清華新聞網(wǎng)1月19日電 自動(dòng)駕駛安全第一。清華大學(xué)車(chē)輛與運(yùn)載學(xué)院李駿院士團(tuán)隊(duì)提出包含AI算法健康狀態(tài)在線檢測(cè)、ODD邊界在線檢測(cè)以及道路交通法規(guī)符合性在線監(jiān)測(cè)技術(shù)構(gòu)成的自動(dòng)駕駛車(chē)載預(yù)期功能安全防護(hù)系統(tǒng)。近日，團(tuán)隊(duì)王紅副研究員合作具體提出了道路交通法規(guī)數(shù)字化及符合人類(lèi)駕駛員行為分布的合規(guī)性閾值選取新方法，在道路交通法規(guī)符合性在線監(jiān)測(cè)方面取得新進(jìn)展。
研究團(tuán)隊(duì)認(rèn)為，道路交通法規(guī)作為人類(lèi)總結(jié)的最成體系的駕駛經(jīng)驗(yàn)和安全駕駛底線，自動(dòng)駕駛遵循道路交通法規(guī)是其最基本安全要求。然而現(xiàn)有道路交通法規(guī)是面向人類(lèi)駕駛員的自然語(yǔ)言法規(guī)，其天然的模糊性，尤其是部分條例的模糊表述，使得各自動(dòng)駕駛汽車(chē)企業(yè)對(duì)其理解不同，進(jìn)而導(dǎo)致自動(dòng)駕駛汽車(chē)的行為出現(xiàn)分歧。讓自動(dòng)駕駛汽車(chē)在各種情況下像人類(lèi)駕駛員一樣遵循自然語(yǔ)言編寫(xiě)的道路交通法規(guī)仍然是一個(gè)難題。
為解決這一問(wèn)題，研究團(tuán)隊(duì)提出了自動(dòng)駕駛“合規(guī)性在線監(jiān)測(cè)”技術(shù)，該技術(shù)所構(gòu)建的系統(tǒng)獨(dú)立運(yùn)行于自動(dòng)駕駛系統(tǒng)，通過(guò)獲取自動(dòng)駕駛汽車(chē)行為信息來(lái)判斷車(chē)輛行為是否合規(guī)。該技術(shù)提出了一套道路交通法規(guī)數(shù)字化方式和基于觸發(fā)的分層合規(guī)性在線監(jiān)測(cè)架構(gòu)，該架構(gòu)通過(guò)設(shè)置觸發(fā)條件保證不同法規(guī)條例在恰當(dāng)?shù)倪\(yùn)行環(huán)境下觸發(fā)，并且方便擴(kuò)充及容納數(shù)字化后的不同地域駕駛經(jīng)驗(yàn)及規(guī)則；同時(shí)，還提出了“No Crash”和“No Change”的合規(guī)性模糊閾值選取準(zhǔn)則，通過(guò)數(shù)據(jù)集分析了人類(lèi)駕駛員在面對(duì)模糊法規(guī)時(shí)的行為分布，并基于準(zhǔn)則選取了符合人類(lèi)駕駛員行為的合規(guī)性閾值。
車(chē)輛合規(guī)性在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)架構(gòu)
研究團(tuán)隊(duì)基于可用數(shù)據(jù)集，依據(jù)各交通法規(guī)條例涉及的約束、閾值及監(jiān)測(cè)類(lèi)型選取了高速路與十字路典型條例為例，分析了包括“不得騎、軋車(chē)行道分界線或者在路肩上行駛”“變更車(chē)道的機(jī)動(dòng)車(chē)不得影響相關(guān)車(chē)道內(nèi)行駛的機(jī)動(dòng)車(chē)的正常行駛”和“轉(zhuǎn)彎的車(chē)輛不得妨礙被放行的直行車(chē)輛、行人通行”等涉及模糊閾值的條例，確定了包括最大允許壓線時(shí)間、換道時(shí)與前車(chē)的最小TTC（Time To Collision）、換道時(shí)與目標(biāo)車(chē)道后車(chē)的最小允許距離和左轉(zhuǎn)與直行車(chē)輛沖突時(shí)最小允許時(shí)間差等合規(guī)性閾值。
高速工況模糊閾值分析過(guò)程及結(jié)果
城市路口工況模糊閾值分析過(guò)程及結(jié)果
研究團(tuán)隊(duì)在仿真和實(shí)車(chē)測(cè)試過(guò)程中對(duì)該技術(shù)進(jìn)行了驗(yàn)證。基于大疆車(chē)載與吉林大學(xué)主導(dǎo)的AD4CHE數(shù)據(jù)集與清華大學(xué)主導(dǎo)的SIND數(shù)據(jù)集的驗(yàn)證表明該技術(shù)可以有效發(fā)現(xiàn)車(chē)輛違規(guī)行為；基于實(shí)車(chē)測(cè)試的結(jié)果表明該技術(shù)可與自動(dòng)駕駛系統(tǒng)無(wú)縫集成，并能夠在保證實(shí)時(shí)性的情況下提供穩(wěn)定準(zhǔn)確的結(jié)果。這一技術(shù)突破是自動(dòng)駕駛汽車(chē)合規(guī)性數(shù)據(jù)閉環(huán)的重要一環(huán)，讓自動(dòng)駕駛汽車(chē)具備融入現(xiàn)有交通體系的可能。
合規(guī)性在線監(jiān)測(cè)實(shí)車(chē)測(cè)試結(jié)果
該技術(shù)在科技部重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目中得到了成功應(yīng)用，部署于解放J7商用車(chē)進(jìn)行實(shí)車(chē)驗(yàn)證。研究團(tuán)隊(duì)正在進(jìn)一步完善自動(dòng)駕駛合規(guī)性監(jiān)測(cè)方法，以滿足該技術(shù)在閉環(huán)測(cè)試與開(kāi)環(huán)驗(yàn)證方面的覆蓋度與可靠性要求。
相關(guān)研究以“對(duì)自動(dòng)駕駛車(chē)輛的在線合法駕駛行為進(jìn)行監(jiān)控”（Online legal driving behavior monitoring for self-driving vehicles）為題發(fā)表在《自然·通訊》（Nature Communications）上。主編及審稿專家認(rèn)為，“機(jī)器對(duì)交通規(guī)則的理解是一個(gè)尚未解決的問(wèn)題，也是一個(gè)重要的社會(huì)利益所在。研究團(tuán)隊(duì)提出的方法大大提高了該領(lǐng)域的技術(shù)水平，對(duì)車(chē)輛自動(dòng)化的設(shè)計(jì)和監(jiān)管具有重要意義”。
王紅為該論文的通訊作者、重慶大學(xué)教授胡曉松為共同通訊作者，清華大學(xué)車(chē)輛學(xué)院博士后于文浩為該論文的第一作者、來(lái)自北京理工大學(xué)的聯(lián)合培養(yǎng)學(xué)生趙成祥為共同第一作者。該研究得到國(guó)家科技部重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目、國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目的支持。
供稿：車(chē)輛學(xué)院
題圖設(shè)計(jì)：韓羽臻
編輯：李華山
審核：郭玲
