Шадрин С.С., кандидат технических наук, доцент
Иванов А.М., доктор технических наук, профессор, зав. кафедрой, проректор
(Московский автомобильно-дорожный государственный технический университет (МАДИ))
АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР СТАНДАРТА SAE J3016 «СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО УПРАВЛЕНИЯ ДВИЖЕНИЕМ АТС.
КЛАССИФИКАЦИЯ, ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ»
В статье приводится анализ первого национального стандарт США в сфере автономных автотранспортных средств, утвержденного и опубликованного в январе 2014 года - SAE J3016 [1].
Ключевые слова: уровни автоматизации АТС, автономное колесное транспортное средство, стандартизация, SAE.
THE ANALYTICAL REVIEW OF STANDARD SAE J3016 «TAXONOMY AND DEFINITIONS FOR TERMS RELATED TO ON-ROAD MOTOR VEHICLE
AUTOMATED DRIVING SYSTEMS»
The article presents the analysis of the first national USA standard in the field of autonomous road vehicles, approved and published in January 2014 - SAE J3016 [1 ].
Keywords: levels of road vehicles driving automation, autonomous wheeled vehicle, standardization,
SAE.
Введение
Стандарт J3016 разрабатывался относительно недавно созданным комитетом SAE «On-Road Automated Vehicle Standards Committee» и содержит определения, терминологию и классификацию уровней автоматизации дорожных автотранспортных средств (АТС). Рассматриваемый документ является основой для последующей разработки стандартов и определяет будущий язык общения сообщества, занимающегося вопросами автоматизированных и автономных АТС.
Аналитический обзор стандарта SAE J3016
Настоящий стандарт предоставляет классификацию автоматизации автотранспортных средств на уровнях от отсутствия какой-либо автоматизации до полной автоматизации. Однако подробные определения в классификации даны только для трех высших уровней автоматизации (а именно: для «условной», «повышенной» и «полной» автоматизации) в контексте колесных транспортных средств (которые также обозначаются как «автомобиль» или «автомобили») и их функционирования на дорогах общего пользования. Указанные три высших уровня расширенной автоматизации относятся к ситуациям, при которых задача управления динамикой движения автомобиля полностью решается системой автоматического управления вождением при заданном режиме или условиях движения. Упоминания в научно-популярной литературе, средствах массовой информации и законодательных актах подразумевают под «автономными» или «автоматически управляемыми» автомобилями некоторые или все из описываемых уровней автоматизации. Рассматриваемые определения могут применяться для описания автоматизации: 1) дорожных автотранспортных средств; 2) определенных систем в составе таких автомобилей; 3) управления такими автомобилями.
Рассматриваемый документ не содержит в полном объеме определений, применимых к более низким уровням автоматизации (а именно: «без автоматизации», «помощь водителю» или «частичная автоматизация»), однако они описаны как исходные предпосылки для по-
мощи в охвате всех разновидностей автоматизации автомобилей. Активные системы безопасности и помощи водителю, которые частично и/или временно автоматизируют определенные аспекты управления автомобилем (включая системы, которые автоматически предотвращают и/или смягчают последствия аварийных ситуаций, а затем сразу же отключаются), но в остальных случаях автотранспортное средство управляется в реальном времени водителем, также не включены в состав классификации «условной», «повышенной» и «полной» автоматизации.
Уровни автоматизации 8ЛЕ
Классификация БЛБ уровней автоматизации управления движением автомобиля представлена в Таблице 1.
Таблица 1.
Уровни автоматизации АТС
И ^
ю л х
<и а о
а
*
и ^
<и
I
«
и
О X <и
г «
Я
<и
1
<и П <и ч <и а х
о щ
2 ^ х м л
ч
<и
н «
и X X
О
<и о и
<и
£
а
«
х
<и X
и н и
« а
к х х
<и
и и <и X
О -6
а 3
в I
х
а о н
<и X X
в « 5 <и Ч X Ч В о « 1-а х
о СО
к
X
и
5 X
* г
« а § 4
а н X о
И
X О
я о
х £
X в
4
5 18 * В
Ч Й «
<и
а
<и
<и X X <и X
ч
о X 2 со
и Я
8»
X
^
о и о
а
и <и Т
К X X
8 X
и
ч
Ы х
I
м О
СО
Водитель контролирует условия движения
X X
X
«
м
и т
« г
о т в
«
м
е
и
Л
ч <ц
н 8 Ч О
РЭ
л
ч <ц
н 8 Ч О
РЭ
л
ч <ц
н 8 Ч О
РЭ
о в
ч <ц
ч <ц
<ц
я
)8 « (3
ч 8
2 л е т
и
д
о в ь
Э
о
г
о
с:
ч
X 8 И
о <ц
£ 3
К с^ ^
8 "
8
<ц
8
о
со «
8 8
<4
1 * 8 И
и Ч
* 5! О X
8 3 РЭ
н о
ч <ц
Л о о 8
2
ч <ц
$
Ч О
« И
8 Н & Ч Я 5Я О <ц
3 ¡3
О й 8 ° ^ П
1 <ц ч се 8 =8 О
и «
й Ч ^
& ■ 8 ю о о,
се о п
^ Ч
О о о
« с^ н
и « 8
8 се 8
^ О « Ч
N се
се и 8 ^
8 N и Л
к е * О
8 О
Л
О ^
8 О и
<Ц
н о 8 о
Л
ч <ц
н 8 Ч О
РЭ
л
ч <ц
$
Ч О
РЭ
л
ч <ц
$
Ч О
РЭ
8
<ц
%
8 И
Ч
8 <ц
&
и 3
Л о н о
и <ц
Я
5 4 3 Автоматизированная система вождения («система» контролирует условия движения) 2
Полная автоматизация Повышенная автоматизация Условная автоматизация Частичная автоматизация
Постоянное выполнение автоматизированной системой вождения всех аспектов задачи управления динамикой движения автомобиля для всех дорог и условий движения (окружающей обстановки) вместо водителя Выполнение специфических для условий движения задач автоматизированной системой вождения для всех аспектов задачи управления динамикой движения автомобиля, даже если водитель не реагирует соответствующим образом на запрос вмешательства Выполнение специфических для условий движения задач автоматизированной системой вождения для всех аспектов задачи управления динамикой движения автомобиля с ожиданием соответствующей реакции водителя на запрос вмешательства Выполнение специфических для режима вождения задач одной или несколькими системами помощи водителю как задачи рулевого управления, так и задачи ускорения/торможения, на основе информации о дорожной обстановке и с ожиданием выполнения водителем всех остальных аспектов задачи управления динамикой движения автомобиля
Система Система Система Система
Система Система Система Водитель
Система Система Водитель Водитель
Все режимы движения Некоторые режимы движения Некоторые режимы движения Некоторые режимы движения
Полностью автоматизированный Высоко автоматизированный Частично автоматизированный
3/4 3 2
т
о
2 ф о
2 аз ф
£ ф
с
2 ф
х
С
-с ф
о *
с ф
ш ч
а;
С
>о О)
ко о
о!
Уровни автоматизации вождения SAE носят скорее описательный, чем нормативный характер, и являются скорее техническими, чем юридическими. В ячейках Таблицы 1 указаны в основном минимальные, а не максимальные возможности каждого из уровней автоматизации. В рассматриваемой таблице понятие «система» относится к системе помощи водителю, комбинации систем помощи водителю или к автоматизированной системе вождения, в зависимости от контекста. Кроме того, таблица показывает степень соответствия уровней SAE уровням, разработанным Федеральным автодорожным научно-исследовательским институтом Германии (BASt), а также приблизительное соответствие уровням, предписанным Национальной администрацией по безопасности дорожного движения США (NHTSA) 30 мая 2013 г. в документе «Предварительное постановление о политике в отношении автоматизированных автомобилей» («Preliminary Statement of Policy Concerning Automated Vehicles»).
Результаты и выводы
Посещение авторами настоящей статьи профильной конференции «Autonomous Vehicle Test & Development Symposium 2015» в Штутгарте 16-18 июня 2015, а также отечественные [2] и иностранные [3] источники литературы, позволяют сделать вывод о том, что, несмотря на то, что стандарт SAE J3016 не является международным и был опубликован сравнительно недавно, представленная терминология и уровни градации степеней автоматизации автомобилей уже прочно вошли в обиход профессионального международного сообщества.
ЛИТЕРАТУРА
1. SAE J3016 Taxonomy and Definitions for Terms Related to On-Road Motor Vehicle Automated Driving Systems. - SAE, 2014. - 12 p.
2. Разработка системы автоматизированного движения в «пробках» городского транспортного средства / А.Р. Спинов, С.С. Шадрин, А.М. Иванов, А.Н. Солнцев // Вестник МА-ДИ. - 2014. - Вып. 3(38). - С. 106-112.
3. Gonzalez, R. Autonomous Tracked Robots in Planar Off-Road Conditions. Modelling, Localization, and Motion Control // Springer. - 2014. - 122 p.
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.