ADAS和ADS谁更安全?1549起真实碰撞数据,揭露自动驾驶安全真相

当下,自动驾驶技术正从实验室走向日常道路,SAE 2级ADAS高级驾驶辅助系统早已成为量产车标配,SAE 4级ADS自动驾驶系统也在各大城市开启规模化路测。但关于不同自动化等级车辆的碰撞安全,一直缺乏真实数据的系统性对比。

中佛罗里达大学的研究团队,基于1001起ADAS车辆碰撞、548起ADS车辆碰撞的真实多源数据,首次全方位对比了两类系统碰撞的伤害严重程度及核心影响因素,为我们揭开了不同自动驾驶等级的安全面纱,也为车企技术优化、政策制定者监管规范提供了最真实的现实依据。


1、先搞懂:ADAS和ADS,到底不是一回事

想要理解两类系统的安全差异,首先要明确二者的核心定位,这也是它们碰撞特征截然不同的根本原因,二者均属于车辆自动化系统,但在技术架构、使用场景、人为参与度上有着本质区别。

ADAS是SAE 2级高级驾驶辅助系统,核心关键词是辅助,它依托自适应巡航、车道保持、自动紧急制动、车道偏离预警等功能,为驾驶员减负、提升驾驶安全性,但全程需要驾驶员保持专注,随时接管车辆,其设计初衷就是适配高速公路这类路况简单、车流规律、行驶速度稳定的场景,目前已大规模普及在各类量产车型中。

ADS是SAE 4级自动驾驶系统(SAE 3级系统提示时需要驾驶员接管),核心关键词是自主,它搭载了更先进的传感器和算法,能在特定的城市环境下实现完全自主驾驶,无需人类驾驶员干预,设计目标是应对交叉口、城市街道、人车混行这类复杂路况,不过目前仍处于测试阶段,车辆全程由专业测试驾驶员值守,应对突发状况。

简单来说,ADAS是帮人开车,离不驾驶员的主导;ADS是替人开车,人类仅作为后备保障,二者的设计初衷和应用场景的差异,直接导致了后续碰撞特征、伤害程度的显著分化。

ADAS和ADS谁更安全?


2、1549起真实碰撞:ADAS和ADS的碰撞特征,反差巨大

研究团队整合了美国国家公路交通安全管理局NHTSA、加州机动车管理局CADMV、OpenStreetMap地理数据、OpenWeatherAPI气象数据等多源信息,经过地理空间验证、人工核查修正、时空去重等多轮数据清洗,形成了高质量的碰撞数据集,仅从基础的描述性分析,就能清晰看到ADAS和ADS碰撞的核心差异,且每一项差异都与系统的设计初衷高度契合。

碰撞位置:高速VS城市,各占“主场”

67%的ADAS碰撞都发生在高速公路,而94%的ADS碰撞集中在城市环境——其中48%在道路交叉口,46%在城市普通街道。这一结果直接印证了两类系统的设计和应用定位,ADAS的技术优势在高速路况,而ADS的测试和应用核心在城市复杂路况,但也正因城市路况的复杂性,让ADS面临着更多样的碰撞场景。

行驶车速:高速行驶VS低速运行,极端反差

车速是影响碰撞伤害的关键因素,而ADAS和ADS的碰撞车速呈现出极端反差:80%的ADS碰撞发生在≤20mph(约32km/h)的低速状态,而仅13%的ADAS碰撞处于该车速区间,绝大多数ADAS碰撞都发生在中高速行驶过程中,这也为二者后续的碰撞伤害程度差异埋下了关键伏笔。

操作主体:普通消费者VS专业测试员

操作主体的差异,也是影响碰撞结果的重要因素。ADAS作为量产车的标配功能,98%的碰撞都是由普通消费者驾驶引发,驾驶员的驾驶习惯、对系统的熟悉度、专注度参差不齐;而ADS目前尚未商业化,82%的碰撞发生在专业测试驾驶员操作的测试阶段,操作人员具备专业的驾驶技能和应急处理能力,对系统的了解也更为深入。

伤害程度:无伤害为主VS轻微伤害居多

从碰撞后的实际伤害结果来看,二者的差异尤为明显:ADAS碰撞的无伤害占比高达89%,仅有5%的轻微伤害、6%的中重度伤害(含死亡);而ADS碰撞的无伤害占比仅66%,26%为轻微伤害、8%为中重度伤害,整体伤害发生率显著高于ADAS。这一结果与ADS的城市低速碰撞场景、复杂路况密切相关,也反映出当前ADS技术在复杂环境下的应对能力仍有提升空间。

此外,在环境条件上,ADAS碰撞在雨天、低光照(黑夜、黎明/黄昏)等恶劣环境下的占比更高,而ADS碰撞多发生在晴天(87%)、干燥路面(89%)的白天,这既与ADS的测试场景选择有关,也暴露了传感器对恶劣环境的适应性限制——这也是影响ADS碰撞安全的重要因素。

ADAS和ADS谁更安全?


3、深度解析:影响ADAS和ADS碰撞伤害的核心因素

为了精准识别影响两类系统碰撞伤害严重程度的关键变量,研究团队构建了随机参数多项logit模型(含均值异质性),分别为ADAS和ADS单独建模分析,同时通过似然比检验验证模型合理性,结果显示在99%的置信度下,必须为二者分别建模,这也证明了其碰撞影响因素存在本质差异。

同时,研究还计算了边际效应,量化了每个变量变化对碰撞伤害概率的具体影响,让研究结论更具实际参考价值。最终模型的拟合度均达到优秀水平:ADAS模型ρ²=0.82,ADS模型ρ²=0.61,充分证明了研究结果的可靠性。

ADAS碰撞:路面、车辆状态、安全配置,是核心影响因素

研究共识别出13个对ADAS碰撞伤害有显著影响的变量,核心集中在道路条件、车辆本身和安全配置,这也与ADAS多发生在高速的碰撞特征高度契合——高速行驶状态下,车况和路况直接决定了碰撞的伤害程度。

干燥路面能大幅降低中重度伤害概率,具体来看,干燥路面可使ADAS车辆中重度伤害的概率降低0.0221,这是因为路面摩擦系数直接影响高速行驶车辆的制动效果,湿滑路面会降低制动效率,进而提升碰撞的伤害程度,这也是高速行驶的关键安全因素。

车辆的新旧和里程状态,对碰撞安全的影响也十分显著。2020年前生产的老车,轻微伤害概率会增加0.0111;而里程≤5万公里的新车,轻微和中重度伤害概率均会显著降低,这说明车辆的技术迭代、部件的完好状态,对ADAS系统的安全发挥至关重要。

安全配置的防护效果直观且显著,其中安全气囊的触发,能同时降低轻微和中重度伤害概率,是ADAS碰撞中重要的被动安全保障,这也再次印证了车辆基础安全配置的重要性。

车辆的碰撞部位也与伤害程度相关,尾部受撞时,中重度伤害概率会降低0.003,而前部受撞与伤害程度呈现出复杂的异质关系,这一结论也为车辆的车身结构设计提供了实际参考。

值得注意的是,测试驾驶员驾驶ADAS车辆时,轻微伤害概率会增加0.004,这与普通消费者日常驾驶的操作习惯、对系统的依赖度不同有关,也反映出ADAS的安全发挥,与驾驶员的操作方式高度相关。

ADS碰撞:环境、行驶操作、特殊场景,是主要安全痛点

研究共识别出17个对ADS碰撞伤害有显著影响的变量,核心集中在环境适应性、行驶操作处理和特殊场景应对,契合其城市复杂路况的碰撞特征,也直接暴露了当前ADS技术的安全薄弱点,为后续的技术优化指明了方向。

环境能见度是影响ADS碰撞安全的关键因素,尤其是恶劣天气叠加交叉口时,中重度伤害风险会大幅飙升。交叉口本身就是ADS碰撞的高风险区域,会使中重度伤害概率增加0.0324,而阴天会进一步加剧这一风险;雨天会增加轻微伤害概率,阴天则直接增加中重度伤害概率,本质原因是传感器受环境能见度影响,对周边环境的识别和应对能力下降,这也是当前ADS技术的核心短板之一。

车辆的行驶操作,对ADS碰撞伤害的影响也十分显著。转弯、变道这类复杂行驶操作,会分别使轻微伤害概率增加0.0223、0.0210,而车辆处于停止状态时,中重度伤害概率会明显降低,这说明ADS对复杂行驶动作的处理能力仍需优化,对简单、稳定的行驶状态适应性更好。

车速与伤害程度的关联度依然很高,整体呈现车速越高,伤害越重的规律:20-40mph的车速区间能降低轻微伤害概率,但40-60mph的车速区间会使中重度伤害概率增加,虽然ADS多发生在低速碰撞,但高速行驶仍会成为重要的伤害诱因,这也为ADS后续的高速场景研发敲响了警钟。

施工区、交通事件区这类非常规路况,是ADS的重大安全隐患。在这类非标准道路环境中,ADS的轻微和中重度伤害概率均会上升,说明当前ADS对非常规路况的适应能力不足,而城市道路中这类场景较为常见,也是后续技术优化的重点方向。

与ADAS相似,ADS的碰撞部位也与伤害程度密切相关:前部受撞会使轻微伤害概率增加0.0478,尾部受撞则会降低轻微伤害概率,这一规律也为自动驾驶车辆的车身结构设计提供了通用参考。

此外,专业测试驾驶员操作ADS时,轻微伤害概率会增加0.025,这与ADS测试过程中面临的未知场景更多、系统偶发故障有关,也说明当前ADS系统的稳定性仍需提升。


4、核心结论:没有绝对优劣,安全表现与场景深度绑定

从这1549起真实碰撞数据的分析结果来看,我们无法简单判定ADAS和ADS谁更安全,二者的安全表现与自身的设计定位、应用场景深度绑定,各有其安全优势,也各有亟待解决的安全痛点。

ADAS的安全优势,在于高速简单场景下的低伤害率,依托成熟的辅助功能,能有效降低高速行驶的碰撞伤害,且无伤害占比极高;但其痛点也十分明确,集中在恶劣路面条件的适应性、老旧车辆的性能衰减,更重要的是,ADAS的安全核心依赖驾驶员的专注度,一旦驾驶员因系统辅助而放松警惕,就极易引发碰撞。

ADS的安全优势,在于城市低速场景的自主应对能力,能在复杂的城市路况中实现自主驾驶,应对基础的行驶场景;但其痛点更为突出,集中在环境能见度对传感器的影响、复杂行驶操作的处理不足、非常规路况的适应能力差,目前仍需要通过大量的真实路测,不断优化算法和传感器性能。

而二者的共同规律也十分清晰:车辆碰撞部位、行驶车速、操作人员类型,是影响碰撞伤害程度的核心共性因素,这也为自动驾驶技术的整体安全优化提供了通用方向。


5、未来优化:ADAS和ADS,安全升级各有侧重

基于本次的研究结果,研究团队为ADAS和ADS的技术优化、测试部署、监管规范提出了针对性的建议,车企、研发机构和政策制定者可各有侧重,推动自动驾驶技术的安全发展。

对于ADAS:强化路况适配,守住驾驶员专注度

ADAS的优化核心,是围绕高速场景的路况适配,同时引导驾驶员正确使用系统,避免过度依赖。重点测试雨天、湿滑路面等复杂路况下的系统性能,优化自动紧急制动、车道保持等核心功能的环境适应性,提升恶劣路况下的制动和避险能力;推动老旧车辆的ADAS功能升级适配,保证低里程新车的技术优势能持续发挥,让不同车况的车辆都能实现系统的安全落地。

同时,要强化对普通消费者的引导和科普,明确ADAS的“辅助”定位,避免驾驶员因系统辅助而放松警惕、降低专注度,从使用端提升ADAS的安全表现;此外,可基于碰撞部位的规律,优化车辆尾部防护设计,普及盲点监测、后方交叉交通预警等功能,进一步降低高速追尾的伤害程度。

对于ADS:攻坚复杂场景,提升环境适应能力

ADS的优化核心,是突破复杂场景和恶劣环境的技术瓶颈,提升系统的自主应对能力和稳定性。加大在雨天、阴天等低能见度环境的测试投入,优化传感器融合技术,提升传感器对恶劣环境的识别和应对能力,解决“看不清楚”的核心问题;重点优化转弯、变道等复杂行驶操作的算法,提升车辆在城市道路的行驶稳定性,解决“操作不灵活”的问题。

增加施工区、交通事件区等非常规路况的测试场景,让系统在更多非标准道路环境中完成训练,提升对复杂路况的适应能力;同时,提前探索高速场景的ADS技术研发,提升高速行驶状态下的安全性能,为后续ADS的商业化拓展打下基础;也可基于碰撞部位的规律,优化车身结构设计,降低前部受撞的伤害概率。

政策与行业层面:差异化监管,完善数据共享

政策制定者应针对ADAS和ADS的技术特征,实施差异化的安全标准和监管规范:对于ADAS,侧重消费者使用规范的制定、系统性能的强制保障,明确厂商的科普和引导责任;对于ADS,侧重测试场景的管理、数据上报机制的完善、技术安全的硬性要求,划定清晰的测试边界和责任界定。

同时,完善自动驾驶碰撞数据的行业共享机制,推动车企、研发机构之间的data互通,让行业能基于更多真实数据开展技术优化,形成自动驾驶安全发展的合力。


结语

自动驾驶技术的终极目标,是实现“零道路死亡”,但从实验室的技术研发,到道路上的安全落地,需要大量真实碰撞数据的反哺和优化。这篇基于1549起真实碰撞的研究,让我们看到了不同自动驾驶等级的真实安全表现,也让我们明白:自动驾驶的安全,从来不是“技术越先进就越安全”,而是技术与场景的高度适配。

无论是“帮人开车”的ADAS,还是“替人开车”的ADS,安全永远是技术发展的核心底线。唯有基于真实数据,找准各自的安全痛点,针对性优化技术、制定规范,让技术适配场景、让管理适配技术,才能让自动驾驶技术真正走向安全、普及的未来。


文献基于《Exploratory analysis of injury severity under different levels of driving automation (SAE Levels 2 and 4) using multi-source data》整理,
原文作者:Mohamed Abdel-Aty、Shengxuan Ding、Natalia Barbour、Dongdong Wang、Zijin Wang、Ou Zheng


本文转自:全国智能交通控制产教融合共同体,转载此文目的在于传递更多信息,版权归原作者所有。如不支持转载,请联系小编demi@eetrend.com删除。

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