中国汽车类人评价指数(CCHAI)以人类驾驶行为数据为基础,从多维度评估车辆类人驾驶能力。该体系涵盖基础性能、典型功能、出行任务三大测评方向,将为产业技术升级、政策制定及公众认知提供科学依据。
文丨智驾网 张鑫
编辑丨浪浪山与明知山
今天,智能汽车产业正从「技术探索期」迈入「规范发展期」,检测验证何为一辆好的智能汽车已经成为连接技术创新与安全落地的关键环节。
作为北京市首家定位于自动驾驶功能测试与服务的市级产业创新中心,北京智能车联产业创新中心依托深厚的行业积累与专业能力日前牵头建立了智能网联汽车自动驾驶功能综合测评体系——中国汽车类人评价指数(China Car Human-like Assessment Index,CCHAI)。
其核心逻辑的是通过统计分析跟车、变道等典型交通场景的人类驾驶行为,提取主流分布特征作为评价基准,例如在跟车场景中,将约70%人类驾驶员采用的跟车距离区间作为基准,自动驾驶系统的操作越贴近这一区间,类人指数得分越高,也意味着其人机共驾友好性与用户信任度越强。
CCHAI体系由中关村智通智能交通产业联盟组织、北京智能车联产业创新中心牵头建立的,聚焦智能汽车基础性能、典型功能、出行任务综合驾驶等核心能力,以海量真实人类驾驶行为数据为基础,从安全性、合规性、舒适性、高效性多维 度,全面评估车辆技术能力与人类驾驶的相似程度。
▲中国汽车类人评价指数(CCHAI)框架
这一指数为行业规范化发展提供了科学、系统的评价依据。
01.
基础性能测评:筑牢自动驾驶「感知根基」
在CCHAI综合测评体系中,智能汽车自动驾驶基础性能包括感知能力、识别能力、控制能力、通信能力等。
其中,感知系统作为智能汽车的「环境认知中枢」,通过多模态传感器(摄像头、激光雷达、毫米波雷达等)获取环境数据,构建三维环境模型,为决策系统提供实时动态信息。感知能力典型评价指标包括交通目标物正确识别、感知距离大小、盲区大小等。
最大感知距离测试旨在考察车辆感知系统对典型目标物的探测能力。感知距离越远,车辆自动驾驶系统可用于分析决策的时间越充裕,越能够降低行车过程中的碰撞风险。
中国汽车类人评价指数分别以模拟机动车、非机动车、成人、儿童、施工标识牌、锥桶作为测试目标物,对市售典型辅助驾驶车辆白夜间最大感知距离进行了测试。
▲典型辅助驾驶车辆白夜间前向感知距离示意图
白、夜间前向最大感知距离测试结果清晰揭示了被测车辆辅助驾驶系统感知能力对光照条件的依赖。整体而言,除机动车外,被测车辆对其他目标物的夜间最大感知距离相比日间缩减50%-90%,且缩减幅度因目标物类型差异巨大。
感知距离的大幅缩减意味着同等的相对速度下车辆有效刹车制动的时间窗口显著收窄,交通安全风险大幅提升。
从不同目标物对比情况来看,被测车辆对模拟机动车的感知能力相对稳定,且能够有效利用机动车夜间灯光特征;但对于不能主动发光且轮廓形态不规整的弱势交通参与者(非机动车、成人、儿童等),在低光照下,依赖传感器捕捉微弱轮廓或纹理信息的难度极大,其夜间感知距离比白天大幅缩短;对于锥桶等临时障碍物,因其体积小、高度低、特征单一等原因,车辆对其日间感知距离不足成人的50%,对其夜间感知距离骤降至数米;对于施工标识牌等临时性交通标识物,大部分被测车辆无论白夜间都不能做出识别及响应。
白夜间最大感知距离测试结果充分表明,在夜间道路施工、临时障碍物预警场景下,绝大部分辅助驾驶车辆存在明显的感知短板,驾驶员在行驶过程中需要高度关注周边道路交通情况,保障驾驶安全。
盲区测试旨在评估车辆感知系统对近场典型障碍物的探测边界。
感知盲区值越小,表明系统对近距离目标的探测能力越强,越有利于降低车辆起步、转弯及低速行驶时的碰撞风险。
中国汽车类人评价指数以目标物为标准儿童假人(身高120cm)的车辆盲区测试为例,对车辆白夜间盲区性能差异进行了分析。
▲盲区测试目标物最小感知距离
其完成的儿童目标物盲区测试结果表明,车辆对近场儿童目标物的探测能力存在显著的白夜间与方向性差异。日间测试中,被测车辆普遍展现出右侧感知盲区显著优于左侧的特性(最优测试样本右侧感知盲区0.02m,左侧感知盲区0.2m)。
这一设计反映出车辆辅助驾驶的功能定位,即针对实际驾驶中驾驶员右侧视野盲区更大的固有局限性,车辆通过强化系统右侧感知能力实现精准补偿。被测车辆前后方盲区值在日间较为相近(<1m),基本满足低速场景下对近距离儿童目标的预警需求。
一旦进入夜间环境,大部分被测车辆感知系统盲区范围显著扩大。部分车辆侧向感知近乎失效,前方盲区扩大约40%,后方盲区扩大约20%。因此在夜间起步、转弯及低速行驶时,车辆辅助驾驶系统能够提供给驾驶员的驾驶辅助能力将大幅下降。
02.
典型功能测评:验证核心辅助驾驶能力
中国汽车类人评价指数以模拟单驾驶场景评价车辆典型辅助驾驶功能。以下为部分市售车型的典型辅助驾驶功能测评情况:
自动紧急制动系统(AEB)是基于传感器实时监测车辆前方碰撞风险,在驾驶员未能及时制动时,系统自动触发刹车以避免或减轻碰撞风险的主动安全系统。
同样的碰撞时距(两个相对运动的物体发生碰撞预计所需的剩余时间,Time to Collision,以下简称「TTC」),相对车速越高,车辆需要在越短的时间内做出制动响应以避免碰撞发生,对于车辆的综合能力要求就越高。
中国汽车类人评价指数基于同样的碰撞时距(TTC=3.6s),分别在有无遮挡的情况下,以成人、儿童、非机动车等典型目标物构建测试场景,评价被测车辆在不同车速下的自动紧急制动功能。
▲自动紧急制动系统(AEB)测试CCHAI典型场景
以有遮挡的儿童目标物测试场景(俗称「儿童鬼探头」)为例,大部分被测车辆在碰撞时距3.6s、时速60km/h下可以进行有效制动并避免碰撞;较优车辆可以在80km/h时速下,实现有效制动。但是,对于被测车辆以30km/h时速左转遇横穿二轮车20km/h时速直行的场景,在3.6s碰撞时距下,仅有35%的被测车辆能够实现有效制动。
需要指出的是,自动紧急制动功能的有效性受到光照条件、目标物特性(类型/运动状态)、相对速度及碰撞时距等多重因素的影响。在低光照、超高速、低矮/异形目标物等场景下,自动紧急制动系统的碰撞避免能力将显著衰减。自动紧急制动功能不能作为单一可靠的防碰撞手段,行驶过程中,驾驶员需要持续保持对车辆的有效监控。
车道辅助系统(LSS)是车辆通过识别车道线,协助车辆维持安全行驶轨迹的辅助驾驶子系统,其核心功能包括车道偏离预警、车道保持辅助、紧急车道保持、车道居中控制等。中国汽车类人评价指数结合京津冀地区道路交通特点,在基础功能测试的基础上增加了对护栏的偏离测试、对草坪的偏离测试及偏离过程中有其它车辆干扰的测试等测评场景。
▲车道辅助系统(LSS)测试CCHAI典型场景
在中国汽车类人评价指数对市售辅助驾驶车辆进行的320次车道辅助系统功能测评中,95%以上的被测车辆可以对车道线进行有效识别并能实现车道保持。但仅有30%的被测车辆能够对护栏及路缘石等目标物做出响应并实施车道偏离纠正。
自动泊车功能(APA)是通过传感器感知停车环境与车辆动力学控制,在驾驶员监控下实现泊车操作的辅助驾驶功能。中国汽车类人评价指数以不同路面材质、不同车位尺寸及形状等特征组合构建不同类型的停车位,结合不同类型的动静态障碍,最大程度模拟泊车过程中的可能场景。
▲铺砖组团停车位示例
在中国汽车类人评价指数对168个自动泊车测试场景的2260次测试中,被测车辆在标准平行停车位、垂直停车位等场景下测试通过率较高,标准平行停车位场景下泊车成功率达到97%。但在极窄倾斜停车位并伴有水泥柱等极限场景下,被测车辆整体泊车成功率不足30%。
03.
出行任务测评:检验综合驾驶能力
出行任务综合驾驶能力测评是中国汽车类人评价指数深度凝练北京市多年自动驾驶测试经验形成的核心评估方案。
该方案高度适配组合辅助驾驶(L2)及以上自动驾驶系统的综合能力验证需求,以安全高效完成点对点出行任务为基准,通过在行驶路径中构建不同复杂度与关联度的连续场景链,从安全性、合规性、舒适性、高效性等多维度系统性评价车辆在出行任务中的综合驾驶能力。
对于具备辅助驾驶功能的车辆,出行任务综合驾驶能力测评基于被测车辆领航辅助驾驶功能(NOA)开展。
▲出行任务综合驾驶能力测评典型方案
在典型测评方案下,绝大多数被测车辆在行车过程中对静态的机动车、非机动车、行人等典型目标识别准确反应及时,对不同类型的交通信号灯识别准确,面对信号灯变化可自行在正确位置停车并及时起步。面对临时、近处受遮挡和复杂组合交通标线及障碍物时,部分车辆可能出现决策失误,驾驶员需要及时介入以避免交通违章。
较优车辆在行驶路线中遇到其他交通参与者阻挡或干扰时,能及时采取避让措施并能在必要时启动主动安全功能和请求驾驶员介入。在前车急刹场景中,多数车辆能够触发自动紧急制动功能避免追尾碰撞,并随即退出领航辅助驾驶状态,驾驶员需要时刻保持对车辆的有效监控,及时干预。
除遇高风险场景外,多数车辆行车平稳,横向和纵向组合控制流畅。但在与其他交通参与者的交互和博弈场景中,往往难以把握全部提升行车效率的机会,导致完成整个出行任务的平均车速较人驾偏低。
▲出行任务综合驾驶能力测评典型方案测评情况简表
值得注意的是,尽管在上述典型方案测评过程中,多数被测车辆在安全性、舒适性、合规性和行车效率上都表现出相对较好的水平,但自动驾驶技术仍处于不断迭代和持续完善阶段,绝大多数辅助驾驶系统在场景关联、状态记忆和态势推演方面还存在较大提升空间。
智能汽车辅助驾驶的功能定位是在限定条件下为驾驶员提供风险预警、应急辅助和驾驶辅助。无论何种情况下,驾驶员都应时刻保持对车辆的有效监管,随时准备介入车辆控制。
CCHAI体系的成功建立,并非偶然,它是北京智能车联产业创新中心长期深耕智能汽车检测领域、践行行业责任的成果。
自成立以来,北京智能车联产业创新中心始终致力于打造智能网联汽车「全生命周期」测试服务平台,构建了覆盖「研发验证—道路测试—量产评估—公众传播」的多层次服务体系,为行业发展提供了有力支撑。
▲主动安全测试示意
在自动驾驶道路测试准入服务方面,北京智能车联产业创新中心严格遵循国家及地方政策要求,为百度、交控科技、京东等11家企业的21批三同车辆,提供道路测试前的功能验证与安全评估服务,涵盖基础驾驶行为、复杂场景应对、网络安全等内容,为自动驾驶示范应用安全落地筑牢第一道防线。
在量产车智驾功能测试服务方面,其重点聚焦主动安全功能与L2+智能化体系,通过标准化与场景化结合的测试方式,为梅赛德斯奔驰等传统车企、理想汽车等新势力车企提供技术验证服务,帮助企业识别风险、优化策略,提升产品安全水平。
作为独立第三方检测机构,北京智能车联产业创新中心不仅牵头建立了CCHAI体系,还联合北京市产品质量监督检测研究院及行业企业,推动智能驾驶评价从企业自我表述向第三方客观验证转变;同时通过与权威媒体合作,发布真实场景下的客观测试数据,帮助公众准确了解自动驾驶功能边界,提升行业认知水平。
▲主动安全测试示意
此次CCHAI综合测评体系的建立与落地,不仅为用户了解自动驾驶功能、管理侧制定政策、产业侧升级技术提供了科学依据,更填补了智能汽车自动驾驶功能类人评价的行业空白。
北京智能车联产业创新中心表示,未来将持续深化复杂场景测试能力、强化合规安全导向,推动检测能力向行业公共能力转化,与产业各方携手,守住安全底线,为中国智能网联汽车产业高质量发展保驾护航。
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