對單車智能功能進行賦能，一方面，可以在單車智能定義的ODD(OperationalDesignDomain,設(shè)計運行范圍)對于C-V2X對單車智能功能的賦能效果，本文件附錄B選取了圖1中十字路口車輛直行與橫穿車輛含遮擋的主動安全場景邊界和融合C-V2X技術(shù)的車路協(xié)同系統(tǒng)(簡稱車路協(xié)同系統(tǒng))安全邊界的仿真對比分析，計算車路協(xié)同系統(tǒng)相對于單車智能系統(tǒng)的增益空間。根據(jù)附錄B的分析可以看出，通過引入C-V2X技術(shù)，主車可以提前知曉遠以使得車輛安全通過十字路口含遮擋場景，降低57.79%由于單車智能局限性導(dǎo)系統(tǒng)可以進一步降低67.66%由于單車智能局限性導(dǎo)致的碰撞或不舒適制動概率。效協(xié)同，提升自動駕駛能力，推動智能網(wǎng)聯(lián)汽車發(fā)展。當前，隨著新能源汽車市場規(guī)模持續(xù)擴大，汽車產(chǎn)業(yè)正處于破舊立新的歷史業(yè)發(fā)展瓶頸，實現(xiàn)技術(shù)積累，加速推進產(chǎn)業(yè)落地應(yīng)用。效率，在推動碳排放降低以及技術(shù)創(chuàng)新等方面，具有非常重要的意義，例如：1)提升交通安全性：可以減少人為駕駛錯誤和疏忽導(dǎo)致的交通事故。通過車輛與道路基礎(chǔ)設(shè)施之間的實時通信，預(yù)測潛在的危險情況，從而大幅2)提高交通效率：可以進行更精準的路線規(guī)劃，優(yōu)化交通流量，減少交通擁堵。通過實時的交通等信息的交換，以及車輛之間的協(xié)調(diào)配合，交通系統(tǒng)可以更有效地控制車速、間距和換道，從而降低擁堵程度，提高道3)降低碳排放：有助于實現(xiàn)更加綠色、環(huán)保的交通方式。通過優(yōu)化交通流量和避免緊急制動等不必要的架勢行為，車輛的能源利用率得到有效提4)推動技術(shù)創(chuàng)新：需要跨越傳感器技術(shù)、通信技術(shù)和人工智能等多個領(lǐng)域的合作，有助于推動各個領(lǐng)域的技術(shù)進步，帶來更多創(chuàng)新和應(yīng)用的可能目前國內(nèi)外在智能化與網(wǎng)聯(lián)化融合領(lǐng)域的研究剛剛起步，尚處于美國是以發(fā)展自動駕駛車輛為核心，逐步開展C-V2X技術(shù)賦能的協(xié)同駕駛了協(xié)同駕駛自動化委員會(CooperativeDrivingAutomation,CDA),專門研究協(xié)同駕駛自動化的應(yīng)用，通過網(wǎng)聯(lián)對DDT(DynamicDrivingTask,動態(tài)駕駛性能和交通管理能力的影響，對CDA功能進行了分類。SAE還成立了公路自動駕駛委員會(On-RoadAutomatedDriving,ORAD)系統(tǒng)。在其發(fā)布的SAEJ3131-2022標準中，定義了L4~L5自動駕駛系統(tǒng)的功能歐洲面向智能交通系統(tǒng)和自動駕駛兩個維度開展研究。從交通角度，通過路路協(xié)會(WorldRoadAssociation,PIARC)和歐盟道路交通研究咨詢委員會 汽車協(xié)會(5GAutomativeAssociation,5GAA)和車輛間通訊聯(lián)盟(Car2Car本部分從單車智能功能的角度入手，選取C-V2X對單車智能功能價值較高一步分析C-V2X與單車智能融合的功能。通過向車企調(diào)研，提煉形成具有較高增益價值的融合功能列表，選取進一步研究的融合功能思路如下：1)需涉及主動安全、行車和泊車三大類功能；用于融合功能分析的典型功能列表如表2所示：功能類別交通信號識別協(xié)同交通信號識別自動緊急制動協(xié)同自動緊急制動自適應(yīng)巡航控制協(xié)同自適應(yīng)巡航控制高速公路輔助協(xié)同高速公路輔助交通擁堵輔助協(xié)同交通擁堵輔助自主代客泊車泊車針對表2中的融合功能，進一步分析每個融合功能對應(yīng)的應(yīng)用，具體如表3應(yīng)用協(xié)同交通信號識別(2)·十字路口闖紅燈預(yù)警協(xié)同前向碰撞預(yù)警(3)·夜晚/特殊天氣預(yù)警協(xié)同自動緊急制動(3)·交叉路口遮擋橫穿制動·彎道/橋梁提前制動協(xié)同自適應(yīng)巡航控制(3)協(xié)同高速公路輔助(4)協(xié)同交通擁堵輔助(1)協(xié)同自主代客泊車(4)·代客泊車時高精地圖及時更新每個融合功能的應(yīng)用可以從融合增益與融合效果兩個方面進行分析：基于融合功能和應(yīng)用分類研究，進一步對表3中的7個典型融合功能的應(yīng)用1)場景名稱3)單車局限性分析協(xié)同交通信號識別功能的典型融合場景分析如表4~表6所示：遮擋或信號無法辨認時，傳統(tǒng)單車智能無法識別到信號燈狀態(tài)，駕C-V2X價通過RSU發(fā)送信號燈相位信息，告知當前信號燈狀態(tài)，表5協(xié)同交通信號識別功能融合場景分析(2/3)綠波車速引導(dǎo)在即將到達有信號燈的交叉路口時，由于單車智能C-V2X價通過RSU發(fā)送信號燈相位信息，告知當前信號燈狀態(tài)，智能判斷綠燈剩余時間，從而制定合理且舒適表6協(xié)同交通信號識別功能融合場景分析(3/3)在有信號燈的交叉路口，依靠視覺識別無法獲取信號燈倒計時信息，此外，由于單車智能的感知局限，當信號燈出現(xiàn)遮擋或信號無法辨認時，單車智能無法準確決策是否可以通C-V2X價通過RSU發(fā)送信號燈相位信息，告知當前智能判斷距離和正確決策，從而針對闖紅燈風險向協(xié)同前向碰撞預(yù)警功能的典型融合場景分析如表7～表9所示：表7協(xié)同前向碰撞預(yù)警功能融合場景分析(1/3)交叉路口遮擋橫穿預(yù)警在無信號燈的交叉路口或者橫穿車輛闖紅燈器(攝像頭、雷達)由于自身感知能力有限(比如存在遮擋物),無法有效探測到前方路口橫穿車輛，存在車C-V2X價在無信號燈的交叉路口或者橫穿車輛闖紅燈搭載的C-V2X通信設(shè)備，在非視距情況息、運動信息、幾何信息，并對兩車進行碰撞風險計算，及時報警表8協(xié)同前向碰撞預(yù)警功能融合場景分析(2/3)在橋梁或者大曲率彎道的情況下，不論是駕(攝像頭、雷達),由于自身視距有限，無法有效感知到前方車輛，C-V2X價針對一些非視距的目標車輛，自車通過搭載的收目標車輛廣播的位置信息、運動信息、幾何信息，并對兩車進行在夜晚、大雨、大雪、大霧，嚴重揚塵揚沙天探測前方目標車輛，報警功能失效，存在車C-V2X價載的C-V2X通信設(shè)備接收路側(cè)RSU或者礙物/交通參與者位置信息、運動信息、幾何協(xié)同自動緊急制動功能的典型融合場景分析如表10～表12所示：表10協(xié)同自動緊急制動功能融合場景分析(1/3)交叉路口遮擋橫穿制動安全性/控制在無信號燈的交叉路口或者橫穿車輛闖紅燈器(攝像頭、雷達)由于自身感知能力有限路口橫穿障礙物/交通參與者，存在車輛碰撞風險。C-V2X價在無信號燈的交叉路口或者橫穿車輛闖紅燈搭載的C-V2X通信設(shè)備，在非視距情況息、運動信息，幾何信息，并對兩車進行碰撞風險計算，必要時采表11協(xié)同自動緊急制動功能融合場景分析(2/3)彎道/橋梁工況的自動緊急制動安全性/控制在橋梁或者大曲率彎道的情況下，不論是駕C-V2X價針對一些非視距的目標車輛，自車通過搭載的收目標車輛廣播的位置信息、運動信息、幾何信息，并對兩車進行表12協(xié)同自動緊急制動功能融合場景分析(3/3)夜晚/特殊天氣的自動緊急制動安全性/控制C-V2X價接收路側(cè)RSU或者目標車輛OBU廣播的障礙信息、運動信息、幾何信息，并進行碰撞風急制動，避免碰撞協(xié)同自適應(yīng)巡航控制功能的典型融合場景分析如表13～表15所示：表13協(xié)同自適應(yīng)巡航控制功能融合場景分析(1/3)異常道路通行安全性/控制當前單車智能對于道路施工狀態(tài)的處理，特別是道路樁桶的準確位置判斷，易出現(xiàn)誤報、漏報的現(xiàn)象。因樁桶在道路上體積較小，目標位置較低，高速行駛的車輛，對于樁桶識別的有效距離較近。部分車輛的感知能力有限，難以支撐高速行駛情況下，對樁桶的及時識別和處理。此外，當?shù)缆窛窕⑸羁臃e水等其他異常狀態(tài)出現(xiàn)時，單車感知對于確定道路具體異常狀態(tài)并及時作出反應(yīng)存在困C-V2X價C-V2X消息中，存在對于道路異常狀態(tài)的描述，包括道路施工、及受影響道路的準確位置。在單車智能感知范單車智能控制器，從而優(yōu)化解決道路異常狀態(tài)識別遇到的困難，增強自適應(yīng)巡航控制功能在該場景下的功能穩(wěn)定性表現(xiàn)。表14協(xié)同自適應(yīng)巡航控制功能融合場景分析(2/3)舒適性/控制當前使用傳感器的跟車方案，主要根據(jù)前方車輛的位移變化，從而C-V2X價車輛向外廣播的C-V2X消息中，包括車輛的加速度、制動系統(tǒng)狀態(tài)、速度，GNSS點位、航向角、預(yù)測軌跡制系統(tǒng)融合C-V2X的信息，進行前車運動學狀態(tài)判斷?？梢赃M一的間隔。表15協(xié)同自適應(yīng)巡航控制功能融合場景分析(3/3)通過信號燈路口舒適性/控制當前的自適應(yīng)巡航控制功能，主要根據(jù)本車的傳感器檢測與前車的距離，從而調(diào)整車速以實現(xiàn)自動巡航。但是在包含信號燈路口的城市道路，快速路路段，當單車智能對信號燈和待行區(qū)的識別結(jié)果不準確時，無法獲知信號燈倒計時信息等，出現(xiàn)闖紅燈的行為；無入待行區(qū)，導(dǎo)致后方車輛擁塞，降低路口通行基于單車智能的自適應(yīng)巡航控制方案無法在保障遵守交通規(guī)則的C-V2X價車輛通過C-V2X通信獲得前方路口/路段的信號燈相位及配時信號燈信息，通過計算得出進入待行區(qū)的信息，在單車自適應(yīng)巡航控制基礎(chǔ)上對功能進行擴展，在信號燈路口/路段自動調(diào)整車速或車輛啟停；根據(jù)獲取到的路口信號燈信息，計算機，及時進入待行區(qū)，避免在有待行區(qū)的路口待行區(qū)，實現(xiàn)全路段的自適應(yīng)巡航。協(xié)同高速公路輔助功能的典型融合場景分析如表16～表19所示：表16協(xié)同高速公路輔助功能融合場景分析(1/4)天氣適應(yīng)性運行安全性/控制單車智能傳感器容易受光照、可見度、路面狀態(tài)等條件的影響。在員接管等措施。根據(jù)天氣狀態(tài)調(diào)整自動駕駛功能的運行狀態(tài)，需要車輛獲取及時與可靠的車輛行駛路段天氣狀態(tài)和道路情況。C-V2X價氣的提醒，并對異常天氣涉及的路段范圍進行描述。當單車智能的控制器獲取到C-V2X天氣描述相關(guān)的信息后，進行運行狀態(tài)的切換(如降速、提醒駕駛員接管，退出功能等),并根據(jù)不同車廠的功能邏輯，通知用戶自動駕駛功能的狀態(tài)變更，從而避免因異常天氣導(dǎo)致的智能網(wǎng)聯(lián)車輛故障與事故，保證駕乘安全。表17協(xié)同高速公路輔助功能融合場景分析(2/4)隧道前選擇道路安全性/控制在進入隧道前后，因為環(huán)境與光線的變化，單車智能失效率較高。在進入隧道前，如當前車道無法通行，因環(huán)境C-V2X價在處理交通標志以及信號燈信息方面，C-V2的信息。對于不可通行的道路，給予變道或申請接管的提醒，從而增強單車智能在隧道前的處理可靠性。表18協(xié)同高速公路輔助功能融合場景分析(3/4)安全性/控制當車側(cè)存在異常狀態(tài)(慢車/靜止車/倒車等),或路側(cè)存在異常狀態(tài)(前方路段施工等)時，單車傳感器無法遠距離獲知車/路上的C-V2X價本車通過C-V2X更早地獲知前方特殊事件(通過路側(cè)或者遠車),判斷事件類型和范圍。根據(jù)情況，選擇請求駕駛員接管，或提前自表19協(xié)同高速公路輔助功能融合場景分析(4/4)快速路切換輔助舒適性/控制由于單車智能無法準確獲取信號燈的信息，當車輛從一段城市快速路段切換到另一段城市快速路段(或高速)時，如果切換的路段中包含信號燈控制的路口，則此時駕駛輔助功能需要在路口處退出，在到達下一個快速路段后重新開啟，無法保持C-V2X價通過C-V2X功能可以獲取信號燈以及地圖信息，包括信號燈倒計時以及與路口停止線之間的距離等信息，結(jié)合單車智能的相關(guān)傳切換的過程中，無需退出自動駕駛功能。交通擁堵輔助功能開啟提醒由于不易判斷功能可以使用的條件和場景，交通擁堵輔助功能被駕駛員開啟的概率較低，當發(fā)生堵車且當前交通流車速較低時，駕駛員無法判斷功能開啟時機。C-V2X價交通擁堵提醒是C-V2X的標志性功能之一。當發(fā)生交通擁堵時，的開啟條件。在判斷符合條件時，提醒駕駛員開啟該功能。此功能用于增加擁堵輔助功能的開啟概率，減少開啟步驟和開啟功能的人為條件判斷。2.1.4.7.協(xié)同自主代客泊車表21協(xié)同自主代客泊車功能融合場景分析(1/4)安全性/控制丟失GNSS全局定位信息，若此時追蹤定位失效，則需要進行全C-V2X價在C-V2X消息中，包含車輛歷史路徑、車輛姿態(tài)信息。在場端布置路側(cè)設(shè)備及傳感器，將場端感知結(jié)果通過C-V2X通信的方式發(fā)表22協(xié)同自主代客泊車功能融合場景分析(2/4)車輛盲區(qū)感知安全性/控制的停車范圍內(nèi)，經(jīng)常出現(xiàn)行人突然橫穿(鬼探頭)場景，此時，若有行人突然近距離橫穿，出現(xiàn)在車輛前側(cè)感知盲區(qū)內(nèi)，則車端感知C-V2X價在C-V2X消息中，包含交通參與者列表，非場端布置路側(cè)設(shè)備及傳感器，將場端感知結(jié)果通方式發(fā)回到自車，實現(xiàn)協(xié)同感知、感知數(shù)據(jù)共享。表23協(xié)同自主代客泊車功能融合場景分析(3/4)在車流高峰期時，停車場內(nèi)有多車同時開啟代由于車輛數(shù)目過多，容易產(chǎn)生擁堵，降低代客泊車功能體驗及效C-V2X價在C-V2X消息中，包括停車場信息、場站路徑引導(dǎo)信息。在停車場區(qū)域增加C-V2X設(shè)備對停車場內(nèi)車位情況控，并將實時停車場信息進行統(tǒng)計，進行多車劃，通過路側(cè)設(shè)備與車輛進行通信，提供建議路線，并獲得車輛信息反饋，實時對停車場運行進行調(diào)度管理，疏解車輛高峰時期的擁堵情況。表24協(xié)同自主代客泊車功能融合場景分析(4/4)停車場高精度地圖采集需要專門的圖商公司進行實車采集、制作并上傳，若建筑區(qū)域進行改造施工時可能出現(xiàn)涉及到停車場區(qū)域道路更改，停車位占用等與地圖標注信息不C-V2X價停車場布設(shè)C-V2X設(shè)施及傳感器，在停區(qū)域調(diào)整時，停車場控制中心將采集現(xiàn)場實際信息，對高精度地圖根據(jù)提示、預(yù)警、控制等不同類別的融合功能場景，融合功能的通信系統(tǒng)的1)小節(jié)2.2.1面向提示類融合功能，OBU(On-BoardUnit,車載網(wǎng)聯(lián)終端)可不接入智能駕駛系統(tǒng)(含LO~L5級的駕駛自動化),自車OBU通過側(cè)的感知和交通狀態(tài)等信息，實現(xiàn)車輛對周圍環(huán)境感知能力的增強，對2)小節(jié)2.2.2面向預(yù)警類融合功能，自動駕駛系統(tǒng)將通過C-V2X通信獲取到的信息，與自有傳感器提供的感知信息輸入進行感知或決策層面的融合，接入自動駕駛決策系統(tǒng)，對駕駛員進行預(yù)警，實現(xiàn)對車輛決策能力3)小節(jié)2.2.3面向控制類融合功能，在小節(jié)2.2.2的基礎(chǔ)上，融合后的信息進入決策系統(tǒng)后，會根據(jù)情況對車身進行控制，對于數(shù)據(jù)質(zhì)量和自動駕提示類融合功能可能的車路協(xié)同系統(tǒng)架構(gòu)如圖2所示：RVRV車側(cè)子系統(tǒng)對于HV(HostVehicle,主車)車側(cè)子系統(tǒng)，由于提示類融合功能最終的效果是在HMI(HumanMachineInterface,人機交互界面)上向駕駛員進行信息提與路側(cè)子系統(tǒng)或RV車側(cè)子系統(tǒng)通信。因此，提示類融合功能的HV車側(cè)子系統(tǒng)1)OBU:OBU用于和其他車輛的OBU、2)HMI:HMI用于通過視覺、聽覺或觸覺的方式向用戶展示/提示感知到的并將相關(guān)信息發(fā)送至OBU和車輛智能駕駛系統(tǒng)等；OBU獲取到空口傳輸?shù)南?，以及GNSS和慣導(dǎo)定位裝置獲取到的位置信幾何信息進行融合處理判斷，確定周圍環(huán)境的信息以及道路交通信息與本車的相對于RV車側(cè)子系統(tǒng)，應(yīng)至少包含OBU。OBU是否接入智能駕駛系統(tǒng)本文對于路側(cè)子系統(tǒng)，主要由以下五個部分組成：1)交通信號燈：用于提醒交通參與者當前路口的允許和禁止通行狀態(tài)等；2)路側(cè)感知單元：用于感知道路環(huán)境信息，并將感知到的環(huán)境信息發(fā)送給3)路側(cè)計算單元：用于進行道路環(huán)境信息綜合處理；4)RSU:具備C-V2X無線通信能力，用于將感知到的環(huán)境信息或交通信息或路側(cè)計算單元處理后的信息廣播給其通信范圍內(nèi)的交通參與者等，并5)地圖：為當前覆蓋區(qū)域提供統(tǒng)一的地理信息、標準信息等，搭建數(shù)字化路網(wǎng)底座。路側(cè)感知單元通過對物理環(huán)境的感知將各個傳感器的原始數(shù)據(jù)發(fā)送給路側(cè)RSU,由其通過C-V2X消息發(fā)送出去。預(yù)警類融合功能可能的車路協(xié)同系統(tǒng)架構(gòu)如圖3所示：圖3預(yù)警類融合功能的車路協(xié)同系統(tǒng)架構(gòu)對于HV車側(cè)子系統(tǒng)，預(yù)警類融合功能的最終效果是在必要時，通過HMI對駕駛員進行預(yù)警。OBU獲取到的感知信息和進行信息融合。因此，預(yù)警類融合功能的OBU模塊應(yīng)接入智能駕駛系統(tǒng)，需與智能駕駛系統(tǒng)進行感知或決策層面的融合，需此，預(yù)警類融合功能的HV車側(cè)子系統(tǒng)主要由以下兩個部分組標交通參與者的位置信息、運動信息和幾何信息發(fā)送給智能駕駛系統(tǒng)；2)智能駕駛系統(tǒng)：智能駕駛系統(tǒng)包括GNSS和慣導(dǎo)定位裝置組成的定位系統(tǒng)、車載攝像頭、激光雷達、毫米波雷達等組成的感知系統(tǒng)、智能駕駛計算平臺和HMI等：·定位系統(tǒng)用于獲取本車位置信息和行駛姿態(tài)信息；·感知系統(tǒng)用于感知道路環(huán)境信息，并將感知到的環(huán)境信息發(fā)送給智·智能駕駛計算平臺將定位系統(tǒng)、感知系統(tǒng)以及OBU發(fā)送的信息進行融合處理，根據(jù)處理后的結(jié)果進行車輛的全局路徑和局部路徑的規(guī)劃，在不同的場景內(nèi)給駕駛員提供信息，并在HMI上進行報警；OBU獲取到空口傳輸?shù)南?，以及GNSS和慣導(dǎo)定位裝置獲取到的位置信接收到的目標交通參與者的位置信息、運動信息、幾何信息進行融合處理判斷，確定周圍環(huán)境的信息以及道路交通信息與本對于RV車側(cè)子系統(tǒng)和路側(cè)子系統(tǒng)，同2.2.1中的RV車側(cè)子系統(tǒng)和路側(cè)子系控制類融合功能可能的車路協(xié)同系統(tǒng)架構(gòu)如圖4所示：智能駕駛計算平臺和數(shù)據(jù)質(zhì)量。此外，智能駕駛在決策過程中，識、策略空間等，以保證智能駕駛系統(tǒng)的決策此，控制類融合功能的HV車側(cè)子系統(tǒng)主要由以下部分組成：1)智能駕駛系統(tǒng)，智能駕駛系統(tǒng)包括：行融合處理，根據(jù)處理后的結(jié)果進行智能駕駛車輛的全局路徑和局部路徑的規(guī)劃，對車輛進行控制，并在HMI上提供相應(yīng)的顯示。·線控底盤：接收智能駕駛計算平臺的指令，可以通過探測器將駕駛員或智能駕駛計算平臺操作中釋放的機械信號轉(zhuǎn)換為電信號，然后由石思古見固王回中的蟲物用。出中品中古作輩開艷理酒制德中定害要作有中月重高氣思的業(yè)監(jiān)忙石思古見固王回中的蟲物用。出中品中古作輩開艷理酒制德中定害要作有中月重高氣思的業(yè)監(jiān)忙通而面老平度酷職言中想馬密和花等而定化協(xié)同自動代客泊車協(xié)同交通擁堵輔助協(xié)同高速公路輔助協(xié)同自道應(yīng)通航控制:下常責音屬行《高言相豫大氣的自易壞意制動:直清析輩工成的自對壞德制部協(xié)同自動緊急制動·史之的口斷世城院意動度曉神律天氣預(yù)警協(xié)同前向碰撞預(yù)警。名人略口地指情實子暢口十字路日用紅站兩春協(xié)同交通信號識別OBU獲取到空口傳輸?shù)南ⅲ约癎NSS和慣導(dǎo)定位裝置獲取到的位置信接收到的目標交通參與者的位置信息、運動信息、幾何信息進行融合處理判斷，確定周圍環(huán)境的信息以及道路交通信息與本不同的場景內(nèi)對車輛進行橫縱向控制，以及相對于RV車側(cè)子系統(tǒng)和路側(cè)子系統(tǒng)，同2.2.1中的RV車側(cè)子系統(tǒng)和路側(cè)子系本章選取了7個典型功能，從不同融合增益和融合效果的角度總結(jié)分析了21個融合場景。C-V2X可以針對不同融合效果的駕駛?cè)蝿?wù)提升功能的安全性和舒適性，具體如圖5所示：OBU可不與智能駕駛系統(tǒng)進行融合，可基于定位模塊等數(shù)據(jù)獨立實現(xiàn)對駕駛員的信息提示。對于預(yù)警類的融合功能，OBU獲取到的數(shù)據(jù)需要與智能駕駛系統(tǒng)將其獲取的信息用于功能控制。在控制類融合功能下，智能駕駛系統(tǒng)對OBU模塊的數(shù)據(jù)質(zhì)量和安全性的要求進一步提升。隨著自動駕駛技術(shù)的發(fā)展與普及，其安全性越來越受到大眾的關(guān)注。自動駕駛汽車安全劃分為功能安全、預(yù)期功能安全和信息安全三大領(lǐng)域。引入C-V2X技術(shù)后，也應(yīng)考慮上述三大領(lǐng)域的安全問題。本報告重點研究引入C-V2X后的功能安全是指不存在由電子/電氣系統(tǒng)的功能異常表現(xiàn)引起的危害而導(dǎo)致不智能的功能安全已經(jīng)有比較成熟的方法論，目參考的是GB/T34590系列的推薦性國家標準(修改采用ISO26262標準),該但是，單車智能功能融合C-V2X技術(shù)后，涉及到H1)挑戰(zhàn)一，功能安全分析方法論：車路協(xié)同系統(tǒng)的部分功能涉及多方通信及交互，在進行功能安全工程時，系統(tǒng)的組成部分可能包括其他整車廠的車輛、路側(cè)基礎(chǔ)設(shè)施，或云平臺等，目前暫無車路協(xié)同系統(tǒng)的功能安2)挑戰(zhàn)二，無線信道安全機制：車路協(xié)同系統(tǒng)的組成部分包括無線通信，在進行功能安全工程時，應(yīng)考慮無線信道的處理和設(shè)計，但是，無線信道面臨復(fù)雜快時變、高頻度群發(fā)群收、通信對象不確定等技術(shù)挑戰(zhàn)，應(yīng)3)挑戰(zhàn)三，功能安全認證及評價體系：車路協(xié)同系統(tǒng)的功能涉及多個通信方，如何選擇合適的功能安全等級的通信方進行合作，并在特定的功能由于本報告僅研究基于C-V2X直連通信技術(shù)實現(xiàn)的融合功能，因此，本報告中車路協(xié)同系統(tǒng)組成的邏輯示意圖如圖6所示：車路協(xié)同系統(tǒng)組成圖6智能網(wǎng)聯(lián)汽車協(xié)同系統(tǒng)組成邏輯示意圖1)針對挑戰(zhàn)一：本報告功能安全分析時的系統(tǒng)邊界為車路協(xié)同系統(tǒng)。由于目前沒有統(tǒng)一的路側(cè)基礎(chǔ)設(shè)施安全等級劃分方式，為了方便后續(xù)功能安全等級分析方法論的展示，本報告假設(shè)車路協(xié)同系統(tǒng)，以及路側(cè)基礎(chǔ)設(shè)車側(cè)功能安全完整性等級(ASIL,AutomotiveSafetyIntegri對無線信道進行分析。根據(jù)GB/T34590.6附錄D中信息交換部斷覆蓋率部分的內(nèi)容，總結(jié)得到C-V2X無線信道的主要故障及安全機制/措施的對應(yīng)關(guān)系如表25所示：表25無線通信信道故障類型及C-V2X的安全機制/措施安全機制/措施(C-V2X安全機制)幀計數(shù)器(消息編號)幀計數(shù)器(消息編號)超時監(jiān)控(時間戳)信息冗余(設(shè)備ID、簽名)信息冗余(設(shè)備ID、簽名)信息次序不正確幀計數(shù)器(消息編號)信息冗余(簽名，證書校驗)從發(fā)送方傳送到多個接收方的信息冗余(簽名)發(fā)送方發(fā)送的信息只能被部分幀計數(shù)器(消息編號)幀計數(shù)器(消息編號)1)相關(guān)項定義，詳見附錄C;2)危害分析和風險評估(HARA,HazardAnalysis&RiskAssessment);4)協(xié)同自動緊急制動——交叉路口遮擋橫穿制動針對上述功能和應(yīng)用，根據(jù)V2V和V2I兩種不同的技術(shù)，本報告形成了7個典型應(yīng)用場景，場景名稱及功能信息如表26所示：功能名稱融合增益融合效果協(xié)同交通信號識別安全性安全性航控制基于交通信號燈的自適應(yīng)巡航控制控制協(xié)同自動緊急制動安全性控制上述7個應(yīng)用場景覆蓋了不同融合增益、不同融合效果，以及V2V和V2I兩果下對車路協(xié)同系統(tǒng)、車側(cè)子系統(tǒng)以及路側(cè)子系統(tǒng)的功能安全的要求。本報告針對協(xié)同交通信號識別功能選取兩個應(yīng)用場景進行研究：2)十字路口闖紅燈預(yù)警上述應(yīng)用場景主要是為了探究C-V2X技術(shù)，對不同融合效果的功能安全等按照GB/T34590.3中5.4概念階段的相關(guān)項定義，綠燈起步提醒場景的相關(guān)項要求如表27所示：●HV在交叉路口停車等待；●HV可以通過路側(cè)系統(tǒng)獲取信號燈的實時信息；·HV可以使用路側(cè)提供的信號燈信息，在信號燈由紅變綠時，在HMI上進·天氣情況在此場景下不作考慮；●HV自車可以進行信息提示；●HV擁有C-V2X通信模塊，可以使用直連通信，通過SPAT(SignalPhaseandTimingMessage,信號燈消息)和MAP(燈信號信息；●HV擁有定位模塊，可以通過定位模塊獲取實時的物理位置信息；●HV可以根據(jù)信號燈相位信息，在HMI上進行相應(yīng)的提示；●路側(cè)系統(tǒng)持續(xù)通過RSU廣播前方信號燈信息。按照GB/T34590.3中5.4概念階段的相關(guān)項定義，相關(guān)項的邊界、接口以及提出與其他相關(guān)項及要素交互關(guān)系的假設(shè)定義，如表28所示：用值號燈情方[廣樓如表29和表30所示：危害事件1分析說明/C0,本車駕駛員仍然可正常觀察路口情況，/功能安全等級注：按照GB/T34590的要求，S、E、C任一項為0時，沒有發(fā)送綠燈起步提醒導(dǎo)致車輛不能及時起步分析說明//S0,無傷害。實際車輛會延遲起步，不存在碰撞風功能安全等級注：按照GB/T34590的要求，S、E、C任一項為0時，該功能無功能安全等級3.3.1.2.1.相關(guān)項定義按照GB/T34590.3中5.4概念階段的相關(guān)項定義，十字路口闖紅燈預(yù)警場景的相關(guān)項要求如表31所示：表31十字路口闖紅燈預(yù)警場景的相關(guān)項要求●天氣情況在此場景下不作考慮；●HV自車具備輔助駕駛等級車輛的執(zhí)行能力，可以進行預(yù)警；獲取實時的信號燈信號信息；●HV擁有定位模塊，可以通過定位模塊獲取實時的物理位置信息；●HV可以通過判斷車道線和自車的距離來計算預(yù)警的時間；按照GB/T34590.3中5.4概念階段的相關(guān)項定義，相關(guān)項的邊界、接口以及提出與其他相關(guān)項及要素交互關(guān)系的假設(shè)定義，如表32所示：表32十字路口闖紅燈預(yù)警場景的相關(guān)項邊界定義●對HV車側(cè)子系統(tǒng)的內(nèi)部模塊功能需求見附錄D。 出出預(yù)登信息如表33和表34所示：危害事件1分析說明//預(yù)警制動設(shè)置較小的制動減速度，后車駕駛員來得及反應(yīng)也沒功能安全等級注：按照GB/T34590的要求，S、E、C任一項為0時，該功能無功能安全等級沒有發(fā)送闖紅燈預(yù)警信號導(dǎo)致闖紅燈并發(fā)生碰撞分析說明僅需考慮預(yù)期使用場景，功能丟失在非預(yù)期場景不會造成危害/C0,本車駕駛員仍然可正常觀察路口情況，/功能安全等級注：按照GB/T34590的要求，S、E、C任一項為0時，該功能無功能安全等級3.3.1.2.3.功能安全概念基于上述分析，結(jié)合實際項目的開發(fā)經(jīng)驗，該場景無功能安全等級要求。本報告針對協(xié)同前向碰撞預(yù)警功能選取兩個應(yīng)用場上述兩個應(yīng)用場景主要是為了探究不同車路協(xié)同參與方，對場景功能安全等級的影響。按照GB/T34590.3中5.4概念階段的相關(guān)項定義，基于V2V的交叉路口遮擋橫穿預(yù)警應(yīng)用場景的相關(guān)項要求如表35所示：擋自車視野，橫穿車輛RV以20km/h勻速行駛，兩車有碰撞風險；碰撞風險；●天氣情況在此場景下不作考慮；安全要求；不作限制；·此場景不考慮城市高架路、高速等道路情況；·此場景HV可能在0-60km/h下行駛，功能在0-60km/hHV保持60km/h的速度行駛，當自車傳感器感知到橫穿的RV時●HV具備L2級組合駕駛輔助車輛的感知能力(至少包括前雷達，前攝像頭),但RV不一定能夠感知到RV;●HV具備L2級組合駕駛輔助車輛的執(zhí)行能力，可以進行預(yù)警、制動等縱向·HV擁有C-V2X通信模塊，可以使用直連通信，通過BSM消息獲取實時的感知目標信息；·HV擁有定位模塊，可以通過定位模塊獲取實時的物理位置信息；·HV擁有ADAS系統(tǒng)，可以通過感知獲取周圍環(huán)境目標信息，進行當前狀態(tài)的判斷，得知與每個目標的碰撞關(guān)系，并且得到合適的軌跡規(guī)劃；·HV可以通過獲取的BSM消息，將其轉(zhuǎn)換成車側(cè)坐標系下的目標信息；·HV可以通過合理的感知融合策略，融合車側(cè)感知信息和車側(cè)接收到的目標·HV可以通過判斷橫穿車輛與自車的碰撞關(guān)系來計算預(yù)警的時間(數(shù)值如上);●RV可以根據(jù)獲取的信息生成BSM消息；●RV可以將生成的信息通過C-V2X廣播到空口。按照GB/T34590.3中5.4概念階段的相關(guān)項定義，相關(guān)項的邊界、接口以及提出與其他相關(guān)項及要素交互關(guān)系的假設(shè)定義，如表36所示：表36基于V2V的交叉路口遮擋橫穿預(yù)警場景的相關(guān)項邊界定義●基于V2V的交叉路口遮擋橫穿預(yù)警場景的系統(tǒng)架構(gòu)見2.2.2。●對HV或RV車側(cè)子系統(tǒng)的內(nèi)部模塊功能需求見附錄世備產(chǎn)生的數(shù)們生點自中位置作息單信息，是超句用和動息行世數(shù)理成結(jié)合實際項目的開發(fā)經(jīng)驗，舉例分析典型場景或最差場景下的HARA,具體如表37和表38所示：表37基于V2V的交叉路口遮擋橫穿預(yù)警場景車路協(xié)同系統(tǒng)的HARA(1)危害事件1分析說明不分析不分析預(yù)警制動(可能會有用于提醒駕駛員的點剎措施)設(shè)置較小的功能安全等級注：按照GB/T34590的要求，S、E、C任一項為0時，該功能無功能安全等級表38基于V2V的交叉路口遮擋橫穿預(yù)警場景車路協(xié)同系統(tǒng)的HARA(2)危害事件2分析說明E1,信號燈沒有安裝完畢或損壞，并且有遮擋C2,RV和HV駕駛員的可控性為一般可控。嚴重度SS2或3,嚴重傷害或致命傷害，60km/h側(cè)面碰撞。功能安全等級無功能安全等級要求注：按照GB/T34590的要求，S、E、C總和小于7時，該功能無功能安全等級助評估，本示例中對應(yīng)的最大速度差差場景，取S=2。另一種是按照兩車的相對速度差，詳見附錄E,本示例中的最大速度差為60km/h,依據(jù)GB/Z42285表B.1中后向碰撞速度范圍，S=3。在實際研發(fā)過程中，上述兩種方法都可適用于“嚴重度”的評價，從而導(dǎo)致基于上述分析，結(jié)合實際項目的開發(fā)經(jīng)驗，在基于V2V的交叉口遮擋橫穿車路協(xié)同系統(tǒng)的不同子系統(tǒng)的功能安全等級如表39所示：表39基于V2V的交叉路口遮擋橫穿預(yù)警場景不同子系統(tǒng)的避免無法發(fā)送本車信息按照GB/T34590.3中5.4概念階段的相關(guān)項定義，基于V2I的交叉路口遮擋橫穿預(yù)警應(yīng)用場景的相關(guān)項要求如表40所示：遮擋自車視野，橫穿車輛RV以20km/h勻速行駛，兩車有碰撞風險；息，并通過這些信息計算出與RV的碰撞風險；●天氣情況在此場景下不作考慮；能安全要求；量不作限制；●此場景不考慮城市高架路，高速等道路情況；此場景HV可能在0-60km/h下行駛，功能在0-60km/h均可觸發(fā)?！馠V保持60km/h行駛，當自車傳感器感知到橫穿的RV時，由于時間過晚，制動力不足造成碰撞●HV自車具備L2級組合駕駛輔助車輛的感知能力(至少包括前毒達，前攝像頭),但不一定能感知到RV;●HV自車具備L2級組合駕駛輔助車輛的執(zhí)行能力，可以進行預(yù)警，制動等縱向控制；●HV擁有C-V2X通信模塊，可以使用直連通信，通過RSM(RoadSideMessage,路側(cè)消息)/SSM(SensorSharingMessage,感知共享消息獲取實時感知目標信息；·HV擁有定位模塊，可以通過定位模塊獲取實時的物理位置信息；●HV擁有ADAS系統(tǒng)，可以通過感知獲取周圍環(huán)境目標信息，并進行當前狀態(tài)的判斷，得知與每個目標的碰撞關(guān)系，并且得到合適的軌跡規(guī)劃；·HV可以通過合理的感知融合策略，融合車側(cè)和路側(cè)的感知信息；●HV可以通過判斷橫穿車輛與自車的碰撞關(guān)系來計算預(yù)警的時間；●路側(cè)子系統(tǒng)可以通過路側(cè)的傳感器獲取物理世界原始信息；●路側(cè)子系統(tǒng)可以通過路側(cè)融合單元融合生成路側(cè)目標信息；·路側(cè)子系統(tǒng)可以將這些融合結(jié)果通過C-V2X廣播到空按照GB/T34590.3中5.4概念階段的相關(guān)項定義，相關(guān)項的邊界、接口以及提出與其他相關(guān)項及要素交互關(guān)系的假設(shè)定義，如表41所示：表41基于V2I的交叉路口遮擋橫穿預(yù)警場景的相關(guān)項邊界定義果產(chǎn)廣+成礦物理,并科續(xù)例*車側(cè)通信單元如表42和表43所示：危害事件1分析說明不分析不分析預(yù)警制動(可能會有用于提醒駕駛員的點剎措施)設(shè)置較小的功能安全等級注：按照GB/T34590的要求，S、E、C任一項為0時，該功能無功能安全等級危害事件2分析說明E1,信號燈沒有安裝完畢或損壞，并且有遮擋C2,RV和HV駕駛員的可控性為一般可控。嚴重度SS2或3,嚴重傷害或致命傷害，60km/h側(cè)面碰撞。功能安全等級無功能安全等級要求注：按照GB/T34590的要求，S、E、C總和小于7時，該功能無功能安全等級3.3.2.2.3.功能安全概念車路協(xié)同系統(tǒng)的不同子系統(tǒng)的功能安全等級如表44所示：表44基于V2I的交叉路口遮擋橫穿預(yù)警場景不同子系統(tǒng)的功能安全等級本報告針對協(xié)同自適應(yīng)巡航控制功能選取一個應(yīng)用場景進1)基于交通信號燈的協(xié)同自適應(yīng)巡航控制上述應(yīng)用場景主要是為了探究基于C-V2X技術(shù)，提升現(xiàn)有功能舒適性的應(yīng)按照GB/T34590.3中5.4概念階段的相關(guān)項定義，基于交通信號燈的協(xié)同自適應(yīng)巡航控制場景的相關(guān)項要求如表45所示：表45基于交通信號燈的協(xié)同自適應(yīng)巡航控●HV在城市工況中開啟協(xié)同自適應(yīng)巡航控制功能；●HV前方即將通過信號燈路口；速停止到停止線前；●天氣情況在此場景下不作考慮；能安全要求；量不作限制；●此場景不考慮城市高架路、高速等道路情況；●HV自車具備L2級組合駕駛輔助車輛的感知能力(至少包括前雷達、前攝像頭);縱向控制；·HV擁有C-V2X通信模塊，可以使用直連通信，通過MAP/SPAT消息獲車所在車道；●HV可以根據(jù)自車所在車道，確定相關(guān)的交通燈和倒計時；·路側(cè)子系統(tǒng)持續(xù)通過RSU廣播前方信號燈信息。生成SPAT消息。內(nèi)車內(nèi)網(wǎng)絡(luò)清息制模式下，判斷是否能通址成MAP有息果，如表47和表48所示：危害事件1分析說明E4,通過紅綠燈路口是高概率事件。C1,本車舒適性制動，后車駕駛員基本有能力避免碰撞。功能安全等級注1:錯誤的緊急制動由外部措施避免(制動系統(tǒng)限制最大減速度)漏檢紅燈信息造成不能實現(xiàn)舒適性制動分析說明1C0,本車駕駛員仍可正常觀察路口情況，在/功能安全等級注：按照GB/T34590的要求，S、E、C任一項為0時，該功能無功能安全等級3.3.3.1.3.功能安全概念系統(tǒng)名稱安全目標功能安全等級避免錯誤檢測為紅燈信息避免錯誤檢測為紅燈信息2)基于V2I的交叉路口遮擋橫穿制動上述兩個應(yīng)用場景主要是為了探究不同車路協(xié)同參與方，對相同場景的功能按照GB/T34590.3中5.4概念階段的相關(guān)項定義，基于V2V的交叉路口遮擋橫穿制動應(yīng)用場景的相關(guān)項要求如表50所示：●在判斷HV不足以避免碰撞時，采取緊急制動(經(jīng)驗值-6m/s2~-9m/s2)·天氣情況在此場景下不作考慮；安全要求；不作限制；·此場景不考慮城市高架路，高速等道路情況；縱向控制；目標信息；·HV擁有定位模塊，可以通過定位模塊獲取實時的物理位置信息；態(tài)的判斷，得知與每個目標的碰撞關(guān)系，并且得到合適的軌跡規(guī)劃；●HV可以通過獲取的BSM消息，將其轉(zhuǎn)換成車側(cè)坐標系下的目標信息；●RV可以根據(jù)獲取的信息生成BSM消息；按照GB/T34590.3中5,4概念階段的相關(guān)項定義，相關(guān)項的邊界、接口以及提出與其他相關(guān)項及要素交互關(guān)系的假設(shè)定義，如表51所示；表51基于V2V的交叉路口遮擋橫穿制動場景的相關(guān)項邊界定義●基于V2V的交叉路口遮擋橫穿預(yù)警場景的系統(tǒng)架構(gòu)見2.2.3?！駥V或RV車側(cè)子系統(tǒng)的內(nèi)部模塊功能需求見附錄自動算駛系統(tǒng)設(shè)備產(chǎn)生的數(shù)擇生或自和位置信息結(jié)合實際項目的開發(fā)經(jīng)驗，舉例分析典型場景或最差場景下的HARA,具體如表52和表53所示：危害事件1錯誤識別目標車輛RV后造成的非預(yù)期制動，甚至全力制動分析說明E3,不是所有后車駕駛員都能和HV保持安全車C3,部分駕駛員保持安全車距，大部分情況安全車距不嚴重度SS2或S3,HV系統(tǒng)采取緊急剎車，會和后車有碰撞風險。最功能安全等級危害事件2漏檢目標車輛RV造成不能實現(xiàn)制動分析說明E1,信號燈沒有安裝完畢或損壞，并且有遮擋考慮城市路口)嚴重度SS2或S3,嚴重傷害或致命傷害，最大60km/h速度差HV和功能安全等級無功能安全等級要求注：按照GB/T34590的要求，S、E、C總和小于7時，該功能無功能安全等級表54基于V2V的交叉路口遮擋橫穿制動場景不同子系統(tǒng)功能安全等級(1)RV車側(cè)子系統(tǒng)避免錯誤的發(fā)出目標車輛信息預(yù)期制動間針對目標二，車路協(xié)同系統(tǒng)的不同子系統(tǒng)的功能安全等級如表55所示：表55基于V2V的交叉路口遮擋橫穿制動場景不同子系統(tǒng)功能安全等級(2)避免無法發(fā)送本車信息無功能安全等級要求無功能安全等級要求3.3.4.2.基于V2I的交叉路口遮擋橫穿制動3.3.4,2.1.相關(guān)項定義按照GB/T34590.3中5.4概念階段的相關(guān)項定義，基于V21的交叉路口遮擋橫穿制動應(yīng)用場景的相關(guān)項要求如表56所示：功能狀態(tài)；●在判斷HV存在碰撞風險時，采取緊急制動(經(jīng)驗值-6m/s2~-9m/s2)●天氣情況在此場景下不作考慮；■交通參與者僅考慮車輛，但需注意，其他交通參與者可能會造成更高的功能安全要求；·此場景屬于城市道路場景，可以發(fā)生在十字、丁字等類型的路口，車道數(shù)量不作限制；●此場景不考慮城市高架路高速等道路情況；·此場景HV可能在0-30km/h下行駛，功能在0-30km/h●HV保持30km/h行駛，當自車傳感器感知到橫穿的RV時，不足以制動而HV自車具備L2級組合駕駛輔助車輛的感知能力(至少含前雷頭),但不一定能感知到RV;●HV自車具備L2級組合駕駛輔助車輛的執(zhí)行能力，可以進行預(yù)警、制動等縱向控制；●HV擁有C-V2X通信模塊，可使用直連通信，通過RSM/SSM消息獲取實時感知目標信息；·HV擁有定位模塊，可以通過定位模塊獲取實時的物理位置信息；●HV擁有ADAS系統(tǒng)，可以通過感知獲取周圍環(huán)境目標信息，并進行當前狀態(tài)的判斷，得知與每個目標的碰撞關(guān)系，并且得到合適的軌跡規(guī)劃；●HV可以通過獲取的路側(cè)感知信息，將其轉(zhuǎn)換成車側(cè)坐標系下的感知信息；●HV可以通過合理的感知融合策略，融合車側(cè)和路側(cè)的感知信息；●HV可以通過判斷橫穿車輛與自車的碰撞關(guān)系來計算預(yù)警的時間；●HV可以通過判斷制動狀態(tài)、預(yù)警狀態(tài)、目標狀態(tài)的實時情況來采取制動·路側(cè)子系統(tǒng)可以通過路側(cè)的傳感器獲取物理世界原始信息；●路側(cè)子系統(tǒng)可以通過路側(cè)融合單元融合生成路側(cè)目標信息；●路側(cè)子系統(tǒng)可以將這些融合結(jié)果通過C-V2X廣播到空口。m內(nèi)網(wǎng)練的息H對48A行制日H4行車和的重馬圖月年/者結(jié)合實際項目的開發(fā)經(jīng)驗，舉例分析典型場景或最差場景下的HARA如表58和表59所示：表58基于V2I的交叉路口遮擋橫穿制動場景車路協(xié)同系統(tǒng)的HARA(1)危害事件1錯誤識別目標車輛RV后造成的非預(yù)期制動，甚至全力制動分析說明E3,不是所有后車駕駛員都能和本車(HV)保持安全車C3,部分駕駛員保持安全車距，大部分情況安全車距不嚴重度S險。最大速度變化是60km/h(考慮誤觸發(fā))。功能安全等級表59基于V2I的交叉路口遮擋橫穿制動場景車路協(xié)同系統(tǒng)的HARA(2)危害事件2漏檢目標車輛RV造成不能實現(xiàn)制動分析說明E1,信號燈沒有安裝完畢或損壞，并且有遮C2,RV和HV駕駛員的可控性為一般可控。S2或S3,嚴重傷害或致命傷害，最大60km/h速度差HV和功能安全等級無功能安全等級要求基于上述分析，結(jié)合實際項目的開發(fā)經(jīng)驗，在基于V21的交叉路口遮擋橫穿制動場景下，車路協(xié)同系統(tǒng)的安全目標可包含兩個：安全目標一：避免由于錯誤識別目標車輛帶來的非預(yù)期制動，功能安全等級安全目標二：避免由于丟失識別目標車輛帶來的避險制動丟失，無功能安全車路協(xié)同系統(tǒng)的不同子系統(tǒng)的功能安全等級如表60所示：表60基于V2I的交叉路口遮擋橫穿制動場景不同子系統(tǒng)的功能安全等級(1)系統(tǒng)名稱安全目標功能安全等級路側(cè)子系統(tǒng)避免錯誤地發(fā)出目標車輛信息車側(cè)子系統(tǒng)避免錯誤的非預(yù)期制動制動系統(tǒng)限制制動的減速度或者制動時間車路協(xié)同系統(tǒng)的不同子系統(tǒng)的功能安全等級如表61所示：表61基于V2I的交叉路口遮擋橫穿制動場景不同子系統(tǒng)的功能安全等級(2)系統(tǒng)名稱安全目標功能安全等級路側(cè)子系統(tǒng)避免錯誤地發(fā)出目標車輛信息級要求級要求基本假設(shè)。在第二章的基礎(chǔ)上，選取了4個典型融合功能，進一步按照V2V和V2I的兩種技術(shù)方案進行區(qū)分，形成7個應(yīng)用場景。基于三大基本假設(shè)，對7個應(yīng)用場景進行了功能安全概念階段的分析，上述7個應(yīng)用場景的功能安全等級總結(jié)如表62所示。本項目中車路協(xié)同系統(tǒng)和路側(cè)子系統(tǒng)參考汽車的功能安全方法論和功能安全等級進行分析，但是不同等級的要求尚未明確定義，后續(xù)還需進一步研究適用于車路協(xié)同系統(tǒng)和路側(cè)基礎(chǔ)設(shè)施的功能安全方法論。表62典型融合功能的功能安全等級分析情況匯總醒十字路口闖紅燈預(yù)警交叉路口遮擋交叉路口遮同自適應(yīng)巡航控制交叉路口遮擋橫穿制動基于V2I的交叉路口遮擋橫穿制動安全性安全性安全性安全性安全性控制控制控制級要求級要求級要求本報告對C-V2X與單車智能融合應(yīng)用進行了研究和探索，總結(jié)單車智能和C-V2X技術(shù)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，分析了單車智能局限性和C-V2X技術(shù)特點，研究形成融合價值較高的應(yīng)用清單，針對不同融合一是分階段推進融合應(yīng)用的前裝量產(chǎn)部署。不同類別的融合功能的發(fā)展階建議通過政策引導(dǎo)、商業(yè)化評價等措施推廣部件，應(yīng)盡快開展融合研究和產(chǎn)品研制；控制類融合功能需要接入智能駕駛系統(tǒng)，和技術(shù)驗證，結(jié)合不同功能分階段逐步推進融合應(yīng)用。二是推動融合功能應(yīng)用的全方位標準化工作。明確融合功能的功能定義和技術(shù)要求，修訂現(xiàn)有標準或制定新標準，研技術(shù)要求等標準的影響。建立面向車路協(xié)同系統(tǒng)和路側(cè)系統(tǒng)的功能安全方法論，完善功能安全標準體系，在開放共享的環(huán)境下，設(shè)計功能安全等級及認證/互認三是建立融合功能的測試認證體系。建立面向C-V2X與單車智能融合功能的測試工具鏈和測試場景庫，研發(fā)搭建要素齊全和評測方法，建立面向量產(chǎn)商用產(chǎn)品的測試認前向碰撞預(yù)警自適應(yīng)巡航控制自動泊車輔助自動緊急制動全速自適應(yīng)巡航控制遙控泊車輔助盲區(qū)監(jiān)測交通擁堵輔助高速公路輔助交通擁堵自動駕駛自主代客泊車交通標志識別高速公路自動駕駛智能限速提示智能限速控制表A.2典型功能基本原理(主動安全)前向碰撞實時監(jiān)測車輛前方行駛環(huán)境，并在可能存在碰撞危險時，先發(fā)出警告信息，若用戶沒有采取制動或制動不足，系統(tǒng)自動剎車，以減緩或避免碰撞。自動緊急制動實時監(jiān)測車輛前方行駛環(huán)境，并在可能發(fā)生碰撞危險時自動啟動車輛制動系統(tǒng)使車輛減速，以避免或減輕碰撞后盲區(qū)監(jiān)測實時監(jiān)測駕駛員視野盲區(qū)，并在其盲區(qū)內(nèi)出現(xiàn)其他道路使用者時發(fā)出提示或雷達監(jiān)測后視盲區(qū)，盲區(qū)內(nèi)有車輛或側(cè)后方有快員發(fā)出警告。與本車發(fā)生碰撞危險的其他道路使用車門開啟交通標志識別自動識別車輛行駛路段的交通標志并利用前視攝像頭等識別常見的交通標志。包括從智能限速示自動獲取車輛當前條件下應(yīng)遵守的限輛行駛速度不符合或即將超出限速范圍的情況下發(fā)出提示信息。自然場景中提取交通標志，并把檢測出來的交通標志的內(nèi)容識別出來。智能限速控制自動獲取車輛當前條件下應(yīng)遵守的限速度，以使其保持在限速范圍之內(nèi)。表A.3典型功能基本原理(行車)自適應(yīng)巡航控制車輛行駛時，幫助駕駛員控制車速、過彎減速，或跟隨前車加速/減速等，減輕駕駛負擔。ESP控制本車速度，并保持與前應(yīng)巡航控制行駛速度并具有減速至停止及以適應(yīng)前方車輛和/或道路條件等引起的駕駛環(huán)境變化。輔助時，實時監(jiān)測車輛前方及相鄰車道行駛環(huán)境，并自動對車輛進行橫向和縱向控制，其中部分功能的使用需經(jīng)過駕駛員的知行駛道路環(huán)境，控制車輛自動加減速及轉(zhuǎn)向，將車輛保持在車道中或跟隨前方目標車軌跡自動高速公路輔助測車輛前方及相鄰車道行駛環(huán)境，并自動對車輛進行橫向和縱向控制，并自動按照駕駛員設(shè)定的巡航車速、跟車距離控制車輛加速、減速并始終維持不可脫眼。結(jié)合高精度定位信息、駕駛員狀態(tài)檢測信息，在封閉的結(jié)構(gòu)化道路上且駕駛員注意力集中時，基于攝像頭識別到的車道線信息進行巡航目標車速、跟車時距進行自動駕駛時，實時監(jiān)測車輛前方及相鄰進行橫向和縱向控制，駕駛員可脫手、脫眼，脫離持續(xù)的時間速及轉(zhuǎn)向，將車輛保持在車道中或跟隨前方目標車軌跡自動行高速公路自動駕駛測車輛前方及相鄰車道行駛環(huán)境，并自動對車輛進行橫向和縱向控制，駕駛員可脫手、脫駛道路環(huán)境，自動控制車輛在高速路上行駛，駕駛員保持可接管出租車駕駛員在整個乘車過程中不需要關(guān)注車輛的駕駛行為。為無人駕駛出租車進行全局路徑規(guī)劃路線，車輛再結(jié)合高精度定局部路徑規(guī)劃，并最終到達目的地。自動泊車輔助駕駛員在車內(nèi)，系統(tǒng)主動控制車輛，自動泊入或泊出目標車位，泊車過程駕輔助駕駛員在車外，系統(tǒng)主動控制車輛，自動泊入或泊出目標車位；可實現(xiàn)20米范圍低速尋找車位泊入，遙控進出垂直車位。輛，自動泊入或泊出目標車位。駕駛員在車外，確認滿足泊車要求后，下達泊車指需監(jiān)控泊車過程。駕駛員360影像確認車輛周圍環(huán)境安全，激活遠程挪車功能，全程需用戶視頻監(jiān)控并操作按鍵。達融合探測技術(shù)，用戶在確認光線良并通知用戶。系統(tǒng)自動學習存儲用戶尋找車位和泊車的全過場附近，可開啟遠程泊車位并自動泊入車位，當用戶用車時，車輛可自動從車位泊出并根據(jù)記憶路徑巡航至泊出點。圖驅(qū)動整個泊入/泊出過程。自主代客泊車駕駛員下車離開，系統(tǒng)主動控制車輛，尋找停車場程召喚車輛到停車場內(nèi)現(xiàn)在停車場中基于高精度定位的自動指定地點接駕，系統(tǒng)主動控制車輛，泊出車位，并車，或駛出車位開到指定接駕位置。附錄BC-V2X增益分析模型，進行C-V2X與單車智能系統(tǒng)對比單車智能功能的數(shù)量增益分析。HV與RV會同時到達交叉口并發(fā)生碰撞，圖中紅色矩形代表碰撞區(qū)域，藍色矩本部分分析HV基于單車智能(藍色虛線矩形)和基于車路協(xié)同(藍色實線矩形)兩種方式發(fā)現(xiàn)RV,并采取措施規(guī)避碰撞的可能性。圖B.1十字路口遮擋的沖突模型對于車路協(xié)同方案來說，引入C-V2X,HV通過接收RV的信息，可以比僅用單車智能設(shè)備更早發(fā)現(xiàn)RV的存在。由于C-V2X信號存在傳輸距離限制，需要考慮兩車最大的信號傳輸距離。在本分析中假設(shè)HV與RV直連信號傳輸最大距離為150m。融合C-V2X與單車智能后，HV可以在兩車直線相距150m時就當HV發(fā)現(xiàn)RV,并采取剎車規(guī)避時，需要考慮HV與碰撞區(qū)域的距離dg和dμ,以及RV的車輛長度L和寬度W。如果HV能夠在RV到達碰撞區(qū)域之前，或者HV能在RV車身通過碰撞區(qū)域之后，到達碰撞區(qū)域，則HV可以避免和RV的碰撞。本部分以HV在RV車身通過碰撞區(qū)域之后到達碰撞區(qū)域為例，即分析HV到達碰撞區(qū)域的最大時間邊在不同的HV速度和RV速度組合下，HV與碰撞區(qū)域的距離不同，相對應(yīng)距離dμ和dμ,以及滿足HV最大減速度的當HV采取制動規(guī)避，并在恰好在RV車尾離開碰撞區(qū)域到達碰撞區(qū)域(如其中式(5)中，c)剎車動力學模型c.1)不考慮人因等因素的剎車動力學模型為了簡化分析，本場景中假設(shè)HV為自動駕駛系統(tǒng)，不需要駕駛員時間反應(yīng)并制動，僅考慮剩余距離和減速度兩個因素。另外，參考[60]中的制動系統(tǒng)反應(yīng)參數(shù)，假設(shè)制動協(xié)調(diào)時間為0.5s、減速度增長時間為0.2s。基于以上分析，在本場景中有以下基本假設(shè)：·不考慮人因因素，即不考慮有人駕駛員反應(yīng)而導(dǎo)致的制動延遲；將公式(9)代入公式(8)可得則可得HV采取剎車規(guī)避動作后，到達碰撞區(qū)域的時間復(fù)喻經(jīng)過簡化可得在滿足最大碰撞最大時間邊界時，相應(yīng)的最小制動減速度aμ重的極端情況(dobs=0m),通過改變HV和RV的速度組合，可以得到單車可以看出，對于單車智能方案來說，HV和RV在大部通過改變遮擋物距離路口的距離，我們可以進一步得到在不同遮擋距離下，不同HV和RV速度組合對應(yīng)的邊界制動減速度，如圖B.4所示：(左：單車智能方案)(右：車路協(xié)同方案)要采取不舒適的減速度保證安全。假設(shè)舒適閾值為0.4減速度不舒適按照以上分類方式，對表B.1進行劃分，可以得到如圖B.5結(jié)果：E印印其中，對于單車智能方案來說，代表碰撞的紅色占比28.84%,代表不舒適制動的黃色占比為28.85%,這兩項總和57.79%。在同樣場景組合集下，對于車路協(xié)同方案，碰撞和不舒適制動的占比為0。c.2)考慮人因等因素的剎車動力學模型如果考慮人因和系統(tǒng)反應(yīng)時間對于單車智能的影響，那么HV的剩余剎車距通4通4可知，制動協(xié)調(diào)時間為0.5s、減速度增長法達到理論制動減速度1g,在本部分假設(shè)駕駛員可以達到的最大減速度為0.8g。因此相比于表B.1中，不同減速度的舒適度范圍更新如表B.2:表B.2考慮人因的不同減速度的舒適度范圍減速度不舒適對于單車智能方案來說，對比公式(11),此時假設(shè)駕駛員和系統(tǒng)反應(yīng)時間考慮人因等