推进智能营运车辆运用的使用条件分类思考
智能车辆已成为全球车辆装备制造产业及道路运输行业发展的战略方向。我国智能车辆技术发展迅速，逐步由测试验证转入到落地应用新阶段；本质上，智能车辆落地应用才是最终目的和目标，以及最有力的发展动力。智能车辆的实际运用，对加快建设交通强国、推动交通运输行业高质量发展具有重要意义。 交通运输行业重点关注智能营运车辆落地应用。经过研究，我们认为，受到车辆技术条件以及使用条件的局限性，从现在到2035年，以至于更长一段时间，不同类型、不同智能化程度的营运车辆，将在“有限时空、有限要素、有限工况、有限条件”下推广应用。而且，基于车路协同的车辆智能化技术体系，将进一步增强营运车辆智能化应用的安全性、可靠性、有效性，大幅度降低应用难度和成本，并能够促进智能营运车辆落地应用进程。 ► 终极目标：无“限定条件”的无人驾驶 道路运输的特征是以从业人员为生产主体，以车辆装备为生产工具，以道路交通基础设施环境条件为场景，以旅客与货物的移动为产出的生产经营活动，目的是为社会提供安全、高效及高质量的运力保障。其中，车辆装备条件和使用条件属于车辆运用的技术条件，是车辆作为生产工具能够完成相应生产任务的可用性、有效性条件。 车辆运用的技术条件涵盖两个层面，一是车辆的技术条件，即车辆应具备上路行驶、提供运力保障、实施运输作业所必备的功能与性能的技术条件，包括根据实际使用需要提出对整车及零部件系统的安全、高效、绿色、便捷、经济、智能等技术功能要求，并通过拟定相关标准进行规定；二是车辆的使用条件，包括道路条件、气象条件以及相关交通参与要素等使用条件。二者相辅相成、不可或缺，以共同保障车辆完成运输生产任务，这体现了车路的本质协同内涵，即车、路不可分割。 需要特别说明的是，车辆的使用条件是智能营运车辆安全、有效运用的重要“限定条件”，间接体现了车辆智能化水平的高低，即“限定条件”越少，则智能化水平越高；如果没有限定条件，则智能化水平最高，终极目标是无“限定条件”的无人驾驶。智能车辆在交通运输行业的落地应用，需要科学地对使用条件进行深入研究。 ► 最迫切的难题：智能车辆使用条件的科学分类 在车辆的使用条件中，道路条件包括道路类型、路面情况、标志标线、定位和无线网络条件等；气象条件包括雨、雪、雾、风、沙尘、光照等；相关交通参与要素条件包括机动车、非机动车、行人等类型、数量、状态以及密度等。 在道路条件中，道路类型可分为高速公路、一级公路、二级公路、三级公路、四级公路，不同等级公路在设计车速、车道数、车道宽度、隔离带设置存在差异；路面情况包括路面平整度、路面曲率、横纵坡度等；标志标线指设置在道路上用规定的图形、符号、文字、线条、立面标记、突起路标等表示特定管理内容和行为规则的交通设施；定位和无线通信条件是指GPS/BDS等卫星信号，以及2G、3G、4G、5G等无线网络覆盖情况。 如果智能车辆使用条件按照上述要素进行简单组合，其结果将难以穷尽，同时也可能存在相互交叉重叠或者留有空白互不搭接，这种边界的模糊不确定性即便采用边缘计算等各类算法，也难以保证其可靠性、稳定性。这些问题将导致智能车辆运行安全的不确定性，使得智能车辆及智能化系统的研发人员感到困惑和焦虑，也无法指导实际应用。 因此，受到车辆智能化技术和使用条件制约，在未来较长的一段时间，智能营运车辆只能在“有限可控”的使用条件下应用，其安全性、可靠性、有效性指标都应在相对应的使用条件下确切地提出。智能车辆使用条件的科学分类，是当前业界共同面临的难题，也是智能车辆运用最亟待解决的问题之一。 ► 使用条件分类原则：有限可控 按照营运车辆的特征及其运用的特点，智能营运车辆的使用条件，按照交通参与要素在“运用空间”边界交互的“有限可控”原则进行分类较为合理。一是符合营运车辆运用的实际使用情况，契合安全生产责任的判定原则；二是有利于切实推广智能车辆在“有限条件”下运用，并能够有效实施行业监管。 在智能营运车辆“运用空间”的边界，内部与外部交通要素的交互程度，是“有限可控”原则的决定性因素，按照交互程度从低到高，可分为封闭区域、有限开放区域和开放区域。这种分类原则，界限清晰明确，为智能营运车辆运用提供了解决思路。详见表1。 表1 智能车辆运用空间分类分类 定义 开放程度 限制约束 风险程度
自车 外界交通要素
封闭区域 该区域与外界交通要素没有交互 不开放 禁止驶出 禁止进入 低
有限开放区域 该区域与外界交通要素有限交互 部分开放 允许出入 部分禁止出入 中
开放区域 该区域与外界交通要素没有交互限制 开放 允许出入 允许出入 高
在封闭区域使用条件下，该区域与外界交通要素没有交互，自车禁止驶出，外界交通要素不允许进入该区域，区域内交通要素可控性最高，风险程度最小，如机场、港口、矿区等。如图1所示。 图1 封闭区域示意图 有限开放区域下，该区域与外界交通要素有限交互，自车可进出该区域，外界交通要素部分限制出入，区域内交通要素可控性减弱，风险程度高于封闭区域。如高速公路、BRT专用道等。如图2所示。 图2 有限开放区域示意图 开放区域使用条件下，该区域与外界交通要素没有交互限制，自车和外界交通要素均允许进出该区域。该区域中交通要素可控性最低，风险程度最高。如图3所示。 图3 开放区域示意图 这里需要特别说明，一是封闭区域未必是简单区域，其中交通要素可能是复杂的，但是其交通要素是相对固定和确定不变的，利用简单枚举法可以穷尽；二是有限开放区域的进入要素是有限和有条件的，关键在于进入要素构成以及进出过程行为可分类识别；三是开放区域是无条件运行或者没有约束条件，其交通要素难以确定以及固定，即利用简单枚举法无法穷尽，存在突发异常交通要素介入以及运行过程风险。同时，开放区域智能车辆具备有限开放、封闭区域运行的技术条件，有限开放区域智能车辆具备在封闭区域运行的技术条件，反之则不具备。 图4智能车辆运用空间分类 综上所述，智能营运车辆的使用条件按照交通参与要素在“运用空间”边界交互的“有限可控”原则进行分类，运用空间内部与外界交通要素交互程度越高，风险程度越高，运用难度越大。在当前的技术条件下，智能营运车辆在封闭区域、有限开放区域落地运用具有可行性和现实性；但开放区域具有不确定性和不可控性，是导致场景“无限多”的根源，目前大范围实际推广运用的条件还不完全具备。 推进智能营运车辆运用，一方面需要提升车辆本体技术条件，另一方面也需要提升使用技术条件及其标准化、规范化。二者结合，有利于稳步推动智能营运车辆在交通运输行业的安全、高效发展运用。 本文作者： 周炜 系交通运输部公路科学研究院汽车运输研究中心主任、研究员 李文亮 系交通运输部公路科学研究院汽车运输研究中心副研究员（内容来源：中国汽车报网，2020.11.20）
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