UNECE R157——解读自动驾驶相关标准法规（ALKS）

Uniform provisions concerning the approval of vehicles with regard to Automated Lane Keeping Systems(2022)

原文链接：https://unece.org/sites/default/files/2023-12/R157a1e_0.pdf

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以下是对 UNECE R157 法规（关于自动车道保持系统ALKS） 的详细分析与总结，基于文件内容提炼核心要点：

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一、法规概述

1. 名称与范围

   • UN Regulation No. 157：针对 M1类车辆（乘用车） 的自动车道保持系统（ALKS）的统一技术规范。

   • 核心功能：ALKS 在激活后控制车辆的纵向（加速/制动）和横向（转向）运动，无需驾驶员持续操作，最高运行速度 ≤60 km/h。

   • 适用道路：禁止行人和骑行者的物理隔离道路（如高速公路）。

2. 目标

   • 确保ALKS在激活状态下安全执行动态驾驶任务（DDT），避免不合理风险，并规范人机交互、故障响应、数据记录等要求。

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二、核心技术要求

1. 系统安全与故障响应（§5）

• 动态驾驶任务（DDT）：

  • 保持车辆在车道内稳定行驶，避免压线。

  • 自适应巡航：根据前车距离调整车速，最小跟车距离公式：
    dmin⁡=VALKS×tgapdmin​=VALKS​×tgap​
    （速度依赖时间间隔，详见P8表格）。

  • 避撞场景：

    • 静止障碍物（车辆、行人）

    • 切入车辆（需满足TTC条件，P9公式）

    • 无遮挡横穿行人（≤5 km/h横向速度）

• 紧急操作（EM）：

  • 碰撞风险时触发，最大减速度 >5 m/s²，执行规避或全力制动。

• 最小风险操作（MRM）：

  • 驾驶员未响应接管请求时，自动减速至停车（减速度≤4 m/s²），激活危险警告灯。

2. 人机交互（HMI, §6）

• 驾驶员状态监控：

  • 需检测驾驶员是否在位、安全带是否扣紧、是否“可用”（至少2个独立标准，如眨眼、头部动作等）。

  • 30秒内未满足“可用”条件则触发警告，15秒未响应则启动MRM。

• 系统激活/停用：

  • 默认每次启动车辆时为关闭状态，需驾驶员主动激活。

  • 停用需通过专用控件（防误触设计），且需确认驾驶员掌控方向盘。

• 警告信号：

  • 过渡请求（Transition Demand）：光学+声学/触觉警告，4秒后升级为持续触觉警告。

  • MRM/EM：光学信号（EM仅光学）。

3. 感知与响应（OEDR, §7）

• 感知范围：

  • 前向检测距离 ≥46米（P17）。

  • 侧向覆盖相邻车道全宽。

• 环境适应性：系统需在雨雾等条件下自动降速或停用。

4. 数据存储（DSSAD, §8）

• 强制记录事件：22类事件（如系统激活/停用、过渡请求、碰撞、故障等）。

• 数据元素：时间戳、事件类型、软件版本（R157SWIN）、地理位置等。

• 存储与访问：数据需防篡改，可通过OBD接口读取，存储容量需满足6个月使用（P18注释）。

5. 网络安全与软件更新（§9）

• 需符合 UN R155（网络安全） 和 UN R156（软件更新管理） 。

• 软件版本需明确标识（R157SWIN），更新需通过型式认证。

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三、认证与管理流程

1. 型式认证：

   • 制造商提交技术文档（Annex 1）及测试车辆，技术服务机构（Technical Service）执行测试（Annex 5）。

   • 批准标记：圆形"E"+国家代码（如E4荷兰），后接"157R-批准号"（P28）。

2. 生产一致性（§11）：

   • 每2年审查生产线，确保符合法规。

3. 修改与扩展（§10）：

   • 系统变更需通知认证机构，重大修改需重新认证。

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四、测试要求（Annex 5）

• 核心测试场景：

  测试类型	验证内容	关键参数
  车道保持	稳定行驶，不压线	弯道、前车摆动、邻车道车辆靠近
  静止障碍避撞	车辆/行人/摩托车	曲率道路、部分遮挡、多障碍物
  跟车与切入避撞	跟车距离恢复、切入车辆响应	TTC、相对速度、切入角度
  感知范围	前向46米+侧向邻车道覆盖	摩托车/行人位置（车道内/边缘）

• 实景测试：需在真实交通环境中验证系统行为（如交通规则遵守、事件响应）。

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五、创新点与挑战

1. 创新性：

   • 全球首个针对 L3级自动驾驶 的法规框架，明确责任转移（系统执行DDT）。

   • 首次定义 “过渡需求” 和 MRM 的标准化流程。

2. 挑战：

   • 场景覆盖不足：仅限60km/h以下封闭道路，未涵盖城市道路/更高速度。

   • HMI复杂性：驾驶员状态监控需多传感器融合，误判风险高。

   • 数据隐私：DSSAD记录敏感信息，需平衡安全与隐私（§8.1）。

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六、总结

UN R157 为L3级ALKS系统设立了全球基准，核心贡献在于：

1. 安全框架：明确系统失效/驾驶员未响应时的MRM流程。

2. 人机协作：规范驾驶员监控与接管逻辑，避免误用。

3. 数据追溯：通过DSSAD实现事故责任判定。
   后续演进方向：扩展至更高速度（>60km/h）、复杂场景（城市道路），并融合V2X技术提升感知能力。

注：本法规于2021年9月30日生效，是自动驾驶法规化进程的关键里程碑。

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