商用车自动紧急制动技术研究进展

何 通，黄 鹏，黄 腾

（长安大学 汽车学院，陕西 西安 710064）

随着汽车工业的发展，大众对于商用车的概念逐渐熟知。商用车的范畴包括所有的载货汽车及9座以上的客车[1]。随着商用车行业的发展，其保有量逐年增加，为国民经济发展提供了持续的保障[2]。但其保有量增加带来的问题日益凸显，相关数据表明，近年由商用车引起的重大交通事故比例不断上升。因此，商用车市场对车辆的安全性要求不断提高。为减少交通事故，主动安全技术得到长足发展，而自动紧急制动（Automatic Emergency Braking, AEB）技术是其中重要组成部分。AEB系统通过由雷达、摄像头等组成的感知模块收集道路信息，将信息传递给控制策略模块，然后根据道路信息以及车辆状态判断自车的危险情况。当判断出车辆存在碰撞风险，系统会对驾驶员予以声、光提醒，若驾驶员未及时做出动作，AEB系统将主动介入制动系统使车速降低或停止，来降低发生事故的风险[3]。文章通过查阅文献，分析目前国内外商用车AEB技术的测试评价规程，对其研究现状及成果进行梳理总结，并结合市场发展趋势对商用车AEB技术进行了展望。

1 商用车AEB测试评价章程

1.1 国外AEB测试评价章程

欧盟新车安全评鉴协会（Euro New Car Asses- sment Program）对车辆在实际道路上行驶时进行测试，通过对AEB功能有效性进行研究分析，得出结论：装配有AEB系统的车辆在行驶过程中可有效减少38%的追尾事故，并进一步得出，若所有车辆配有此系统，交通意外发生的概率会降低27%[4]。商用车车型较多且安全配置差异大，再加 上其服役地域条件千差万别，其安全性研究及相关测试标准的实施是目前市场关注的重点。

欧洲经济委员会通过积累大量实车数据，在2012年颁布了适用商用车AEB的测试法规ECE R131[5]，该法规适用于高速条件下的M2、M3、N2、N3类车辆，其中规定了AEB系统的相关测试标准。具体包含面对移动目标与静态目标两种测试场景，测试要求在水平、附着系数良好的路面上进行，环境温度为0～45 ℃，且风不可影响结果。静态目标测试与移动目标测试对样车位置规定：处于功能触发前至少2 s，直线接近目标，与目标车中心线补偿量不大于0.5 m。AEB功能触发时对车速要求：样车车速（80±2）km/h，距离目标大于120 m，且移动目标测试中，从AEB功能被触发直至样车与目标车车速相等，驾驶员不得对样车进行任何控制调整。具体示警和激活条件如表1、表2所示。

表1 静态目标示警和激活实验要求-通过/失败限值

表2 移动目标示警和激活实验要求-通过/失败限值

随着规模效应带来的成本降低，多种主动安全技术在车辆上普及，AEB系统更是逐渐成为新车标配。同时，各国纷纷将AEB技术纳入车辆评估体系，以推广AEB技术的应用。如日本在2014年要求商用车必须配备AEB系统，并颁布了针对客车和货车的相关法规TRIAS 12-J113。

1.2 国内AEB测试评价章程

近年来，辅助驾驶领域在国内快速发展，相关法规不断推出，车辆安全性受到重视。2017年发布的GB 7258—2017中规定车长大于 11 m的公路、旅游客车应装备符合标准的AEB系统。2019年交通部JT/T 1242—2019发布，超过9 m的营运客车将被强制安装AEB系统。2020年交通部规定：12 t以上且车速达到90 km/h的货车，将被强制安装AEB系统。可见国内对商用车主动安全技术愈加重视，对AEB测试法规也在逐渐完善。

目前国内商用车AEB测试章程主要参考GB/T 38168—2019和JT/T 1242—2019，但JT/T 1242—2019针对营运车辆，对于商用车和乘用车未做出明显的区分，其中一些技术指标要求较高，商用车AEB系统实现难度较大。GB/T 38168—2019测试标准：该标准适用于安装有AEB系统的M2、M3、N2类车辆，对气压制动系统和液压助力制动系统的车辆进行区分，车辆应在制造商规定状态下试验。测试场景包括移动目标与静止目标两种，要求紧急制动阶段样车至少以4 m/s2的减速度减速。静止目标、移动目标测试场景中，样车位置要求：试验开始前至少2 s，样车沿直线向目标行驶，与目标车的中心线偏差不大于0.5 m。AEB功能触发时，车速应在（80±2）km/h，且距目标120 m以上，车速达不到80 km/h的车辆可以最高车速试验。移动目标场景中，样车若采用气压制动，目标车以（32±2）km/h车速行驶，若采用液压助力制动，目标车以（67±2）km/h车速行驶。

1.3 小结

国外针对商用车的测试标准主要参考ECE R131，该标准针对的商用车为高速条件下的M2、M3、N2、N3类车辆，同时该标准确定了面对静止目标和移动目标两种测试场景，对测试中具体要求做了详细的描述。国内商用车AEB测试法规的制定相较于国外起步较晚，测试标准主要参考GB/T 38168—2019，与ECE R131相比，其中测试条件有所放宽，如对不同制动系统的商用车测试车速标准不同。但两个标准都未考虑面对行人或其他弱势道路使用者的情况，设置的商用车测试场景比较简单、工况比较单一。同时，两个标准对测试中试验车的重量要求描述比较模糊，ECE R131规定“车辆负载应由制造商和技术服务机构协商一致”，GB/T 38168—2019规定“车辆应在制造商规定的载荷状态下进行试验”，因此，对评价结果有较大影响。

2 商用车AEB技术研究现状

2.1 国外研究现状

国外发达国家对汽车主动安全技术领域的开发研究起步较早，20世纪60年代至80年代以日本、德国以及欧美国家为代表，在理论与材料方面进行了广泛的积累。1986年，奔驰公司重点研究了毫米波雷达项目，掀起了在AEB系统搭载毫米波雷达的研究热潮。20世纪80年代，奔驰公司成功将自动紧急制动系统安装在小型乘用车上，实现了面对潜在危险紧急制动降速的功能，在商用车AEB技术方面，瑞典的斯堪尼亚重型卡车在2015年装载了一系列车辆主动安全配置[6]，其中包括AEB系统。斯堪尼亚AEB系统通过采用前置多天线雷达技术测量障碍物的距离和相对速度，通过摄像头测算障碍物的宽度、横向位置等信息。然后发动机控制系统信息、车速信息以及雨刮器的运动频率等综合信息传输中央处理器，中央处理器判断当前车辆的安全状态，提醒司机可能发生的碰撞。系统可分辨出车前的固定障碍和移动障碍，并让高速行驶的车辆做出自主判断，可最大程度地避免误报。若驾驶员面对障碍物未及时反应，AEB系统会对驾驶员进行声音报警，同时启动相关的辅助制动系统，如增加制动踏板的灵敏度等。必要时AEB将采取自动紧急制动。在AEB系统被触发的过程中，驾驶员可以依据自己的判断来实现对车辆的控制，当踩下油门三秒钟，AEB系统将会被关闭。

克诺尔集团在商用车整车制动安全方面进行了大量研究，可将雷达和摄像头进行数据融合，并应用到商用车AEB系统。经数据融合技术，在静止目标场景下，AEB系统可实现车速从80 km/h到0 km/h的防碰撞。

2019年，戴姆勒商用车官方发布了具有L2级别自动驾驶功能的卡车福纳莱Cascadia车型，并于同年7月实现量产。依托于供应商德国博世集团提供的技术，福纳莱Cascadia可以整合毫米波雷达和单目摄像头采集的信息，完成多种高级驾驶辅助功能。

2021年6 月，奔驰卡车发布了旗下Actros L车型，并计划于11月实现批量生产。作为奔驰卡车中最大、最豪华的产品，其装载了大量的智能系统。其中包括能够保障驾驶员、行人和车辆安全的AEB系统，系统可以根据实际情况进行“先减速再刹停”的自动制动操作，整个过程不仅能够保障行人安全，还可避免紧急制动给车内人员及货物带来的连带伤害[7]。

此外，如美国在重型商用汽车（半挂车、大货车、卡车等）的AEB技术研发方面比较超前，比如动态制动辅助（Dynamic Brake Support, DBS）系统就是应用在重型商用汽车上的。

2.2 国内研究现状

我国在车辆主动安全技术领域的研究起步较晚，但得益于国家对科创的支持以及市场需求，国内高校、企业研发部门以及相关科研院所对主动安全技术开展了大量研究工作。

上汽依维柯红岩商用车有限公司在重卡安全方面有着突出表现，2020年11月上汽红岩发布了H6重卡，其装载的AEB系统在低附着路面制动时，可自动调节制动力、防止车轮抱死并保持前轮转向能力，获得良好的制动效果，有效解决了大货车紧急刹车易发生的侧滑、跑偏等危险工况[8]。

2020年，福瑞泰克智能系统有限公司发布了新一代高级辅助驾驶功能，基于人工智能算法，系统可以为车辆提供包括AEB系统L2+级别的自动驾驶功能。福瑞泰克目前已实现在东风、福田等头部商用车企的核心车型AEB系统搭载。如已实现量产的东风天龙GX。

客车方面，依托于宇通旗下的AEB系统供应商精益达零部件公司，宇通ZK6115BEVG1客车在2019年通过了面对静态和移动车辆、行人等多场景的AEB测试。

3 研究总结与展望

商用车相比于乘用车载重量大，制动时惯性大，制动距离更远，发生追尾碰撞事故后产生的破坏性更强，往往是许多重大交通事故的源头，商用车中传统的主动安全方式己经不能再满足消费者的需求，在主动安全领域具有先进性的AEB系统则迫切需要得到发展，它是汽车行业关注的热点和重点技术，也是走向无人驾驶必需经历的过程。开展对AEB系统的研究，避免和减少碰撞事故的发生和保护行人及车内人员的安全具有重要的意义。未来面对更复杂的交通场景以及挑战，需要进一步探讨研究以下几个方面：

1）完善商用车AEB技术的法规要求。目前国内商用车AEB测试章程中的要求并不完善，如对于商用车测试中的载重等未明确，未考虑弱势道路使用者的防碰场景等；

2）视觉融合是AEB技术的发展趋势。目前应用在AEB系统主要有纯视觉方案、毫米波雷+视觉方案等，但为应对复杂的道路环境，多传感器融合将更符合未来安全法规的要求。