2020年1月，英特尔公司高级副总裁及英特尔子公司Mobileye首席执行官兼首席技术官Amon Shashua教授在国际消费电子展（CES）上宣布，世界上第一个基于RSS（责任安全敏感）技术的决策安全保障技术标准在中国智能交通产业联盟正式发布。该标准全称为《ITS 0116-2019自动驾驶车辆决策的安全保障技术要求》，已于2020年3月正式实施。

该标准的发布，对自动驾驶产业具有怎样的意义？该标准具体定义了哪些内容？是否具备行业标准所必须的透明性、可验证性以及最为重要的技术中立性？下面给大家一一揭晓答案。

决策安全保障标准的意义

众所周知，自动驾驶技术近些年持续高速发展，越来越多的车企加入这一阵营，为自动驾驶技术的商用投入大量的人力和资金。据乐观预测，未来几年内，消费者就能买到真正意义上的自动驾驶汽车。然而自动驾驶在取代人类驾驶的进程中，消费者最大的疑虑是自动驾驶汽车到底安不安全？用什么方法可以科学的衡量自动驾驶的安全性？

因此，自动驾驶安全性方面的标准一直是各国、各企业关注的焦点，自动驾驶行业及监管机构都在致力于开发相关的标准去规范和保障自动驾驶汽车的安全性，如ISO2626针对安全相关的电子电气系统制定了功能安全标准，涵盖产品设计的各个方面，并贯穿于整个产品的生命周期，并被业界广泛遵循。而基于RSS的决策安全标准则针对自动驾驶系统通用构架中的“大脑”--决策系统，通过制定一系列逻辑上可行的规则，将人类安全驾驶的概念转化为透明的、可验证的数学模型，明确了自动驾驶车辆如何进行决策才是安全的，从而给业界提供一个通用的决策安全性评价标准。

决策安全保障标准主要内容

自动驾驶系统通常由三大部分组成：感知、决策和执行。感知系统负责感知周边环境，并进行识别和分析；决策系统负责决定后续的执行策略；执行系统则负责根据决策系统的指令操纵车辆。决策安全旨在为决策系统添加一个“安全保护层”，通过检查决策系统发出的指令是否符合本标准定义的安全准则，来决定是否将指令下发给执行系统。如果当前的指令违背了我们的安全性准则，则决策系统需要修改当前指令，避免自动驾驶车辆导致危险状况的发生。

图1 决策安全在自动驾驶系统中的位置

决策安全保障标准主要包括如下内容：自动驾驶车辆决策安全的基本原则、最小安全距离的计算以及危险工况下自动驾驶车辆如何采取的合理措施。其中决策安全的基本原则包括：

1) 自动驾驶车辆必须和前车保持安全的纵向跟车距离，以防前车突然刹车而发生碰撞。

2) 自动驾驶车辆应该保证与其它车辆横向上的安全距离，从而避免碰撞。

3) 自动驾驶车辆应该遵循交通法规规定的通行优先级，但是某些场景下也需要考虑让行。

4) 自动驾驶车辆要谨慎对待视野受限区域。

5) 自动驾驶车辆如果可以通过躲避方式来避免事故，且不引发其它事故，则应当躲避。

可以看到，这些原则与人类关于安全驾驶的理解是一致的，那么如何将这些概念转化为可计算的、可验证的数学模型，以便机器更好的理解与检查呢？下面以纵向安全距离为例，来说明如何进行数学论证的。

最小纵向安全距离的数学模型

我们知道，跟车场景下后车需要和前车保持一定的跟车距离，以防前车突然刹车而出现追尾情况。最小纵向安全距离应该保证后车在恶劣的跟车场景下仍然可以避免追尾事故，恶劣的跟车场景定义如下：

1) 后车正在以最大加速度跟随前车前行；

2) 前车突然采取最大制动加速度进行减速；

3) 后车在反应时间内依然以最大加速度前行，在反应过来后改用最小制动加速度进行减速；

4) 两车停止时，间距为零。

根据速度-位移公式，上述恶劣跟车场景下的最小纵向安全距离应定义为:

需要强调的是该公式计算的是恶劣场景下的最小安全距离，实际跟车场景下，如果前车的制动加速度和后车反应时间内的加速度不是公式中的最大值，或者后车在反应时间后采取的制动加速度不是公式中的最小值，理论上其最小安全距离的要求是小于公式中的结果的，即本标准中定义的最小安全距离可以满足恶劣场景要求，对于正常跟车场景会更加安全。

从上述公式中可以看到，最小安全纵向距离取决于以下参数：前车最大制动加速度和后车的相关性能参数，后者可以由车辆厂商根据车辆的实际性能决定，但是前车的最大制动加速度如何预测？如果行业内没有一个可以参考的值，后车就无法设定与前车的合理安全距离。显然如果该值越大，后车需要预留的跟车距离就越长，道路的通行能力就越受限，因此行业需要制定出一个参考值，既能保证道路的通行能力，又能兼顾车辆的物理实现能力。

我们通过采集人类自然驾驶数据，筛选出591个危险场景，其中583个为即将发生碰撞，8个为出现了碰撞。前车紧急刹车的有效场景有219个，涵盖了各种路面情况（干燥、潮湿）、天气情况（晴天、多云、下雨）、光照情况（白天、黑夜）以及道路类型（普通道路、高速、环路等）。然后将RSS模型集成到仿真车辆中，在这些场景下进行仿真测试，以获取最佳安全性的参数组合。最终我们确定前车最大制动加速度为6.1时，场景通过率最高，因此我们建议将该值做为行业的参考值，供车辆生产商参照使用。

表1 最小纵向安全距离相关参数参考值

从这个例子可以看出，我们将人类对安全距离的认知用数学公式表达了出来，且提供了关键参数供行业参考。该技术独立于车辆的实际参数，在决策模块之外增加通用的安全原则审查，因此它是透明的、可验证的，且技术上是中立的。

决策安全保障标准的制定工作及后续计划

决策安全保障标准于2018年12月正式立项以来，受到业界的广泛关注，共有12家单位参与了该标准的制定工作，包括：英特尔、交通运输部公路科学研究院、深圳市金溢科技股份有限公司、清华大学、威马汽车、北京市交通信息中心、上海蔚来汽车有限公司、华为技术有限公司、同济大学、北京百度网讯科技有限公司、上海智蔚智能科技、中兴技术有限公司。工作组成员历经一年的时间，进行了9轮内部评审后，才提交智能交通产业联盟进行专家审查，最终于2019年12月通过专家评审并发布。在此非常感谢各成员单位的大力支持！

2020年工作组将会在该标准的基础上开展测试规程的开发工作，针对L3及以上车辆的决策安全制定相应的测试规范，从而为自动驾驶车辆的决策安全提供明确的评价标准。该测试标准近日已于C-ITS批准立项，目前处于工作组成员招募阶段，欢迎关注该技术的相关单位加盟，共同推进自动驾驶安全规范建设。