Hinweis: Die National Highway Traffic Safety Administration (NHTSA) und das Verkehrsministerium haben im vergangenen November eine Vorankündigung zu einem Projekt zur Standardisierung der Sicherheit selbstfahrender Autos veröffentlicht. Wir haben Egil Juliussen, einen erfahrenen Automobilanalysten und Kolumnisten der EE Times, gebeten, uns davon zu erzählen. In diesem Text wird er uns erklären, wie die NHTSA selbstfahrende Autos definiert, was unter „Sicherheitsstandards“ fällt und welche Fragen die Regierung der Industrie stellt, um ihre Rechnung zu verbessern.
Am 19. November 2020 veröffentlichte die NHTSA eine vorläufige Version ihres Gesetzentwurfs mit Sicherheitsstandards für selbstfahrende Fahrzeuge... Kommentare und Änderungen zu diesem Dokument werden bis zum 1. Februar 2021 akzeptiert. Die Arbeit an diesem Dokument markiert den Beginn der Standardisierung der Regeln für den Betrieb selbstfahrender Autos. Die Empfehlungen in diesem Dokument könnten in den kommenden Jahren zu den wichtigsten für die Automobilindustrie gehören. Was strebt NHTSA an und was können wir von diesem Projekt erwarten?
Der Titel der Rechnung klingt wie "Sicherheitsgrundlagen für Fahrautomatisierungssysteme". Die offizielle Version des Dokuments mit einer Länge von mehr als 60 Seiten wurde am 3. Dezember 2020 in das Bundesregister aufgenommen (18-seitiger Abschnitt im Kleingedruckten). Es gibt auch einen Link, über den Sie öffentliche Kommentare lesen und hier Ihre eigenen hinterlassen können .
Das Management verwendet den Begriff Automated Driving System (ADS), um die Hardware und Software unbemannter Fahrzeuge zu beschreiben. Weiter im Text werde ich mich auch an diesen Begriff halten.
Zusammenfassung des Dokuments
Der nächste Absatz ist eine Zusammenfassung der ADS-Rechnung.
(ADS). , ADS, . , ADS . , , .
Schriftliche Kommentare müssen bis zum 1. Februar 2021 an das Bundesportal für die elektronische Gesetzgebung gesendet werden: http://www.regulations.gov . Kommentare sollten auf die Fallnummer NHTSA-2020-0106 verweisen.
Voraussetzungen für die Erstellung einer Rechnung
Das Amt arbeitete an diesem Dokument, nachdem es große Mengen an Daten und Statistiken im Bereich unbemannter Fahrzeuge gesammelt hatte. Die ersten Sicherheitsstandards für Fahrzeuge des Bundes wurden bereits 1966 verabschiedet, und selbst dann verfügte die Abteilung über Statistiken zu Verkehrsunfällen, anhand derer Vorschriften zur Reduzierung der Unfallzahlen festgelegt werden konnten. Heutzutage gibt es viel mehr Daten zu Unfällen, aber nicht genügend Daten, um Fahrerassistenzsysteme und andere Sicherheitssysteme zu entwickeln.
Die Entwicklung von Standards für ADS ist aus mehreren Gründen schwieriger:
- Es gibt keine Fahrzeuge mit ADS, die das Management testen und Schlussfolgerungen ziehen könnte
- Es gibt keine Betriebsdaten, die das Management analysieren könnte
- Die Fahrautomatisierungstechnologie schreitet rasant voran, was dazu führen könnte, dass Sicherheitsstandards in 10 Jahren überholt sind.
- Der Abteilung fehlt technisches Fachwissen, um ein eigenes ADS zu entwickeln
Herausforderungen für NHTSA
Die NHTSA ist, wie sie sagen, zwischen einem Felsen und einem harten Ort gefangen. Im öffentlichen Bereich gibt es bereits Kritik, wonach das von der Abteilung veröffentlichte Dokument zu schwach ist, der Automobilindustrie treu bleibt und keine technischen Details und Sicherheitsregeln enthält.
Einige dieser Kommentare sind gültig, berücksichtigen jedoch nicht die Einschränkungen, mit denen sich die Abteilung befassen musste - Budgetbeschränkungen, Mangel an technischen Ressourcen und politische Probleme.
Das Management muss die Unterstützung von Ride Automation-Unternehmen in Anspruch nehmen, da diese über die Erfahrung und das technische Know-how verfügen und dieser Markt weiter wachsen wird. Die NHTSA wird auf dem richtigen Weg sein, indem sie mit den Entwicklern von ADS zusammenarbeitet, um Sicherheitsstandards für ADS zu entwickeln.
Ein Governance-Ansatz zur Entwicklung von Standards
Die NHTSA hat die Selbstfahrer-Technologie erforscht und mehrere Veröffentlichungen zu diesem Thema veröffentlicht. Die meisten dieser Veröffentlichungen befassen sich mit den Anforderungen an die Sicherheit von Fahrzeugen mit ADS. Außerdem finalisiert und passt die Abteilung die Testverfahren für Fahrzeuge mit ADS an.
Wie das Management ADS definiert
ADS ist Hardware und Software, die zusammen die Aufgabe des dynamischen Fahrens erfüllen können, unabhängig von den Einschränkungen der Arbeitsbereiche des Fahrzeugs.
In weniger technischen Begriffen bietet ADS Fahr- und Steuerfunktionen für die Situationen, für die das System ausgelegt ist.
Was sind die Sicherheitsstandards für ADS?
Die NHTSA-Rechnung ist ein komplexes 64-seitiges Dokument mit behördlichen Einschränkungen, technischen Details, einer Analyse dessen, was nicht funktioniert hat, einer Diskussion der ADS-Struktur und Sicherheitsregeln, die in Zukunft implementiert werden. Das Amt überwacht die Auswirkungen technologischer Innovationen genau und bemüht sich, sie nicht zu behindern.
Die folgende Abbildung gibt einen Überblick darüber, was in den Sicherheitsstandards von NHTSA ADS enthalten ist. Das Büro stützt sich auf die Forschung und das Fachwissen von ADS-Unternehmen (Automobil- und High-Tech-Unternehmen). Die linke Seite zeigt die vom Management ergriffenen Maßnahmen (in schwarz) und rechts den Beitrag von Unternehmen aus der Branche (in blau). Der rote Block in der Mitte ist ein potenzielles ADS-Sicherheitsprojekt.
Die Blöcke in der obigen Abbildung entsprechen dem Hauptinhalt des Dokuments. Der Gesetzentwurf kann in zwei Hauptsegmente unterteilt werden: die in ADS verwendeten Technologien und die Verwaltungsmaßnahmen für die Implementierung und Steuerung dieser Systeme. Diese Segmente haben in der Abbildung gezeigte Unterabschnitte:
- Technische Managementstudien: Forschungsergebnisse und Berichte
- Industry Tech Research: Ein Überblick über die wichtigsten selbstfahrenden Technologien
- Technische Industriestudien: Vorgeschlagenes ADS-Sicherheitsprojekt-Framework
- Erforschung technischer Prozesse in der Industrie (Standards)
- Administrative Regulierungsmechanismen
- Verwaltungsmechanismen: Methoden der Interaktion mit der Industrie
Die Agentur möchte Beiträge aus der Industrie und hat 25 Fragen in die Kommentare aufgenommen. Kommentare werden bis zum 1. Februar 2021 akzeptiert. Die Perspektiven der einzelnen Abschnitte sind in der folgenden Abbildung dargestellt.
Technische Kontrollen
Die NHTSA hat viel Forschung betrieben, um sich auf die Entwicklung von ADS-Sicherheitsstandards vorzubereiten. Das Amt gab vier Berichte heraus:
- AV 1.0: Annäherung an die Verkehrssicherheitsrevolution (September 2016)
- AV 2.0: Sicherheitskonzepte (September 2017)
- AV 3.0: Vorbereitung auf den Transport der Zukunft (Oktober 2018)
- AV 4.0: Sicherung der führenden amerikanischen Industrie in der selbstfahrenden Technologie (Januar 2020)
Die Agentur startete ihre Initiative zur Transparenz und Sicherheit selbstfahrender Fahrzeuge (AV-Test), um die Öffentlichkeit über die ADS-Entwicklung zu informieren. Diese Website ( AV TEST Initiative | Automatisiertes Fahrzeugverfolgungstool | NHTSA ) ist eine interaktive Umgebung, in der Sie wissen, wer wo unbemannte Systeme testet.
NHTSA startete den AV-Test im Juni 2020 mit Unterstützung von Staaten, lokalen Regierungen und Interessengruppen der Privatwirtschaft. Die Website bietet Zugriff auf Daten zu staatlichen Aktivitäten, aktuellen Gesetzen, Vorschriften, Maßnahmen zur Förderung von ADS sowie Daten von Unternehmen, die an der Entwicklung und Erprobung von ADS beteiligt sind.
Die NHTSA-Studie konzentriert sich auf selbstfahrende Sicherheitsmetriken und zielt darauf ab, Methoden, Metriken und Werkzeuge zur Messung der ADS-Leistung zu identifizieren. Diese Schätzungen umfassen die Leistung und das Verhalten von Systemen in Bezug auf die deklarierten Arbeitsbereiche und Objekte in ihnen. Außerdem werden Erkennungsfunktionen, Methoden zur Reaktion auf verschiedene Ereignisse und Fehlertoleranz beim Verlassen des Arbeitsbereichs bewertet.
Das Büro hat mehrere ADS-Sicherheitsmodelle und -Metriken entwickelt. Die ISM-Metrik (Instant Safety Metric) bewertet alle physikalisch möglichen Flugbahnen, auf denen sich ein Fahrzeug und andere Verkehrsteilnehmer bewegen können, unter Berücksichtigung einer Reihe ihrer möglichen Aktionen. MPrISM (Predictable Instant Security Metric Model) ist ein aktualisierter Ansatz, der auf ISM basiert und die in dieser Metrik verwendete Bewertungsmethode ergänzt.
Technische Messung von ADS in der Industrie: Schlüsseltechnologien
Fahrzeuge mit ADS müssen alle Fahrfunktionen ausführen, die der Fahrer ausführt: das Verhalten anderer Verkehrsteilnehmer „fühlen“, ihre Handlungen wahrnehmen / verstehen, eine Flugbahn planen, einen Pfad bauen, Bewegung, Geschwindigkeit steuern und den Bremsweg schätzen. Viel Forschung auf dem Gebiet des autonomen Fahrens zielt darauf ab, die richtigen Lösungen zur Implementierung dieser Funktionen zu finden.
ADS Engineering Tests nach Branchen
Die FDA überprüfte drei Industriemodelle auf ADS-Sicherheit. Mobileye bot sein RSS-Modell (Responsible Security) an. RSS ist ein mathematisches Modell, das Regeln für den gesunden Menschenverstand für die Interaktion mit anderen Verkehrsteilnehmern enthält. Das Ziel dieses Modells ist es, die Wahrscheinlichkeit eines Unfalls zu minimieren, während die normalen Verhaltenserwartungen eingehalten werden.
Nvidia bot ein anderes Modell an, das Safety Force Field . Dieses System verwendet numerische Methoden, um Situationen durch Simulationen zu bewerten. Das System bewertet, ob das ADS die Wahrnehmung und Kontrolle der Umgebung erfolgreich verwaltet und ob es unangemessene Maßnahmen ergreift.
Im Jahr 2018 veröffentlichte Rand einen Bericht , in dem Sicherheitsmodelle vorgeschlagen wurden, in denen Möglichkeiten zur Definition und Messung der ADS-Sicherheit untersucht wurden.
Sicherheitsstandards der ADS-Industrie
ISO 26262 beschreibt Methoden zur Bewertung der funktionalen Sicherheit beim Entwurf elektrischer und / oder elektronischer Systeme. Es ist der Hauptstandard für ADAS-Lösungen und zukünftige ADS.
Die Norm ISO 21448 (oder "Sicherheit beabsichtigter Funktionen" - SOTIF) dient zur Bewertung von Funktionen, für die das Informationsbewusstsein eine entscheidende Rolle spielt (sowie für Systeme, bei denen das Informationsbewusstsein durch den Einsatz komplexer Sensoren und Verarbeitungsalgorithmen bereitgestellt wird). insbesondere wenn es um Notfallsysteme geht). SOTIF gilt nicht für Fehler, die in ISO 26262 angegeben sind.
UL 4600 Ist ein Technologiestandard, der von Herstellern bei der Entwicklung von ADS verwendet werden soll - er wurde in erster Linie für sie entwickelt.
: ADS
AV 2.0, veröffentlicht von der Agentur, führt das Konzept der freiwilligen Selbstbewertung der Sicherheit (VSSA) ein. In diesem Dokument werden 12 Sicherheitsfaktoren aufgeführt, die ADS-Entwickler beim Entwurf und Testen ihrer Systeme berücksichtigen sollten. Bis zum 14. Januar 2021 haben 26 Unternehmen ihre Berichte eingereicht (siehe Voluntary Safety Self-Assessment | NHTSA ).
NCAP spielt auch eine wichtige Rolle bei der Sicherheitsstandardisierung (insbesondere ADAS). Es ist sinnvoll, ADS-Sicherheitsbewertungen in neueren Versionen der NCAP-Standards hinzuzufügen. Beispielsweise könnten neue Versionen ihrer Dokumente einen Hindernisparcours-Test enthalten - die Ergebnisse sind für Autokäufer nützlich, die am NCAP-Zertifizierungsprogramm teilnehmen.
Derzeit sind die Aussichten für die Technologieentwicklung für ADS unklar und hängen von vielen zukünftigen Fortschritten und Innovationen ab. Folglich bleiben die entsprechenden regulatorischen Leistungsindikatoren und Sicherheitsschwellen unklar. Aus diesem Grund verpflichtet sich NHTSA, die Sicherheit durch freiwillige Anleitung und nicht durch strenge Vorschriften und Anforderungen zu verbessern.
Verwaltungsmaßnahmen: Vorschriften
Die NHTSA hat bereits Schritte unternommen, um die Offenlegung und Kommunikation von Daten für Ausnahmen von den geltenden Vorschriften sicherzustellen. Ein Beispiel für eine solche Situation ist die Tatsache, dass Nuro ADS-Fahrzeuge für den Warentransport einsetzen durfte.
Die Agentur verfügt über umfassende rechtliche Befugnisse im Bereich der Fahrzeugsicherheit und kann diese nutzen, um „die Anzahl der daraus resultierenden Unfälle und Todesfälle / Verletzungen zu verringern“. Die NHTSA ist der Ansicht, dass die ADS-Regulierung irgendwann notwendig sein wird, und sucht nach Möglichkeiten, dies zu tun. Das Amt kann neue Regeln erstellen oder bestehende ändern, um unbemannte Fahrzeuge zu regeln.
In der Regel hat die Abteilung ihre Befugnisse auf zwei Arten genutzt:
- Oder Unternehmen zu verpflichten, bewährte Technologien in Übereinstimmung mit Standards zu implementieren, um die Sicherheitsanforderungen zu erfüllen, sowie Technologien an Mindestanforderungen anzupassen
- Oder um freiwillig eingeführte Technologien mit Mindestsicherheitsanforderungen zu regulieren
Die Abteilung erwägt auch die Möglichkeit, eine neue Art der Regulierung von Standards im Zusammenhang mit den raschen Veränderungen auf dem Gebiet der Automobiltechnologie einzuführen (diese Änderungen sind mit der Entwicklung von Automobilsoftware und der Einführung der Update-Technologie auf dem Luftweg verbunden). Verkehrssicherheitsstandards der nächsten Generation sollten Entwicklern von Fahrzeugen, Sensoren, Software und anderen für ADS erforderlichen Technologien eine ausreichende Flexibilität bieten, um ihre Produkte zu ändern und zu verbessern, ohne die Vorschriften ständig anpassen zu müssen.
NHTSA-Fragen an die Industrie
Das Management möchte, dass Industrieunternehmen aktiv in das Projekt einbezogen werden, und lädt sie ein, 25 Fragen zu beantworten. Die Frist für die Einreichung von Kommentaren zum veröffentlichten Entwurf endet am 1. Februar 2021. Bis zum 14. Januar wurden 16 Kommentare abgegeben. In einem Kommentar des CTA (Veranstalter der CES 2021) wurde eine Verlängerung der Einreichungsfrist bis zum 3. März 2021 beantragt. Die Branche sollte mehr tun, um ihre Erfahrungen mit dem Management mit dem Management zu teilen und in die neue Rechnung aufzunehmen!
Entwicklung des Sicherheitsdesigns für ADS
Die folgende Abbildung versucht, die Zukunft zu beschreiben und Vorhersagen darüber zu treffen, wie sich der Sicherheitsstandard NHTSA ADS entwickeln könnte. Links sind einige Blöcke aus der vorherigen Abbildung dargestellt, und Prognosen für die Zukunft sind rot hervorgehoben. Es gibt viele Fragen zu diesem Projekt - sie werden in roten und grünen Blöcken dargestellt.
Die große Frage ist, ob dieses Projekt für ADS-Anwendungen wie autonome LKWs, Robo-Taxis, Warentransporte und letztendlich ADS für Verbraucher benötigt wird. Es gibt noch eine weitere wichtige Frage, die sich darauf bezieht, wie sich dieses Projekt gemäß den bestehenden Sicherheitsstandards entwickeln wird. Ich denke, dass diese Prozesse in Übereinstimmung mit dem obigen Bild stattfinden werden. Nach der Präsentation von Mobileye auf der CES 2021 (" Warum Pläne zur Freigabe eines Verbraucherautopiloten bis 2025 plausibel sind " ) Ich habe dem System Verbraucher-ADS hinzugefügt, jedoch nur im Zusammenhang mit Stufe 4. Entscheidungen der Stufe 5 werden viel später erscheinen.
Eine weitere Frage betrifft das vom Haus verabschiedete Selbstverwaltungsgesetz von Vertretern (aber nicht vom Senat) - welche Auswirkungen wird es in Zukunft haben, wenn / wenn es verabschiedet wird?
Zusammenfassend glaube ich, dass die FDA große Anstrengungen unternommen hat, um ihr Sicherheitsbewertungssystem in einem herausfordernden Umfeld zu erforschen und zu fördern Vertreter der Industrie müssen die 25 im Dokument gestellten Fragen beantworten und Ihre Erfahrungen einsetzen, um die Rechnung zu verbessern.
In meinen nächsten Texten werde ich das Dokument über Sicherheitsstandards für selbstfahrende Fahrzeuge von NHTSA ausführlich analysieren.
- Russlands erstes serielles Steuerungssystem für einen Zweistoffmotor mit funktioneller Trennung der Steuerungen
- In einem modernen Auto gibt es mehr Codezeilen als ...
- Kostenlose Online-Kurse in Automobil, Luft- und Raumfahrt, Robotik und Ingenieurwesen (50+)
- McKinsey: Elektroniksoftware und Architektur in der Automobilindustrie überdenken
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