從輔助到全知:自動(dòng)駕駛分級背后的未來(lái)圖景
發(fā)布時(shí)間:2025-05-25 00:23:59| 瀏覽次數:
近年來(lái),隨著(zhù)人工智能、傳感器、通信等技術(shù)的飛速發(fā)展,自動(dòng)駕駛技術(shù)已成為汽車(chē)產(chǎn)業(yè)變革的核心驅動(dòng)力。從特斯拉的 Autopilot 到蔚來(lái)的 NOP,從百度的 Apollo 到華為的智能駕駛解決方案,各大車(chē)企和科技公司紛紛布局自動(dòng)駕駛領(lǐng)域,推動(dòng)技術(shù)不斷迭代升級。
在這場(chǎng)技術(shù)革命中,建立統一的自動(dòng)駕駛分級標準顯得尤為重要。國際自動(dòng)機工程師學(xué)會(huì )(SAE)制定的 SAE J3016 標準,將自動(dòng)駕駛分為 L0 - L5 六個(gè)等級,從無(wú)自動(dòng)化的純人工駕駛到完全自動(dòng)化的無(wú)人駕駛,為行業(yè)提供了清晰的技術(shù)演進(jìn)框架。這一標準不僅幫助消費者理解不同階段自動(dòng)駕駛功能的邊界,也為車(chē)企的技術(shù)研發(fā)、產(chǎn)品宣傳提供了統一規范,更為政府部門(mén)制定相關(guān)法規政策奠定了基礎,促進(jìn)了自動(dòng)駕駛技術(shù)在全球范圍內的有序發(fā)展。
作為全球最大的汽車(chē)市場(chǎng)和互聯(lián)網(wǎng)應用創(chuàng )新高地,中國在自動(dòng)駕駛領(lǐng)域展現出獨特的發(fā)展路徑和巨大潛力。政策層面,政府大力支持智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)發(fā)展,出臺了一系列規劃和標準,如《汽車(chē)駕駛自動(dòng)化分級》國家標準(GB/T 40429 - 2021),與 SAE 標準接軌的同時(shí),更貼合中國國情,明確了自動(dòng)駕駛各等級的定義、技術(shù)要求和判定方法,為本土企業(yè)的技術(shù)創(chuàng )新和產(chǎn)品落地提供了有力指導。
中國復雜多樣的交通場(chǎng)景,如高密度的城市道路、繁忙的鄉村小道以及獨特的交通規則和駕駛習慣,對自動(dòng)駕駛技術(shù)提出了更高挑戰,也孕育了豐富的應用場(chǎng)景。例如,在物流配送領(lǐng)域,自動(dòng)駕駛貨車(chē)可緩解長(cháng)途運輸的人力壓力;在公共交通領(lǐng)域,自動(dòng)駕駛巴士有望提升運營(yíng)效率和服務(wù)質(zhì)量;在出行服務(wù)領(lǐng)域,Robotaxi 為人們提供更加便捷、高效的出行選擇。
L0 級自動(dòng)駕駛意味著(zhù)車(chē)輛完全沒(méi)有自動(dòng)化功能,駕駛員需要完全掌控車(chē)輛的所有操作,包括加速、剎車(chē)、轉向以及觀(guān)察路況等。車(chē)輛可能配備一些基礎的安全輔助裝置,如安全帶提醒、安全氣囊、ABS(防抱死制動(dòng)系統)、ESP(車(chē)身電子穩定系統) 等,但這些裝置并不具備對車(chē)輛行駛的主動(dòng)干預能力,僅在特定危險瞬間提供瞬時(shí)輔助,比如 ABS 能防止剎車(chē)時(shí)車(chē)輪抱死,避免車(chē)輛失控打滑;ESP 則在車(chē)輛出現失控傾向時(shí),自動(dòng)對個(gè)別車(chē)輪進(jìn)行制動(dòng),穩定車(chē)身姿態(tài) 。
在 L0 級下,所有駕駛場(chǎng)景都依賴(lài)駕駛員的操作。無(wú)論是城市道路的擁堵路段,還是高速公路的長(cháng)途駕駛,駕駛員必須時(shí)刻保持高度集中,根據實(shí)時(shí)路況做出相應的駕駛決策。目前,盡管汽車(chē)智能化浪潮洶涌,但市場(chǎng)上仍有大量 L0 級車(chē)型在售,尤其在一些入門(mén)級和經(jīng)濟型轎車(chē)中廣泛存在。不過(guò),隨著(zhù)消費者對行車(chē)安全和便利性需求的提升,這些車(chē)型也開(kāi)始逐步增加諸如倒車(chē)影像、胎壓監測等簡(jiǎn)單輔助功能。
L1 級自動(dòng)駕駛引入了單一的駕駛輔助功能,車(chē)輛能夠在特定情況下對某個(gè)駕駛操作進(jìn)行自動(dòng)控制。常見(jiàn)的 L1 級功能包括自適應巡航控制(ACC)和車(chē)道保持輔助(LKA)。對于自適應巡航控制(ACC),其核心技術(shù)原理基于毫米波雷達或激光雷達等距離傳感器,以及車(chē)輛自身的速度傳感器。毫米波雷達通過(guò)發(fā)射毫米波信號,并接收前方車(chē)輛反射回來(lái)的信號,利用多普勒效應計算出前方車(chē)輛與本車(chē)的相對距離和相對速度。車(chē)輛的電子控制單元(ECU)根據預設的安全距離和目標速度,通過(guò)比較當前實(shí)際距離與預設距離,以及當前車(chē)速與目標車(chē)速,計算出需要的加速度或減速度。然后,ECU 向發(fā)動(dòng)機管理系統和制動(dòng)系統發(fā)送指令,自動(dòng)調整發(fā)動(dòng)機節氣門(mén)開(kāi)度或控制制動(dòng)壓力,實(shí)現車(chē)輛速度的自動(dòng)調節,保持與前車(chē)的安全距離。
車(chē)道保持輔助(LKA)則主要依賴(lài)攝像頭視覺(jué)技術(shù)。攝像頭安裝在車(chē)輛前方擋風(fēng)玻璃處,持續采集前方道路圖像。圖像處理算法通過(guò)識別車(chē)道線(xiàn)的特征,如顏色、形狀和紋理等,來(lái)確定車(chē)道的位置和方向。當檢測到車(chē)輛有偏離車(chē)道的趨勢時(shí),例如車(chē)輪接近車(chē)道線(xiàn)一定距離,系統會(huì )通過(guò)電動(dòng)助力轉向系統(EPS)施加一個(gè)輔助扭矩到方向盤(pán)上,使車(chē)輛回到車(chē)道內,或者通過(guò)發(fā)出警報信號,提醒駕駛員手動(dòng)糾正方向。
在 L1 級中,ACC 和 LKA 等功能不能同時(shí)工作,駕駛員仍需時(shí)刻掌控車(chē)輛的主要控制權,如在 ACC 工作時(shí),駕駛員要負責轉向操作;使用 LKA 時(shí),加速和剎車(chē)仍由駕駛員完成。像沃爾沃、奔馳等豪華品牌的部分車(chē)型,就配備了這些 L1 級別的駕駛輔助功能,為駕駛員在特定場(chǎng)景下減輕一定駕駛負擔,例如在高速公路上開(kāi)啟 ACC,可減少駕駛員頻繁踩油門(mén)和剎車(chē)的操作,但駕駛員仍需時(shí)刻保持警覺(jué),隨時(shí)準備接管車(chē)輛。
L2 級自動(dòng)駕駛實(shí)現了多系統聯(lián)動(dòng),車(chē)輛可以同時(shí)控制車(chē)速和轉向,常見(jiàn)的是 ACC+LKA 組合,讓車(chē)輛能夠在一定程度上實(shí)現自動(dòng)跟車(chē)、保持車(chē)距以及車(chē)道居中行駛,實(shí)現高速巡航。這背后離不開(kāi)傳感器融合與決策算法的優(yōu)化,通過(guò)攝像頭、毫米波雷達、超聲波雷達等多種傳感器收集的數據進(jìn)行融合處理,車(chē)輛能夠更全面、精準地感知周?chē)h(huán)境信息,從而做出更合理的駕駛決策。
除了高速場(chǎng)景的應用,L2 級自動(dòng)駕駛還延伸到自動(dòng)泊車(chē)、撥桿變道等功能。自動(dòng)泊車(chē)系統可以自動(dòng)識別停車(chē)位,并將車(chē)輛停入車(chē)位;撥桿變道功能則允許駕駛員在滿(mǎn)足一定條件時(shí),通過(guò)撥動(dòng)轉向燈撥桿,車(chē)輛自動(dòng)完成變道操作。以吉利博越 L、問(wèn)界 M9、比亞迪宋 PLUS 等為代表的新款車(chē)型,都配備了多項 L2 級別的智能駕駛輔助功能,極大提升了駕駛的便利性和舒適性。2023 年,乘用車(chē) L2 級自動(dòng)駕駛滲透率達到 47.3% ,2024 年 1 至 5 月突破 50%,成為車(chē)企智能化競爭的焦點(diǎn),幾乎所有主流車(chē)企都在其新推出的車(chē)型中搭載了 L2 級及以上的自動(dòng)駕駛輔助系統,以吸引消費者。
L3 級自動(dòng)駕駛的核心特征是在特定場(chǎng)景下,如高速、封閉園區等,車(chē)輛可以完全接管駕駛任務(wù),但駕駛員仍需保持警覺(jué),隨時(shí)準備在系統請求時(shí)接管車(chē)輛。在這些特定場(chǎng)景中,車(chē)輛通過(guò)高精度傳感器和先進(jìn)的算法,能夠實(shí)現自動(dòng)加減速、轉向、變道等操作,并且對周?chē)h(huán)境的感知和決策能力有了質(zhì)的提升,能夠應對大部分常見(jiàn)路況 。
然而,實(shí)現 L3 級自動(dòng)駕駛仍面臨諸多挑戰。在技術(shù)層面,極端場(chǎng)景處理能力是一大難題,例如在暴雨、大雪、濃霧等惡劣天氣下,傳感器的性能會(huì )受到嚴重影響,導致對環(huán)境的感知出現偏差或缺失;復雜的交通狀況,如道路施工、交通事故現場(chǎng)等,也可能使自動(dòng)駕駛系統陷入困境。此外,車(chē)輛與外界的 V2X 通信需求也至關(guān)重要,通過(guò)車(chē)與車(chē)(V2V)、車(chē)與基礎設施(V2I)、車(chē)與人(V2P)之間的信息交互,車(chē)輛可以獲取更全面的交通信息,提升駕駛安全性和效率,但目前 V2X 通信技術(shù)的普及程度和穩定性還有待提高。同時(shí),L3 級自動(dòng)駕駛在法規層面也存在空白,一旦發(fā)生事故,責任界定問(wèn)題尚不明確,這也阻礙了其大規模商業(yè)化應用。
盡管面臨挑戰,百度 Apollo、特斯拉 FSD 等系統已接近 L3 水平,多地也開(kāi)展了相關(guān)試點(diǎn)工作。例如,搭載 L3 級自動(dòng)駕駛系統的阿維塔 11、深藍 SL03、極狐阿爾法 S 等車(chē)型,已經(jīng)在北京、重慶的高快速路上開(kāi)跑,讓我們看到了 L3 級自動(dòng)駕駛的應用前景。
L4 級自動(dòng)駕駛無(wú)需駕駛員干預,車(chē)輛可在預設場(chǎng)景內自主應對各種突發(fā)情況,實(shí)現完全自動(dòng)駕駛。典型應用場(chǎng)景包括 Robotaxi(自動(dòng)駕駛出租車(chē))、港口物流車(chē)等封閉場(chǎng)景,在這些場(chǎng)景中,環(huán)境相對簡(jiǎn)單、規則,且可控性較強,更適合 L4 級自動(dòng)駕駛技術(shù)的落地和應用 。
以 Robotaxi 為例,乘客只需在手機上輸入目的地,車(chē)輛即可自動(dòng)規劃路線(xiàn)、行駛至目的地,途中無(wú)需人工操作。在港口物流領(lǐng)域,自動(dòng)駕駛的物流車(chē)能夠在碼頭、堆場(chǎng)等區域內高效地完成貨物運輸任務(wù),提高物流效率,降低人力成本。然而,L4 級自動(dòng)駕駛技術(shù)目前仍面臨一些瓶頸。成本控制是一大難題,其中激光雷達作為關(guān)鍵傳感器,其高昂的價(jià)格使得車(chē)輛成本居高不下,不利于大規模商業(yè)化推廣;此外,高精度地圖依賴(lài)也是一個(gè)問(wèn)題,高精度地圖能夠為車(chē)輛提供詳細的道路信息,但地圖的繪制、更新和維護需要耗費大量的人力、物力和時(shí)間成本,且在一些偏遠地區或地圖更新不及時(shí)的區域,可能會(huì )影響自動(dòng)駕駛車(chē)輛的正常運行。
L5 級自動(dòng)駕駛是自動(dòng)駕駛的終極目標,車(chē)輛在任何地理環(huán)境和交通條件下都能實(shí)現完全無(wú)人駕駛,徹底解放人類(lèi)駕駛員,人們可以在車(chē)內自由地工作、娛樂(lè )或休息,出行將變得更加高效、舒適和安全 。
要實(shí)現這一目標,需突破 AI 通用決策的壁壘,使車(chē)輛能夠像人類(lèi)一樣靈活、準確地應對各種復雜多變的路況和交通場(chǎng)景;法規重構也迫在眉睫,需要建立全新的法律法規體系,明確 L5 級自動(dòng)駕駛車(chē)輛在事故責任、行駛權限等方面的規定;同時(shí),社會(huì )接受度也是關(guān)鍵因素,消費者對完全無(wú)人駕駛的安全性和可靠性存在擔憂(yōu),需要通過(guò)大量的實(shí)際應用和宣傳教育來(lái)逐步消除顧慮 。
當下,自動(dòng)駕駛技術(shù)正處于快速發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)期,5G、車(chē)聯(lián)網(wǎng)、高精度地圖與 AI 的深度融合,成為推動(dòng)自動(dòng)駕駛技術(shù)升級的核心動(dòng)力。5G 技術(shù)憑借其高速率、低延遲、大連接的特性,為車(chē)聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展提供了堅實(shí)的通信基礎。車(chē)聯(lián)網(wǎng)通過(guò) V2X 技術(shù)實(shí)現車(chē)輛與車(chē)輛(V2V)、車(chē)輛與基礎設施(V2I)、車(chē)輛與行人(V2P)之間的信息交互,使車(chē)輛能夠實(shí)時(shí)獲取周邊環(huán)境的全方位信息,極大地拓展了車(chē)輛的感知范圍和決策依據。高精度地圖則為自動(dòng)駕駛車(chē)輛提供了精確的道路信息,包括車(chē)道線(xiàn)、交通標志、坡度、曲率等,結合 AI 算法,車(chē)輛能夠更準確地規劃行駛路徑,提前預判路況變化,實(shí)現更安全、高效的駕駛。
以華為 ADS 2.0 為例,該系統采用激光雷達與多傳感器融合技術(shù),通過(guò)對激光雷達、攝像頭、毫米波雷達等多種傳感器數據的融合處理,實(shí)現了對復雜路況的高精度感知。在城區行駛中,ADS 2.0 能夠準確識別行人、自行車(chē)、其他車(chē)輛以及各種交通標志和信號燈,實(shí)現自動(dòng)跟車(chē)、避讓、變道、轉彎等高階輔助駕駛功能,為用戶(hù)帶來(lái)了更加便捷、安全的駕駛體驗。同時(shí),通過(guò) AI 算法的持續優(yōu)化和學(xué)習,ADS 2.0 還能不斷提升自身的駕駛能力,適應更多復雜多變的路況 。
在自動(dòng)駕駛商業(yè)化進(jìn)程中,不同企業(yè)根據自身技術(shù)實(shí)力、資源優(yōu)勢和市場(chǎng)定位,選擇了不同的發(fā)展路徑,逐漸形成了漸進(jìn)式和跨越式兩種主要模式。
漸進(jìn)式發(fā)展路徑以傳統車(chē)企和部分造車(chē)新勢力為代表,如小鵬汽車(chē)的 XNGP 智能輔助駕駛系統,從 L2 + 級別開(kāi)始,逐步增加功能和提升性能,向 L3 級自動(dòng)駕駛過(guò)渡。這種模式的優(yōu)勢在于技術(shù)難度相對較低,風(fēng)險可控,能夠在現有技術(shù)和市場(chǎng)基礎上,通過(guò)不斷迭代升級,逐步滿(mǎn)足消費者對自動(dòng)駕駛功能的需求。同時(shí),漸進(jìn)式發(fā)展也有助于企業(yè)積累技術(shù)經(jīng)驗和用戶(hù)數據,為后續向更高級別自動(dòng)駕駛發(fā)展奠定基礎。例如,小鵬 XNGP 在不斷優(yōu)化城市 NGP 和高速 NGP 功能的同時(shí),通過(guò)端到端大模型的應用,實(shí)現了 “全國都能開(kāi)” 到 “全國都好用” 的跨越,提升了用戶(hù)對自動(dòng)駕駛功能的使用體驗和信任度 。
跨越式發(fā)展路徑則主要由科技公司主導,如 Waymo、小馬智行等,它們直接聚焦于 L4 - L5 級別的高度自動(dòng)駕駛和完全自動(dòng)駕駛技術(shù)研發(fā)。這種模式的目標是跳過(guò)中間級別,直接實(shí)現自動(dòng)駕駛的終極目標,一旦成功,將徹底改變出行和物流行業(yè)的格局。然而,跨越式發(fā)展面臨著(zhù)巨大的技術(shù)挑戰、高昂的研發(fā)成本和復雜的法規政策限制。為了克服這些困難,科技公司通常采用先進(jìn)的傳感器技術(shù)、強大的計算平臺和創(chuàng )新的算法,同時(shí)積極與車(chē)企、政府等各方合作,推動(dòng)技術(shù)的落地和商業(yè)化應用。以小馬智行為例,其通過(guò)持續的技術(shù)創(chuàng )新,在第七代 Robotaxi 系統上實(shí)現了成本大幅下降,同時(shí)在全球多個(gè)城市開(kāi)展自動(dòng)駕駛出行服務(wù)試點(diǎn),不斷拓展商業(yè)化應用場(chǎng)景 。
從輔助駕駛到完全無(wú)人駕駛,自動(dòng)駕駛等級的提升不僅是技術(shù)的突破,更是社會(huì )出行方式的重構。盡管 L5 級全面落地尚需時(shí)日,但 L2-L3 級技術(shù)的快速普及已悄然改變駕駛體驗。未來(lái),隨著(zhù)政策、技術(shù)、市場(chǎng)的多方協(xié)同,自動(dòng)駕駛將深刻重塑城市交通生態(tài),開(kāi)啟安全、高效、低碳的智能出行新紀元。
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