推進智能營運車輛運用的使用條件分類思考

中國網汽車11月26日訊智能車輛已成為全球車輛裝備製造產業及道路運輸行業發展的戰略方向。我國智能車輛技術發展迅速，逐步由測試驗證轉入到落地應用新階段；本質上，智能車輛落地應用才是最終目的和目標，以及最有力的發展動力。智能車輛的實際運用，對加快建設交通強國、推動交通運輸行業高質量發展具有重要意義。

交通運輸行業重點關注智能營運車輛落地應用。經過研究，我們認為，受到車輛技術條件以及使用條件的局限性，從現在到2035年，以至於更長一段時間，不同類型、不同智能化程度的營運車輛，將在「有限時空、有限要素、有限工況、有限條件」下推廣應用。而且，基於車路協同的車輛智能化技術體系，將進一步增強營運車輛智能化應用的安全性、可靠性、有效性，大幅度降低應用難度和成本，並能夠促進智能營運車輛落地應用進程。

周煒

終極目標：無「限定條件」的無人駕駛

道路運輸的特徵是以從業人員為生產主體，以車輛裝備為生產工具，以道路交通基礎設施環境條件為場景，以旅客與貨物的移動為產出的生產經營活動，目的是為社會提供安全、高效及高質量的運力保障。其中，車輛裝備條件和使用條件屬於車輛運用的技術條件，是車輛作為生產工具能夠完成相應生產任務的可用性、有效性條件。

車輛運用的技術條件涵蓋兩個層面，一是車輛的技術條件，即車輛應具備上路行駛、提供運力保障、實施運輸作業所必備的功能與性能的技術條件，包括根據實際使用需要提出對整車及零部件系統的安全、高效、綠色、便捷、經濟、智能等技術功能要求，並通過擬定相關標準進行規定；二是車輛的使用條件，包括道路條件、氣象條件以及相關交通參與要素等使用條件。二者相輔相成、不可或缺，以共同保障車輛完成運輸生產任務，這體現了車路的本質協同內涵，即車、路不可分割。

需要特別說明的是，車輛的使用條件是智能營運車輛安全、有效運用的重要「限定條件」，間接體現了車輛智能化水平的高低，即「限定條件」越少，則智能化水平越高；如果沒有限定條件，則智能化水平最高，終極目標是無「限定條件」的無人駕駛。智能車輛在交通運輸行業的落地應用，需要科學地對使用條件進行深入研究。

李文亮

最迫切的難題：智能車輛使用條件的科學分類

在車輛的使用條件中，道路條件包括道路類型、路面情況、標誌標線、定位和無線網絡條件等；氣象條件包括雨、雪、霧、風、沙塵、光照等；相關交通參與要素條件包括機動車、非機動車、行人等類型、數量、狀態以及密度等。

在道路條件中，道路類型可分為高速公路、一級公路、二級公路、三級公路、四級公路，不同等級公路在設計車速、車道數、車道寬度、隔離帶設置存在差異；路面情況包括路面平整度、路面曲率、橫縱坡度等；標誌標線指設置在道路上用規定的圖形、符號、文字、線條、立面標記、突起路標等表示特定管理內容和行為規則的交通設施；定位和無線通信條件是指GPS/BDS等衛星信號，以及2G、3G、4G、5G等無線網絡覆蓋情況。

如果智能車輛使用條件按照上述要素進行簡單組合，其結果將難以窮盡，同時也可能存在相互交叉重疊或者留有空白互不搭接，這種邊界的模糊不確定性即便採用邊緣計算等各類算法，也難以保證其可靠性、穩定性。這些問題將導致智能車輛運行安全的不確定性，使得智能車輛及智能化系統的研發人員感到困惑和焦慮，也無法指導實際應用。

因此，受到車輛智能化技術和使用條件制約，在未來較長的一段時間，智能營運車輛只能在「有限可控」的使用條件下應用，其安全性、可靠性、有效性指標都應在相對應的使用條件下確切地提出。智能車輛使用條件的科學分類，是當前業界共同面臨的難題，也是智能車輛運用最亟待解決的問題之一。

使用條件分類原則：有限可控

按照營運車輛的特徵及其運用的特點，智能營運車輛的使用條件，按照交通參與要素在「運用空間」邊界交互的「有限可控」原則進行分類較為合理。一是符合營運車輛運用的實際使用情況，契合安全生產責任的判定原則；二是有利於切實推廣智能車輛在「有限條件」下運用，並能夠有效實施行業監管。

在智能營運車輛「運用空間」的邊界，內部與外部交通要素的交互程度，是「有限可控」原則的決定性因素，按照交互程度從低到高，可分為封閉區域、有限開放區域和開放區域。這種分類原則，界限清晰明確，為智能營運車輛運用提供了解決思路。詳見表1。

在封閉區域使用條件下，該區域與外界交通要素沒有交互，自車禁止駛出，外界交通要素不允許進入該區域，區域內交通要素可控性最高，風險程度最小，如機場、港口、礦區等。如圖1所示。

圖1 封閉區域示意圖

有限開放區域下，該區域與外界交通要素有限交互，自車可進出該區域，外界交通要素部分限制出入，區域內交通要素可控性減弱，風險程度高於封閉區域。如高速公路、BRT專用道等。如圖2所示。

圖2 有限開放區域示意圖

開放區域使用條件下，該區域與外界交通要素沒有交互限制，自車和外界交通要素均允許進出該區域。該區域中交通要素可控性最低，風險程度最高。如圖3所示。

圖3 開放區域示意圖

這裡需要特別說明，一是封閉區域未必是簡單區域，其中交通要素可能是複雜的，但是其交通要素是相對固定和確定不變的，利用簡單枚舉法可以窮盡；二是有限開放區域的進入要素是有限和有條件的，關鍵在於進入要素構成以及進出過程行為可分類識別；三是開放區域是無條件運行或者沒有約束條件，其交通要素難以確定以及固定，即利用簡單枚舉法無法窮盡，存在突發異常交通要素介入以及運行過程風險。同時，開放區域智能車輛具備有限開放、封閉區域運行的技術條件，有限開放區域智能車輛具備在封閉區域運行的技術條件，反之則不具備。

圖4智能車輛運用空間分類

綜上所述，智能營運車輛的使用條件按照交通參與要素在「運用空間」邊界交互的「有限可控」原則進行分類，運用空間內部與外界交通要素交互程度越高，風險程度越高，運用難度越大。在當前的技術條件下，智能營運車輛在封閉區域、有限開放區域落地運用具有可行性和現實性；但開放區域具有不確定性和不可控性，是導致場景「無限多」的根源，目前大範圍實際推廣運用的條件還不完全具備。

推進智能營運車輛運用，一方面需要提升車輛本體技術條件，另一方面也需要提升使用技術條件及其標準化、規範化。二者結合，有利於穩步推動智能營運車輛在交通運輸行業的安全、高效發展運用。

本文作者：

周煒 系交通運輸部公路科學研究院汽車運輸研究中心主任、研究員

李文亮 系交通運輸部公路科學研究院汽車運輸研究中心副研究員

【責任編輯：王京輝】