我在德國讀博期間的課題是把組合優(yōu)化應(yīng)用到圖像處理，博士畢業(yè)后收到了德國兩家Tier1(一級)供應(yīng)商無人駕駛感知（視覺）算法工程師/研發(fā)工程師的oFFer，后選擇了其中的一家入職，在ADAS事業(yè)部-攝像頭部門-機器學(xué)習(xí)組，從事無人駕駛計算機視覺系統(tǒng)的算法、軟件方面的研發(fā)，所以對自動駕駛定義和發(fā)展還是有一些個人見解的。

一、德國無人駕駛落地的現(xiàn)狀

德國作為汽車工業(yè)大國，為人所熟知的奔馳、寶馬、奧迪，以及大眾、保時捷、歐寶，都產(chǎn)自德國。德國汽車產(chǎn)業(yè)之所以這么發(fā)達，離不開德國汽車配件供應(yīng)商Tier 1 Supplier（一級制造供應(yīng)商）的貢獻，例如全球排名前列的博世集團（Bosch）和大陸集團（Continentall）。而無人駕駛系統(tǒng)，通常由Tier1生產(chǎn)并供應(yīng)給主機廠。當(dāng)然，也有Waymo、Uber和華為等破局者加入，良好的研發(fā)及制造業(yè)基礎(chǔ)使得德國的無人駕駛具有得天獨厚的先發(fā)優(yōu)勢。然而，如果從自動駕駛汽車的上市產(chǎn)品數(shù)量上來看，國內(nèi)自動駕駛汽車的發(fā)展速度（尤其是L3級別的自動駕駛汽車）是要快于德國市場的。

實際上，德國L3無人駕駛的研發(fā)落地碰到了諸多障礙。前段時間，奧迪A8宣布放棄2021引入L3自動駕駛量產(chǎn)計劃，可以說是給德國自動駕駛發(fā)展的當(dāng)頭一棒。要知道，奧迪早在2011年就開始進行L3自動駕駛的研究，并在2017年率先在奧迪A8推出了L3自駕技術(shù)的Traffic Jam Pilot（TJP），如今突然宣布放棄，給市場帶來的震動可想而知。

奧迪放棄自動駕駛有三個原因：

首先，是L3定義不清晰導(dǎo)致政策法規(guī)難以建立。實際上奧迪一直等待各國L3自動駕駛相關(guān)政策落地。但直到現(xiàn)在，國際監(jiān)管機構(gòu)連最基本的L3自動駕駛功能的審批流程都沒有達成一致，其主要市場的幾個國家也沒有出臺相關(guān)L3上路政策。而明年新款A(yù)8就要上市，可能是等不起了，因此不得不放棄L3級別的自動駕駛汽車。

其次，現(xiàn)有技術(shù)難以保證L3自動駕駛百分百安全。這里主要的問題是缺少高精地圖，我們在后文會有詳細說明。

最后，是燃油車平臺對高階自動駕駛限制較多，無法發(fā)揮高階自動駕駛技術(shù)優(yōu)勢。

奧迪暫停L3自動駕駛量產(chǎn)計劃的三個原因中，最為重要的是第一個問題，即L3定義不清的問題，也是各國沒有出臺L3相關(guān)政策的關(guān)鍵。因此想要量產(chǎn)L3級別自動駕駛，需要廠商具備強大技術(shù)儲備，并給出清晰的L3自動駕駛定義才能實現(xiàn)。

世界范圍內(nèi)的無數(shù)廠商都想打開高階自動駕駛的大門。相比國外廠商，國內(nèi)車企在L3自動駕駛方面的發(fā)展還要更快一些。就在最近，廣汽新能源對L3自動駕駛技術(shù)進行了全面的討論，給出L3具體定義：高精地圖全路段全速域的自動駕駛。簡單說，就是在高精地圖覆蓋的中國所有的高速公路和城市快速路，0-120km/h全速域的自動駕駛。從而開啟了高階自動駕駛的旅程。這將在后文進一步地進行介紹，在那之前，我們還是首先來聊聊自動駕駛的分級體系。

二、SAE分級體系的六個等級

在對自動駕駛汽車的描述上，NHTSA 和SAE 采用了類似的分級體系，NHTSA 將非自動駕駛與自動駕駛分為了5個等級，而SAE是6個等級。SAE更為常用，它的六個等級分別是非自動化、輔助駕駛、半自動化、有條件的自動化、高度自動化和全自動化。

Level 0 非自動化（No Automation）

Level 0被稱為“非自動化”，是駕駛員具有絕對控制權(quán)的階段。

Level 1 輔助駕駛（Driver Assistance）

Level 1被稱為“輔助駕駛”。在Level 1階段，系統(tǒng)在同一時間至多擁有“部分控制權(quán)”——要么控制轉(zhuǎn)向，要么控制油門/剎車。當(dāng)出現(xiàn)緊急情況突發(fā)時，司機需要隨時做好立即接替控制的準備。并且人類需要對周圍環(huán)境進行監(jiān)控。

Level 2 半自動化（Partial Automation）

Level 2被稱為“半自動化駕駛”。與Level 1不同，Level 2階段轉(zhuǎn)移給系統(tǒng)的控制權(quán)從“部分”變?yōu)椤叭俊?，也就是說，在普通駕駛環(huán)境下，駕駛員可以將橫向和縱向的控制權(quán)同時轉(zhuǎn)交給系統(tǒng)。并且人類需要對周圍環(huán)境進行監(jiān)控。

Level 3 有條件的自動化（Conditional Automation）

Level 3被稱為“有條件地自動化”，是指系統(tǒng)完成大多數(shù)的駕駛操作，僅當(dāng)緊急情況發(fā)生時，駕駛員視情況給出適當(dāng)?shù)膽?yīng)答的階段。此時，系統(tǒng)接替人類，對周圍環(huán)境進行監(jiān)控。

Level 4 高度自動化（High Automation）

Level 4被稱為“高度自動化”，是指自動駕駛系統(tǒng)在駕駛員不出做“應(yīng)答”的條件下，也可以完成所有的駕駛操作的階段。但是，此時系統(tǒng)僅支持部分駕駛模式，并不能適應(yīng)于全部場景。

Levle 5 全自動化（Full Automation）

Level 5被稱為“高度自動化”，與Level 0、Level 1、Level 2、Level 3、Level 4最為主要的區(qū)別在于，系統(tǒng)能夠支持所有的駕駛模式。在這一階段中，可能將不再會允許駕駛員成為控制主體。

通過劃分控制主體（普通、緊急）、環(huán)境監(jiān)控主體與系統(tǒng)支持的駕駛模型，我們可以將L0至L5的特征總結(jié)如下（表1）：

來源：The Liability Problem of the Subjects in Automatic Driving and its Solution [1]

我國的《<汽車駕駛自動化分級>推薦性國家標準報批公示》也類似（表2）：

三、究竟什么是真正的L3自動駕駛？

前文提到，目前法規(guī)中沒有明確L3的定義。而廣汽新能源率先給出的L3場景及功能定義是：高精地圖全路段全速域自動駕駛，是首批給出明確L3定義的汽車廠商。

我把這個定義解讀為：以高精地圖數(shù)據(jù)為主，以感應(yīng)器數(shù)據(jù)為輔，可以實現(xiàn)法定限速內(nèi)全速域、全路況的自動駕駛，才是真正的L3級別自動駕駛。只能實現(xiàn)部分速域（如長安L3的0-40KM/h）或依靠道路標線識別的產(chǎn)品，嚴格來說只能算是升級版的L2級別自動駕駛。

在SAE的分級體系中，L0至L2為低等級的駕駛系統(tǒng)，而L3至L5為高級自動駕駛系統(tǒng)。在L2到L3的跨越中，最為重要的就是環(huán)境的監(jiān)控主體從駕駛員變?yōu)榱讼到y(tǒng)。只有當(dāng)系統(tǒng)能夠自動地探查與分析附近區(qū)域的狀況時，高階的自動駕駛才能成為可能。

需要說明的是，這里的環(huán)境監(jiān)控主體不僅需要持續(xù)不斷地獲取汽車周邊的環(huán)境信息，更重要的是根據(jù)信息進行駕駛環(huán)境安全狀況的判定。因此僅僅擁有夜視（Night Vision）、交通標志識別（Traffic Sign Recognition）等功能并不代表環(huán)境監(jiān)控主體為系統(tǒng)。

因此，僅僅升級L2自動駕駛的攝像頭與雷達，已經(jīng)不能滿足系統(tǒng)接管汽車時對環(huán)境監(jiān)控的需求，直到高精地圖的出現(xiàn)才解決了這個問題。高精地圖對于L3自動駕駛的重要性可以體現(xiàn)為4點：

（1）提供精準度更高更安全的地圖

要讓交通工具自己擁有可以做出行為判斷的超級大腦，這就對地圖精準度要求極高，定位的偏差會造成系統(tǒng)無法獲取準確車道定位，在轉(zhuǎn)向、變道等情況下可能發(fā)生安全風(fēng)險。普通的導(dǎo)航地圖只能為駕駛員提供道路信息，而高精地圖則專為自動駕駛而生。我們?nèi)粘Ｋ褂玫碾娮拥貓D，都是基于商用GPS，精度為5米左右，而高精地圖定位精度達到0.1m，直接服務(wù)于智能駕駛決策控制器。

（2）在惡劣天氣下保障安全

自動駕駛安全性常常受到惡劣天氣的威脅，例如光線、濃霧、雨雪等。這種情況下傳感器受到影響甚至失靈。高精地圖的優(yōu)勢在于可以彌補傳感器數(shù)據(jù)缺失，利用高精地圖數(shù)據(jù)對前方1km的道路情況進行補充。無論是在日常駕駛還是濃霧環(huán)境，高精地圖都能更精確、全面地感知前方路況，行車安全性得到更高保障。

（3）高速過彎時獲取路況信息

當(dāng)車輛處在高度過彎狀態(tài)時，由于車載傳感器的局限性，無法對彎道后路況進行提前監(jiān)測，這時候自動駕駛系統(tǒng)就會將自動駕駛回歸于人。高精地圖的優(yōu)勢就顯現(xiàn)出來了。有了高精地圖后，可提前獲取前方道路的限速、彎道曲率等信息，為車輛提供超視域的路徑規(guī)劃和決策依據(jù)，可安全舒適的通過。

（4）高效靜態(tài)物體判斷力

搭載高精地圖后，自動駕駛能讓監(jiān)測系統(tǒng)更加智能，提前去除路燈、標志牌等固有靜態(tài)物體，讓資源集中在動態(tài)物體監(jiān)測，這無疑增加了系統(tǒng)運行效率、提高了傳感器監(jiān)測精度、提升了自動駕駛安全性。

以上四點對于實現(xiàn)環(huán)境監(jiān)控而言都是至關(guān)重要的。當(dāng)前全球主流汽車的自動駕駛水平普遍在L1到L2級別，而沒能廣泛實現(xiàn)自動駕駛技術(shù)的跨越，很大程度上就是因為高精地圖的缺失?？梢哉f，高精地圖是L3及以上自動駕駛的關(guān)鍵鑰匙，離開了高精地圖，高階自動駕駛只能是“空中樓閣”。

四、如何實現(xiàn)真正的L3自動駕駛：高精地圖+高精雷達+智能攝像頭

在L3的環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)中，高精雷達和智能攝像頭對于我們來說可能更加熟悉，他們是組成廣汽新能源L3“三重感知”技術(shù)的其余兩個重要部分。

當(dāng)前，單獨實現(xiàn)高精雷達和智能攝像頭的廠商不少，但像廣汽新能源ADiGO自動駕駛系統(tǒng)同時這種同時實現(xiàn)“高精地圖+高精雷達+Mobileye EyeQ4攝像頭”的量產(chǎn)車型就比較少見了。三重感知技術(shù)，成為全球首批可量產(chǎn)交付的L3自動駕駛系統(tǒng)。

在ADiGO 3.0自動駕駛系統(tǒng)的加持下，廣汽新能源埃安 LX成為全球首批量產(chǎn)L3級自動駕駛車型。

首先在高精雷達+智能攝像頭方面，埃安 LX擁有23個智能感應(yīng)裝置，包括17個雷達、4個全景攝像頭、1個智能攝像頭及1個疲勞檢測傳感器。

其次是高精地圖方面。埃安 LX搭載的全球首批可交付應(yīng)用的中國高精地圖精度達到了10厘米，能實時獲取車輛所處道路的車道級定位及信息，為系統(tǒng)提供安全冗余。

可以說，超一流的硬件組合配合高精地圖，使埃安 LX實現(xiàn)真正意義上的L3自動駕駛。廣汽新能源也成為極少見的能夠在「全路段，全速域」上實現(xiàn)真正L3的廠商。

據(jù)消息透漏，具備L3自動駕駛的埃安LX已完成120000公里的路試，即將在今年7月正式量產(chǎn)、交付。而廣汽新能源最新產(chǎn)品“下一代智能SUV”埃安V也將緊隨埃安LX后實現(xiàn)L3自動駕駛的量產(chǎn)搭載。

五、總結(jié)

通過以上對功能和應(yīng)用場景的分析，我個人認為廣汽新能源所給出的這一L3定義（高精地圖下實現(xiàn)全路況全速域自動駕駛），是符合用戶需求及未來發(fā)展的。

自動駕駛的目的不僅在于解放雙手，更重要的是保護駕乘人員的安全。從這個角度上看，環(huán)境監(jiān)控是整個自動駕駛系統(tǒng)的重中之重，也是區(qū)別低級自動駕駛系統(tǒng)（L0至L2）與高級自動駕駛系統(tǒng)（L3至L5）的分水嶺。

如何在極端情況下保證自動駕駛系統(tǒng)的安全性，是每一個自動駕駛汽車廠商都不得不思考的問題?！案呔貓D+高精雷達+Mobileye EyeQ4攝像頭”創(chuàng)新的三重感知方案，三者融合互補，實現(xiàn)超視覺、超傳感器邊界的全場景超強感知，很好地解決了極端環(huán)境下的環(huán)境監(jiān)控問題。因此，它不僅是目前最優(yōu)的解決方案之一，也是未來的趨勢。

廣汽新能源ADiGO3.0自動駕駛系統(tǒng)已經(jīng)第一批交出了L3級別的答卷，其他廠商是否會迎頭趕上，共同推進高階自動駕駛系統(tǒng)的發(fā)展，讓我們拭目以待。歡迎知友在下方評論區(qū)一起探討對L3自動駕駛的看法。