由于現(xiàn)在的自動駕駛技術(shù)還處于發(fā)展階段，無法保證自動駕駛車在任何天氣條件下和任何道路環(huán)境中都可以安全行駛的。因此，要根據(jù)該系統(tǒng)的能力來提前設(shè)定好ODD，通過限制行駛環(huán)境和行駛方法，將有可能發(fā)生的事故防范于未然。 ?

定義：運營設(shè)計域ODD（Operational Design Domain）一詞的原始定義來自SAE J3016中的定義。

SAE J3016中對于ODD的完整定義為：

”O(jiān)perating conditions under which a given driving automation system or feature thereof is specifically designed to function, including, but not limited to, environmental, geographical, and time-of-day restrictions, and/or the requisite presence or absence of certain traffic or roadway characteristics. ”

SAE J3016 將 ODD 定義為"特定駕駛自動化系統(tǒng)或其功能專門設(shè)計的運行條件，包括但不限于環(huán)境、地理和時間限制，和/或某些交通或道路特征的存在或缺失。"

簡單來說，ODD就是要定義好在哪些工況下是能夠自動駕駛的，脫離了這些工況，自動駕駛就不能保證工作。任何一臺自動駕駛車輛，都必須有一定限定的工況。而這個工況可以很寬泛，也可以很精準，并決定了自動駕駛車輛能勝任什么樣的場景。比如，一臺車的自動駕駛系統(tǒng)只能在高速上使用，它可以自動保持車道、自動超車、自動跟車、自動讓行、自動通過ETC、自動上下匝道等，但到了城市里就無法完全自動駕駛。同時，要確保自動駕駛測試和驗證是完整的，至少需要確保ODD所有方面已經(jīng)通過確保系統(tǒng)安全運行，或通過確保系統(tǒng)能夠識別超出ODD 的范圍。

其中，以NHTSA在《A Framework for Automated Driving System Testable Cases and Scenarios》中采用六大要素構(gòu)建設(shè)計運行域為例，分為基礎(chǔ)設(shè)施Physical Infrastructure、駕駛操作限制Operational Constraints、周邊物體Objects、互聯(lián)Connectivity、環(huán)境條件Environmental Conditions和區(qū)域Zones。

1. 基礎(chǔ)設(shè)施

道路類型：分隔公路、不分隔公路、主干道、城市、農(nóng)村、停車場、多車道、單車道、高載客量車輛（HOV）車道、入口/出口匝道、緊急疏散路線、單向、轉(zhuǎn)彎專用車道、私家路、雙向車道、交叉口（信號燈、掉頭、四向/雙向停車、環(huán)島、合并車道、轉(zhuǎn)彎專用車道、人行橫道、收費廣場、鐵路穿越）。

道路表面：瀝青、混凝土、混合料、格柵、磚、泥土、礫石、刮過的道路、部分堵塞、減速帶、坑洼、草地。

道路邊緣：標記線、臨時標記線、路肩（鋪砌或礫石）、路肩（草）、混凝土護欄、格柵、欄桿、路緣、錐體。

道路幾何：直線、彎道、山丘、側(cè)峰、拐角（常規(guī)、死角）、負障礙物、車道寬度。

2. 駕駛操作限制

速度限制：最低和最高限速（絕對、相對于限速、相對于周圍交通）

交通條件：最小交通量、正常交通量、保險杠到保險杠/高峰時間交通量、交通條件變化（事故、應(yīng)急車輛、施工、封閉道路、特殊事件）（加利福尼亞大學(xué)道路計劃，2016年）。

3. 周邊物體

標志標牌：標志（例如，停車、讓行、行人、鐵路、學(xué)校區(qū)域等）、交通信號（閃光、學(xué)校區(qū)域、消防部門區(qū)域等）、人行橫道、鐵路交叉口、停止的公共汽車、施工標志、急救信號、遇險信號、道路用戶信號、手勢信號。

道路使用者：車輛類型（轎車、輕型卡車、大型卡車、公共汽車、摩托車、寬載、應(yīng)急車輛、施工設(shè)備、馬車/四輪馬車）、停車車輛、移動車輛（手動、自動）、行人、自行車手。

非道路使用者障礙物/物體：動物（如狗、鹿等）、購物車、碎片（如輪胎碎片、垃圾、梯子）、施工設(shè)備、行人、自行車手。

4. 互聯(lián)

車輛：V2V通信（如C-V2X/DSRC、Wi-Fi）、應(yīng)急車輛。

交通密集信息：眾包數(shù)據(jù)（如Waze）和V2I。

遠程車隊管理系統(tǒng)：車輛由可執(zhí)行遠程操作的操作中心支持。

設(shè)施傳感器等：工作區(qū)警報、易受傷害的道路使用者、路線和事件管理、GPS、三維高清地圖、坑洞位置、天氣數(shù)據(jù)、云端數(shù)據(jù)等。

5. 環(huán)境條件

環(huán)境條件主要考慮天氣、受天氣影響的道路條件、顆粒物和光照四項屬性。

1)?天氣

天氣情況對傳感器的影響較大。根據(jù)統(tǒng)計，在高速公路上，小雨或小雪可使平均車速降低3%至13%；大雨可以使平均速度降低3%到16%；大雪可以使平均速度下降5%到40%。

設(shè)計運行區(qū)域主要考慮風(fēng)、雨、雪、雨夾雪、溫度等天氣情況。

2)?受天氣影響的道路條件

雨雪天氣下產(chǎn)生的道路積水、淹沒、結(jié)冰、積雪等情況降低了輪胎的道路附著力，進而影響智能駕駛系統(tǒng)的運動控制能力。

3)?顆粒物

大氣中的霧、霾、煙霧、灰塵等都會影響可見度，降低傳感器的感知能力。

4)?光照

光照太強或光照太弱都會影響攝像頭的感知能力，實際中所處時段（白天、黎明、黃昏、夜晚）、道路周邊設(shè)施照明（路燈、建筑燈光）和車燈都會影響光照條件。

6. 區(qū)域

智能駕駛功能可能受到所處區(qū)域的空間限制，這些區(qū)域的邊界可以是固定的，也可能是動態(tài)的。

1)?地理圍欄

所謂地理圍欄指的是用一個虛擬的柵欄圍出一個虛擬地理邊界，典型應(yīng)用包括：中央商務(wù)區(qū)CBD、園區(qū)等。

2)?交通管制區(qū)域

交通管制區(qū)域可能包括臨時車道封閉、動態(tài)交通標志、可變限速標志、臨時車道標記、人工交通引導(dǎo)等。

3)?學(xué)校/施工區(qū)域

在學(xué)校或施工區(qū)域，動態(tài)限速、行人和車輛行為均不穩(wěn)定。

4)?國家/地區(qū)

不同國家或地區(qū)存在交通法規(guī)、交通標記等差異。

5)?信號干擾區(qū)域

在隧道、停車場、茂密的樹葉、高層建筑、大氣條件等都會影響GNSS信號。

下面是對于自動駕駛ODD相關(guān)的政策：

1?三部委有關(guān)ODD規(guī)定

工業(yè)和信息化部、公安部、交通運輸部在2021年7月發(fā)布的《智能網(wǎng)聯(lián)汽車道路測試與示范應(yīng)用管理規(guī)范》中對運行設(shè)計條件（ODC）和運行設(shè)計域（ODD）進行了定義和規(guī)范。

1. ?運行設(shè)計條件（ODC）是駕駛自動化系統(tǒng)設(shè)計時確定的適用于其功能運行的各類條件的總稱，包括運行設(shè)計域（ODD）、車輛狀態(tài)和駕乘人員狀態(tài)等條件。其中，運行設(shè)計域（ODD）是駕駛自動化系統(tǒng)設(shè)計時確定的適用于其功能運行的外部環(huán)境條件，一般包括：

1）道路邊界與路面狀態(tài)；

2）交通基礎(chǔ)設(shè)施；

3）臨時性道路變更；

4）其他交通參與者狀態(tài)；

5）自然環(huán)境；

6）網(wǎng)聯(lián)通信、數(shù)字地圖支持等。

2. 自動駕駛車輛在封閉測試場必須測試的項目包括兩項：通用測試項目和運行設(shè)計域（ODD）涉及的項目。

3. 在道路測試申請時，道路測試主體在安全性自我聲明中，必須包括自動駕駛功能對應(yīng)的運行設(shè)計條件（ODC）說明，包括運行設(shè)計域(ODD)、車輛狀態(tài)和駕駛?cè)藸顟B(tài)等；以及道路測試車輛運行設(shè)計域（ODD）與擬進行道路測試路段、區(qū)域內(nèi)各類交通要素對應(yīng)關(guān)系說明。

2?北京有關(guān)ODD規(guī)定

2020年11月，北京市發(fā)布的《自動駕駛車輛道路測試管理實施細則（試行）》，定義了ODD，并對ODD進行了簡單的規(guī)范，但是沒有定義ODC。

1. 運行設(shè)計域（ODD, Operational Design Domain）是指設(shè)計時確定的駕駛自動化功能的本車狀態(tài)和外部環(huán)境。運行設(shè)計域(ODD)包括速度、道路、交通、天氣、光照等。

2. 在申請城市道路通用項目測試申請時，要提交系統(tǒng)介紹包括自動駕駛功能以及對應(yīng)的運行設(shè)計條件（ODC）說明（包括運行設(shè)計域（ODD）、車輛狀態(tài)、駕乘人員狀態(tài)等）、故障處理、最小風(fēng)險控制等。

3. 自動駕駛系統(tǒng)重大升級是指因自動駕駛系統(tǒng)構(gòu)成或關(guān)鍵功能變更引發(fā)的系統(tǒng)升級，包括：自動駕駛系統(tǒng)硬件架構(gòu)的主要構(gòu)成器件、布局等變更；自動駕駛系統(tǒng)軟件架構(gòu)、動態(tài)駕駛?cè)蝿?wù)及動態(tài)駕駛?cè)蝿?wù)接管、運行設(shè)計域（ODD）、控制策略、最小化風(fēng)險策略、安全操作等變更。

4. 動態(tài)駕駛?cè)蝿?wù)接管（DDT Fallback）是指當發(fā)生駕駛自動化系統(tǒng)失效、車輛其他系統(tǒng)失效或即將不滿足運行設(shè)計條件（ODC）時，由用戶執(zhí)行動態(tài)駕駛?cè)蝿?wù)或由用戶/駕駛自動化系統(tǒng)使車輛達到最小風(fēng)險狀態(tài)的行為。

5. 最小化風(fēng)險策略（MRM, Minimum Risk Manoeuvre）是指自動駕駛系統(tǒng)在出現(xiàn)系統(tǒng)性的失效（導(dǎo)致系統(tǒng)不工作的故障）或者出現(xiàn)超過系統(tǒng)原有的運行設(shè)計域（ODD）的情況下，所采取的最小化風(fēng)險的解決路徑，以保障自動駕駛車輛在運行過程中安全。這套策略可在自動駕駛系統(tǒng)要求人工接管而未得到響應(yīng)的情況下自動執(zhí)行，也可在面臨嚴重碰撞風(fēng)險或車輛故障情況下自動執(zhí)行。

3?上海有關(guān)ODD規(guī)定

2021年11月，上海市發(fā)布的《智能網(wǎng)聯(lián)汽車測試與示范實施辦法》，

1. 在測試和示范申請時，依據(jù)自動駕駛功能和對應(yīng)運行設(shè)計域（ODD），接受相關(guān)形式審查并作承諾。提交測試車輛的自動駕駛功能等級聲明及自動駕駛功能對應(yīng)運行設(shè)計域（ODD）說明。

2. 申請增加道路測試車輛數(shù)量，應(yīng)當說明必要性并提交相關(guān)申請材料。對于車型、運行設(shè)計域（ODD）、軟件系統(tǒng)和硬件配置相同的車輛，經(jīng)過測試機構(gòu)一致性抽檢后，無需重復(fù)進行相同項目的測試。

3. 無人化駕駛汽車應(yīng)該具有系統(tǒng)冗余，確保在系統(tǒng)發(fā)生故障或運行狀態(tài)超出運行設(shè)計域（ODD）時，測試車輛應(yīng)能夠立即轉(zhuǎn)為最小風(fēng)險運行模式并通知操作員進行人工接管或進行遠程協(xié)助；

4?長沙有關(guān)ODD規(guī)定

2020年6月，長沙市發(fā)布的《智能網(wǎng)聯(lián)汽車道路測試管理實施細則V3.0》，對ODD進行了定義：運行設(shè)計域（ODD）是指自動駕駛車輛被設(shè)計時確定的自動駕駛功能的運行狀態(tài)及外部環(huán)境，包括速度、道路、交通、天氣、光照等，以確保自動駕駛功能正常工作。規(guī)定車輛需具備冗余系統(tǒng)，確保在系統(tǒng)發(fā)生故障或運行狀態(tài)超出運行設(shè)計域（ODD）時，測試車輛應(yīng)能夠立即轉(zhuǎn)為最小風(fēng)險條件下的運行模式并通知安全員進行人工接管或進行遠程協(xié)助。

總結(jié)

在自動駕駛技術(shù)還不成熟的情況下，為了保證自動駕駛汽車的安全運行，必須設(shè)定一定的運行條件。

日本與德國：其自動駕駛的技術(shù)路線是窄ODD配高度自動化，隨著技術(shù)的進步，不斷將ODD放寬，最終實現(xiàn)寬ODD和高度自動化。

美國：其自動駕駛的技術(shù)路線與此相反，美國走的是寬ODD，不斷提高自動化。從國內(nèi)現(xiàn)有的自動駕駛政策法規(guī)文件來看，國內(nèi)對ODD的研究還處于初步階段，定義不夠明確，應(yīng)用規(guī)范不夠嚴密。

中國：根據(jù)中國的國情和復(fù)雜的道路情況，中國區(qū)域的自動駕駛車輛的ODD寬窄趨勢目前仍不并不明朗。

編輯：黃飛

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