对于无人驾驶技术（驾驶自动化）L0-L5分级的说明 -转载

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本文详细介绍了无人驾驶的基本概念及其分级标准，包括SAE J3016和中国的《汽车驾驶自动化分级》标准，对比了两者在各个级别的定义差异。

通过此文的阅读您将了解：
无人驾驶的基本概念；
无人驾驶的分级标准；
无人驾驶的不同级别定义。

一、什么是无人驾驶

首先说一下无人驾驶的概念，无人驾驶技术就是车辆以自动的方式持续地执行部分或全部动态驾驶任务。“通过多种车载传感器（如摄像头、激光雷达、毫米波雷达、GPS、惯性传感器等）来识别车辆所处的周边环境和状态，并根据所获得的环境信息（如道路信息、交通信息、车辆位置和障碍物信息等）自主做出分析和判断，从而自主地控制车辆运动，最终实现无人驾驶”。

二、无人驾驶分级依据

目前国际上对于无人驾驶的登记分类有两个标准，一个是美国高速公路安全管理局（National Highway Traffic Safety Administration，NHTSA）制定，将无人驾驶划分为5级（L0-L4）；另一个是国际汽车工程师协会（Society of Automotive Engineer，SAE）制定，将无人驾驶定义为6级（L0-L5）。主流采用SAE的划分等级划分标准SAE J3016。
2020年4月10日,工业和信息化部科技司发布推荐性国家标准《汽车驾驶自动化分级》,拟于2021年1月1日实施,该标准是我国智能网联汽车标准体系的基础类标准之一,将为我国后续自动驾驶相关法律、法规、强制性标准的出台提供支撑其中包括了对驾驶自动化的定义、驾驶自动化分级原则、驾驶自动化等级划分要素、驾驶自动化各等级定义、驾驶自动化等级划分流程及判定方法、驾驶自动化各等级技术要求等。《汽车驾驶自动化分级》在制定过程中,参考了SAE3016的0-5级的分级框架,二者对每个具体的驾驶自动化功能分级结果基本一致，仅有少部分依照国情进行调整。
两者的不同点则有三个：其一，SAE标准下将AEB等安全辅助功能和非驾驶自动化功能都放在0级，称为无驾驶自动化，中国版标准则叫做应急辅助，驾驶员能够掌握驾驶权，系统可感知环境，并提供报警、辅助或短暂介入驾驶，作为一个安全的基础分支，和非驾驶自动化功能分开，更加便于理解；其二，中国版标准针对0-2级自动驾驶，规定的是“目标和事件探测与响应”由驾驶员及系统协作完成，而在SAE标准下，L0级至L2级自动驾驶汽车的OEDR（目标和事件检测，以及决策任务）全部由人类驾驶员完成；其三，中国版标准在3级中明确增加对驾驶员接管能力监测和风险减缓策略的要求，明确最低安全要求，减少实际应用的安全风险。

三、无人驾驶分哪几级

下面本文将分别列出SAE J3016及国家汽车驾驶自动化分级标准对L0-L6的级别划分进行说明，后期将对两者的区别联系进行分析。

SAE J3016 L0-L6级别划分：

L0（有人驾驶）：
该级别完全由人进行驾驶，无自动驾驶。由人来完成"动态驾驶任务"，尽管可能有相应的系统来辅助驾驶员，例如紧急制动系统，但从技术方面来讲，该辅助系统并未主动"驱动"车辆，所以算不上自动化驾驶。
L1（驾驶者辅助）：
该级别汽车控制了一些车辆功能，汽车具有一个或多个特殊自动控制功能，例如电子稳定性控制(ESC)、自动紧急制动(AEB)等，车辆通过控制制动帮助驾驶员重新掌控车辆或是更快速的停车，此项的大部分功能都是单独一个ECU来开发。大多数现代车都在这个级别中，这是自动化的最低级别。车辆具有单独的自动化驾驶员辅助系统，例如转向或加速（巡航控制）。自适应巡航控制系统可以让车辆与前车保持安全距离，驾驶员负责监控驾驶的其他方面（例如转向和制动），符合 1 级标准。
现有车辆主要功能体现：
自适应巡航控制系统 Adaptive Cruise Control (ACC)
自动紧急制动 Automatic Emergency Braking (AEB)
L2（部分自动化）：
该级别汽车具有将至少两个原始控制功能融合在一起实现的系统，即涉及到至少两个主要功能的自动化，ADAS（高级驾驶员辅助系统）。系统需要进行融合，需要两个ECU进行配合，系统之间进行高度耦合。例如，一些高端车辆提供的主动巡航控制和车道保持共同工作，车辆能够控制转向以及加速或减速，完全不需要驾驶员对这些功能进行控制，但驾驶员需要一直对系统进行监视并准备在紧急情况时接管系统。因为有驾驶员坐在汽车座位上，并且可以随时控制汽车，所以这一阶段的自动驾驶还算不上无人驾驶。
比较特别的是L2.5，它表示比L2稍微高级但和L3依然有质的差距，代表技术为特斯拉的Autopilot2.0，Autopilot 2.0 核心内容由主动巡航控制（TACC）、辅助转向（Autosteer）、自动变道构成，可同时与车道辅助、防撞辅助、车速辅助等功能搭配使用。其中，主动巡航控制可以自动对车辆进行纵向控制，简单来说就是开启后系统接管了刹车，但驾驶员仍然需要手动控制方向盘。辅助转向提供的自动横向控制，取代了手动控制方向盘的操作。
L3（条件自动化）：
该级别车辆可以在某些条件下进行自动驾驶，汽车能够在某个特定的驾驶交通环境下让驾驶员完全不用控制汽车，而且可以自动检测环境的变化以判断是否返回驾驶员驾驶模式，驾驶员无需一直对系统进行监视，但如果有需要的话，驾驶员可以接管汽车控制。3级的自动驾驶汽车还是需要有驾驶员的，可称之为“半自动驾驶”。
从技术角度来看，从 2 级到 3 级实现了重大飞跃，但从驾驶人员的角度来看，差别虽不是微不足道，却也算不上明显。3 级无人驾驶汽车具有“环境检测”能力，可以自己根据信息做出决定，例如加速经过缓慢行驶的车辆。但是这个级别仍然需要人类操控。驾驶员必须保持警觉，并且在系统无法执行任务时进行操控。
L4（高度自动化）：
该级别车辆可以始终处于自己完全控制的状态，即使没有驾驶员也能操作。不过是在限定区域或限定环境下（如固定园区、封闭、半封闭高速公路等环境）。L4和L3最主要的区别在于是否仍然需要人类干预，L4的无人车能够在紧急情况下自行解决问题，而L3的无人车在此情况下则需要人类驾驶员的介入。3 级和 4 级自动化之间的关键区别在于，如果发生意外或系统失效，4 级自动驾驶汽车可以进行干预。从这个意义上来说，这些汽车在大多数情况下不需要人为干预。但是，驾驶员仍然可以选择手动超控。4 级自动驾驶汽车可以采用无人驾驶模式运行。但由于立法和基础设施发展欠缺，4 级无人驾驶汽车只能在限定区域行驶（通常是在城市路况，最高平均速度达 30 英里/小时）。这被称之为地理围栏（geofencing）。
L5（完全自动化）：
该级别是真正意义上的可以在每个驾驶场景中（不局限与特定场景）完全自主驾驶系统。
目前大多数无人驾驶公司处于L2-L4阶段，即能够在特定的限制区域测试，并且需要车上安全员随时进行介入。5 级自动驾驶汽车不需要人为关注，从而免除了“动态驾驶任务”。5 级自动驾驶汽车甚至都不会有方向盘或加速/制动踏板。他们将不受地理围栏限制，能够去任何地方并完成任何有经验的人类驾驶员可以完成的操控。
在这里插入图片描述

以下为《汽车驾驶自动化分级》具体标准：

0 级驾驶自动化（应急辅助）：
驾驶自动化系统不能持续执行动态驾驶任务中的车辆横向或纵向运动控制，但具备持续执行动态驾驶任务中的部分目标和事件探测与响应的能力。
需要指出的是，0级驾驶自动化不是无驾驶自动化，0级驾驶自动化可感知环境，并提供报警、辅助或短暂介入以辅助驾驶员（如车道偏离预警、前碰撞预警、自动紧急制动等应急辅助功能）。
此外，不具备目标和事件探测与响应的能力的功能（如:定速巡航、电子稳定性控制等）不在驾驶自动化考虑的范围内。
1 级驾驶自动化（部分驾驶辅助）：
驾驶自动化系统在其设计运行条件内持续地执行动态驾驶任务中的车辆横向或纵向运动控制，且具备与所执行的车辆横向或纵向运动控制相适应的部分目标和事件探测与响应的能力。对于1级驾驶自动化，驾驶员和驾驶自动化系统共同执行动态驾驶任务，并监管驾驶自动化系统的行为和执行适当的响应或操作。
2 级驾驶自动化（组合驾驶辅助）：
驾驶自动化系统在其设计运行条件内持续地执行动态驾驶任务中的车辆横向和纵向运动控制，且具备与所执行的车辆横向和纵向运动控制相适应的部分目标和事件探测与响应的能力。与1级类似的是，对于2级驾驶自动化，驾驶员和驾驶自动化系统也是共同执行动态驾驶任务，并监管驾驶自动化系统的行为和执行适当的响应或操作。
3 级驾驶自动化（有条件自动驾驶）：
驾驶自动化系统在其设计运行条件内持续地执行全部动态驾驶任务。
对于 3 级驾驶自动化，动态驾驶任务接管用户以适当的方式执行动态驾驶任务接管。
4 级驾驶自动化（高度自动驾驶）：
驾驶自动化系统在其设计运行条件内持续地执行全部动态驾驶任务和执行动态驾驶任务接管。
对于 4 级驾驶自动化，系统发出接管请求时，若乘客无响应，系统具备自动达到最小风险状态的能力。
5 级驾驶自动化（完全自动驾驶）：
驾驶自动化系统在任何可行驶条件下持续地执行全部动态驾驶任务和执行动态驾驶任务接管。对于5级驾驶自动化，系统发出接管请求时，乘客无需进行响应，系统具备自动达到最小风险状态的能力。此外，5级驾驶自动化在车辆可行驶环境下没有设计运行条件的限制（商业和法规因素等限制除外）。
在这里插入图片描述

总体而言，中国和SAE标准在思路上一致，例如3级／L3级及以上都由人类接管转为自动驾驶系统执行。但在0级－2级（L0－L2级）上，SAE J3016标准要求完全由人类司机进行操作；而中国标准则定义为由自动驾驶系统和人类共同操作。

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