Poziomy automatyzacji jazdy SAE: co oznacza każdy poziom

SAE J3016 klasyfikuje funkcję automatyzacji jazdy na podstawie ról człowieka i systemu, a nie tego, jak dopracowana się wydaje, ile sprzętu znajduje się w pojeździe ani czy kierowca może zdjąć ręce z kierownicy. Sześć poziomów odpowiada na pytania, kto wykonuje dynamiczne zadanie prowadzenia, kto monitoruje otoczenie i kto zapewnia działanie awaryjne, gdy funkcja nie może kontynuować.

Najpierw zdefiniujmy zadanie prowadzenia

Dynamiczne zadanie prowadzenia obejmuje kierowanie, przyspieszanie, hamowanie, obserwację drogi, rozpoznawanie obiektów i zdarzeń oraz reagowanie na nie. Wybór trasy i planowanie podróży nie wchodzą w zakres tej definicji.

Poziom dotyczy funkcji, a nie na stałe pojazdu. Jeden samochód może mieć kilka funkcji bezpieczeństwa poziomu 0 i poziomu 1, asystenta autostradowego poziomu 2 oraz, na ograniczonym rynku, oddzielną funkcję poziomu 3.

Ostrzeżenia i chwilowe interwencje, takie jak ostrzeganie przed kolizją czołową lub automatyczne hamowanie awaryjne, nie są ciągłą automatyzacją jazdy według SAE J3016. Mogą mieć kluczowe znaczenie dla bezpieczeństwa, ale nie zmieniają tego, kto prowadzi.

Poziomy 0–2: prowadzi człowiek

Poziom 0 — brak automatyzacji jazdy

Człowiek wykonuje całe zadanie prowadzenia. Funkcja może ostrzegać, wspierać lub chwilowo interweniować, ale nie steruje pojazdem w sposób ciągły.

Przykłady obejmują ostrzeganie o pojeździe w martwym polu, ostrzeganie o opuszczeniu pasa ruchu i automatyczne hamowanie awaryjne.

Poziom 1 — wspomaganie kierowcy

Funkcja stale wspiera sterowanie poprzeczne albo wzdłużne: kierowanie lub przyspieszanie i hamowanie. Człowiek wykonuje resztę zadania i nadzoruje funkcję.

Adaptacyjny tempomat jest typowym przykładem sterowania wzdłużnego. Centrowanie na pasie bez jednoczesnej kontroli prędkości jest przykładem sterowania poprzecznego.

Poziom 2 — częściowa automatyzacja jazdy

Funkcja stale realizuje zarówno sterowanie poprzeczne, jak i wzdłużne. Może jednocześnie kierować i regulować prędkość, ale człowiek nadal odpowiada za wykrywanie obiektów i zdarzeń oraz reagowanie na nie.

Oznacza to ciągły nadzór. Kierowca musi obserwować drogę, oceniać, czy funkcja zachowuje się prawidłowo, i interweniować w razie potrzeby. Kamerowy system monitorowania kierowcy może wymuszać uwagę, ale nie przenosi roli prowadzącego na pojazd.

Niektóre systemy poziomu 2 wymagają trzymania rąk na kierownicy, inne pozwalają na jazdę bez użycia rąk na wyznaczonych drogach. Oba pozostają na poziomie 2, jeśli człowiek musi monitorować drogę.

Poziomy 3–5: prowadzi zautomatyzowany system jazdy

Poziom 3 — warunkowa automatyzacja jazdy

W swojej domenie operacyjnej zautomatyzowany system jazdy wykonuje całe dynamiczne zadanie prowadzenia. Człowiek nie musi stale monitorować drogi, gdy funkcja jest aktywna.

System może wystosować żądanie interwencji, gdy zbliża się do sytuacji, z którą nie potrafi sobie poradzić. Użytkownik gotowy do przejęcia działania awaryjnego musi być gotowy na takie żądanie i przejąć sterowanie w odpowiednim czasie. System potrzebuje również reakcji ograniczającej ryzyko, jeśli użytkownik nie odpowie.

Poziom 3 nie jest więc po prostu „lepszym poziomem 2”. Rola człowieka zmienia się z ciągłego nadzorcy w użytkownika gotowego do przejęcia działania awaryjnego.

Poziom 4 — wysoka automatyzacja jazdy

Zautomatyzowany system jazdy wykonuje zarówno całe zadanie prowadzenia, jak i działanie awaryjne w swojej domenie operacyjnej. Nie może polegać na człowieku, który go uratuje.

Domeną może być zmapowany miejski obszar usługowy, stała trasa wahadłowa, wybrane autostrady lub zatwierdzony obiekt parkingowy. Gdy funkcja jest aktywna, każda osoba w pojeździe może być pasażerem. Jeśli system nie może normalnie kontynuować, musi sam osiągnąć stan minimalnego ryzyka.

Poziom 5 — pełna automatyzacja jazdy

Poziom 5 wykonuje całe zadanie prowadzenia i działanie awaryjne bez ograniczenia domeną operacyjną. W rozumieniu SAE może działać we wszystkich warunkach drogowych, z którymi poradziłby sobie kompetentny kierowca.

Żaden system poziomu 5 nie działa w publicznej usłudze komercyjnej ani nie jest dostępny w pojeździe produkcyjnym. Usunięcie ograniczenia domeny jest znacznie trudniejszą deklaracją niż rozszerzenie usługi poziomu 4 na kolejne miejsca.

Granica, która ma znaczenie

Poziomy 0–2 to wsparcie kierowcy: człowiek prowadzi i monitoruje otoczenie. Poziomy 3–5 to jazda zautomatyzowana: system wykonuje całe zadanie prowadzenia, gdy jest aktywny.

Poziom 3 i poziom 4 rozdziela działanie awaryjne. Poziom 3 oczekuje, że użytkownik gotowy do przejęcia działania awaryjnego odpowie na żądanie; poziom 4 musi poradzić sobie z nim bez takiego użytkownika.

Poziom nie określa wielkości domeny operacyjnej. Szeroko dostępny asystent poziomu 2 może działać na większej liczbie dróg niż funkcja poziomu 3. Robotaxi poziomu 4 może jeździć bez kierowcy w jednej dzielnicy, a jednocześnie być niedostępne na drodze tuż za granicą obszaru usługowego.

Czego poziomy nie rozstrzygają

SAE J3016 jest taksonomią techniczną. Nie:

uznaje systemu za bezpieczny;
zatwierdza go dla kraju lub drogi;
przypisuje odpowiedzialności prawnej po kolizji;
mierzy komfortu ani wygody kierowcy;
gwarantuje, że dwie funkcje na tym samym poziomie mają równe możliwości; ani
zmienia demonstracji prototypu w funkcję produkcyjną.

Dla kupujących poziom jest tylko pierwszym filtrem. Równie ważne są domena operacyjna, konstrukcja monitorowania kierowcy, zachowanie awaryjne, dopuszczenie rynkowe, warunki subskrypcji i dowody bezpiecznego działania.