ODD – Operational Design Domain là gì? “Sân chơi” quy định khả năng hoạt động của xe tự hành

Hãy tưởng tượng một vận động viên bơi lội chuyên nghiệp. Dưới nước, trong làn bơi của mình, họ là một chuyên gia thực thụ, nhanh nhẹn và hiệu quả. Nhưng nếu đưa họ vào một sân đấu quyền anh, họ sẽ trở nên lúng túng và không thể phát huy sở trường.

Xe tự hành cũng tương tự như vậy. Nó được thiết kế để trở thành một “chuyên gia” trong một môi trường cụ thể. Môi trường đó được định nghĩa bởi một thuật ngữ gọi là ODD (Operational Design Domain) – hay Miền Thiết kế Vận hành.

Nói một cách đơn giản,

ODD chính là “sân chơi” hay bộ quy tắc xác định rõ các điều kiện mà một hệ thống lái xe tự động được thiết kế để hoạt động một cách an toàn và đáng tin cậy.

Điều cực kỳ quan trọng cần nhớ: ODD không phải là một tiêu chuẩn chung cho tất cả các xe. Mỗi hệ thống tự hành sẽ có một ODD riêng, do nhà sản xuất định nghĩa và công bố.

1. Các yếu tố cấu thành một ODD – “Luật chơi” của Sân chơi

“Sân chơi” ODD được xác định bởi rất nhiều “luật lệ” khác nhau. Một hệ thống tự hành chỉ được phép hoạt động khi tất cả các điều kiện trong bộ luật này được thỏa mãn. Các yếu tố chính bao gồm:

• Môi trường & Thời tiết:
  • Hệ thống có hoạt động được trong mưa không? (Nếu có, là mưa nhỏ hay mưa lớn?)
  • Nó có xử lý được sương mù, tuyết rơi, hay băng giá không?
  • Chỉ hoạt động ban ngày hay cả ban đêm?
• Khu vực địa lý (Địa phương):
  • Chỉ trên các tuyến cao tốc được lập bản đồ HD trước?
  • Chỉ trong khu vực trung tâm một thành phố nhất định?
  • Có hoạt động được ở vùng nông thôn không?
• Loại đường & Tình trạng đường:
  • Yêu cầu phải có dải phân cách cứng?
  • Vạch kẻ đường phải rõ ràng và không bị mờ?
  • Có thể xử lý các khu vực đang thi công không?
• Tốc độ vận hành:
  • Hệ thống chỉ hoạt động ở tốc độ thấp (ví dụ: dưới 60 km/h)?
  • Hay có thể hoạt động ở tốc độ cao trên cao tốc?
• Mật độ và hành vi giao thông:
  • Chỉ được thiết kế cho kịch bản tắc đường, xe di chuyển chậm?
  • Có thể xử lý các giao lộ phức tạp với nhiều loại phương tiện khác nhau không?

2. ODD trong thực tế – Hai ví dụ điển hình

Để dễ hình dung, hãy xem xét ODD của hai hệ thống tự hành nổi tiếng:

Ví dụ 1: Hệ thống Cấp độ 3 – Mercedes-Benz DRIVE PILOT

• “Sân chơi” của nó là:
  • Địa lý: Các đoạn cao tốc phù hợp tại Đức và một số bang của Mỹ.
  • Loại đường: Đường cao tốc có dải phân cách cứng.
  • Tốc độ: Dưới 64 km/h (40 mph).
  • Giao thông: Mật độ giao thông cao (tắc đường).
  • Thời gian: Chỉ ban ngày.
  • Thời tiết: Điều kiện thời tiết tốt, không mưa lớn hoặc sương mù.
• Khi ra khỏi ODD: Nếu trời đột ngột đổ mưa lớn hoặc tốc độ giao thông vượt quá 64 km/h, hệ thống sẽ phát cảnh báo, yêu cầu người lái phải nhận lại quyền kiểm soát trong vòng vài giây.

Ví dụ 2: Hệ thống Cấp độ 4 – Waymo Robotaxi

• “Sân chơi” của nó là:
  • Địa lý: Các khu vực được xác định và lập bản đồ HD chi tiết tại các thành phố như Phoenix, San Francisco.
  • Loại đường: Bao gồm cả đường đô thị và đường dân sinh trong khu vực đó.
  • Tốc độ: Có thể hoạt động ở nhiều dải tốc độ khác nhau phù hợp với giao thông đô thị.
  • Thời gian & Thời tiết: Hoạt động 24/7, nhưng có thể tạm ngừng dịch vụ nếu có điều kiện thời tiết khắc nghiệt (ví dụ: bão bụi lớn).
• Khi ra khỏi ODD: Vì là Cấp độ 4, xe không yêu cầu con người can thiệp. Nếu gặp phải tình huống vượt ngoài khả năng (ví dụ: một tai nạn lớn phía trước chặn hết đường), xe sẽ tự thực hiện một hành động giảm thiểu rủi ro (Minimal Risk Condition) như từ từ tấp vào lề và dừng lại một cách an toàn.

3. Tại sao ODD lại quan trọng đến vậy?

ODD là một trong những khái niệm quan trọng nhất vì nó liên quan trực tiếp đến ba khía cạnh:

1. An toàn: ODD là lời hứa của nhà sản xuất. Họ đảm bảo hệ thống sẽ an toàn bên trong các giới hạn đã công bố. Vượt ra ngoài các giới hạn đó, sự an toàn không còn được đảm bảo.
2. Pháp lý: ODD xác định trách nhiệm. Nếu một vụ tai nạn xảy ra khi xe đang hoạt động đúng trong ODD của nó, trách nhiệm có khả năng thuộc về nhà sản xuất. Ngược lại, nếu người dùng cố tình kích hoạt hệ thống ngoài ODD, trách nhiệm sẽ thuộc về họ.
3. Kỳ vọng của người dùng: ODD giúp người dùng hiểu rõ xe của họ có thể làm gì và không thể làm gì. Nó trả lời câu hỏi: “Khi nào tôi có thể tin tưởng và giao quyền điều khiển cho chiếc xe?”

Kết luận

ODD – Miền Thiết kế Vận hành – không phải là một thuật ngữ kỹ thuật phức tạp, mà chính là “bản hướng dẫn sử dụng” cho khả năng tự hành của một chiếc xe. Nó định nghĩa rõ “sân chơi” nơi chiếc xe là một chuyên gia. Khi công nghệ ngày càng phát triển, những “sân chơi” này sẽ dần được mở rộng, từ các đoạn cao tốc giới hạn, tiến vào các thành phố phức tạp và một ngày nào đó là bao phủ khắp mọi nơi.

Trong bài viết tiếp theo, chúng ta sẽ khám phá cách mà xe tự hành có thể “nhìn” và “hiểu” thế giới bên trong sân chơi của nó, thông qua chủ đề:

“Sensor Fusion – Hợp nhất cảm biến: Cách xe tự hành kết hợp LiDAR, Camera và Radar để ‘hiểu’ thế giới.”