SAE J3256-2024：基于基础设施的强制性协同合流功能规范与测试程序

随着自动驾驶系统（ADS）的逐步发展，未来道路上将出现大量由ADS操控的车辆。为提前应对这一趋势，SAE International发布了信息报告J3256-2024，聚焦于协同驾驶自动化（CDA）领域，定义了一项基于基础设施的强制性协同合流（Prescriptive Cooperative Merge）功能及其测试程序。本文将从标准背景、技术架构、测试方法及关键设计要求等角度进行解读。

一、标准背景与核心目标

SAE J3256-2026（应为2024）报告描述了一项概念验证级（proof-of-concept）的CDA功能，其核心在于路侧基础设施（CDA-I）向协同自动驾驶车辆（C-ADS）发出合流指令，车辆依据指令完成合并动作，属于J3216中定义的Class D（Prescriptive）级别。功能同时支持Class A（状态共享）和Class C（寻求一致）的消息交互，使得多车之间以及车与路侧之间实现协同。

该标准的出发点是为行业提供一套可操作的功能描述与测试指南，适用于分布式虚拟仿真环境、测试跑道，甚至未来扩展至公共道路。通过明确定义操作概念（CONOPS）、参考架构、操作场景以及安全需求，标准为后续产品开发和实际部署奠定了坚实基础。

二、参考架构与关键技术要求

标准中设计的参考架构涵盖C-ADS（协同自动驾驶车辆）和CDA-I（协同驾驶自动化基础设施）两大部分。C-ADS端包含了感知、规划、控制及通信模块；CDA-I则包括交通监控、合流决策、消息分发等功能。架构明确列出了实现协同合流所需的信息流，例如车辆状态上报、路侧合流指令下发等。

在安全方面，标准特别强调了两项关键需求：

• 数据源真实性：所有通信消息必须能够验证其来源，防止伪造或重放攻击。
• 用户隐私：必须保护车辆及用户的敏感信息，避免未经授权的数据泄露。

这些要求直接关系到协同驾驶系统的信任基础，是确保功能安全与数据安全的前提。

下表给出了逻辑场景（Logical Scenario）中的部分参数示例，展示了标准如何参数化测试条件：

参数类别	参数	说明
车辆参数	初始速度、间距、目标速度	定义C-ADS车辆的初始状态
道路环境	车道数、合并区域、标志标线	描述测试场景的路侧条件
通信参数	延迟、丢包率、带宽	模拟真实通信环境的不确定性
基础设施参数	传感器范围、处理延迟	定义CDA-I的工作特性

三、测试场景与验证方法

J3256-2024的测试程序分为三个层次：功能场景（Functional Scenario）、逻辑场景（Logical Scenario）和具体场景（Concrete Scenario）。功能场景描述了合流事件的基本参与者和时间序列；逻辑场景在功能场景基础上量化和参数化环境变量；具体场景则固定所有参数为确定值，形成可执行测试用例。这种层次化方法能够有效覆盖不同运行条件，提高测试的完备性。

测试可在分布式虚拟环境或测试跑道上进行，适用于概念验证级别。标准鼓励在仿真中快速迭代，在跑道上进行关键场景的实车验证。操作场景中包括六辆C-ADS车辆（主车及五辆合流车辆）和路侧基础设施的交互，以及详细的初始条件和评价指标。

常见问题解答（FAQs）

问：什么是“强制性协同合流”？
答：基于基础设施的强制性协同合流是指路侧设施（CDA-I）向协同自动驾驶车辆（C-ADS）发送合流指令，车辆按照指令执行合并动作，属于Class D（Prescriptive）级别的协同驾驶功能。

问：该标准适用于哪种测试级别？
答：本标准主要用于概念验证（proof-of-concept）测试，可在分布式虚拟仿真环境或实际测试跑道上进行，未来可扩展至公共道路测试。

问：标准中强调了哪些安全要求？
答：主要包括数据源真实性（确保通信消息来自合法实体）和用户隐私（保护车辆及驾驶员的敏感信息），这是协同驾驶系统可靠运行的基础。

问：标准中的测试场景如何划分？
答：分为功能场景（functional scenario）、逻辑场景（logical scenario）和具体场景（concrete scenario）三个层次，逐步细化参数，确保测试覆盖不同运行条件。

🔍 作为一项面向未来的标准，SAE J3256-2024为行业提供了宝贵的参考框架，有助于加速协同驾驶技术的发展，推动更安全、高效的道路交通环境。