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无人驾驶综述：等级划分

2022-08-02 14:04:00 【人工智能技术小白修炼手册】

无人驾驶不可能一蹴而就，从实现不同程度的无人驾驶开始也能较快促进产业的发展。无人驾驶的智能程度就对应不同的无人驾驶等级。《SAE J3016推荐实践：道路机动车辆驾驶自动化系统相关术语的分类和定义》（下文简称为《SAE驾驶自动化分级》）首次发布于2014年，是业内广泛引用和参考的驾驶自动化分级标准。我国的《汽车驾驶自动化分级》国标，也参照了《SAE驾驶自动化分级》中6个级别的分级框架，并结合中国当前实际情况进行了调整。

一、美国《SAE驾驶自动化分级》

《SAE驾驶自动化分级》定义了从 0 级（完全手动）到 5 级（完全自动）的6个无人驾驶等级。

SAE驾驶自动化分级

L0 级（无自动驾驶）

现在路上行驶的大多数汽车都是 L0 级：手动控制。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 级（驾驶员辅助）

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。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）。

L2 级（部分自动驾驶）

L2 级系统也被称为高级驾驶员辅助系统或 ADAS。车辆能够控制转向以及加速或减速。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。特斯拉的 Autopilot 和凯迪拉克的（通用汽车）Super Cruise 系统都符合 2 级标准。

L3 级（受条件制约的自动驾驶）

L3 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随时监控汽车。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 级（高度自动驾驶）

L3 级和L4 级自动化之间的关键区别在于，如果发生意外或系统失效，L4 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操控。

L4 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，L4 级无人驾驶汽车只能在限定区域行驶。

L5 级（完全自动驾驶）

L5 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”。L5 级自动驾驶汽车甚至都不会有方向盘或加速/制动踏板。他们将不受特定区域限制，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。

二、中国《汽车驾驶自动化分级》

为了规范国内自动驾驶的标准，由工信部提出、全国汽车标准化技术委员会归口的GB/T40429-2021《汽车驾驶自动化分级》推荐性国家标准于2021年8月发布，并从2022年3月1日正式开始实施。

L0级（应急辅助）

L0级（应急辅助）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能力。

在这一阶段中自动驾驶系统可以感知环境，并提供信息或短暂介入车辆控制以辅助驾驶员安全驾驶车辆，如熟知的车道偏离预警系统、自动紧急制动系统等在部分驾驶场景下可以辅助安全驾驶的功能都可以归类到L0级中，对于那些不具备目标和事件探测与响应能力的功能，像定速巡航、电子稳定性控制之类的功能都没有划分到自动驾驶功能中。

在0级自动化中，车辆控制的主体为驾驶员，自动驾驶系统仅提供部分的驾驶辅助。在美国汽车工程师学会SAE J3016标准中L0级自动驾驶的概念为纯人工驾驶，所有驾驶动作均由驾驶员来完成，汽车只负责执行驾驶员发出的各种操作指令。相比之下由我国界定L0级标准提出的要求更高，只有具备可辅助并部分参与驾驶员安全驾驶的功能时，才可以定义为L0级。在L0级时车辆需要可以持续执行部分目标和事件探测与响应能力，在自动驾驶系统执行辅助驾驶任务时，驾驶员可以随时介入，并立即解除自动驾驶系统控制权。

L1级（部分驾驶辅助）

L1级（部分驾驶辅助）系统在其设计运行条件下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能力。

在这一阶段中自动驾驶系统仅可以独立完成车辆在某一场景中某一方向上的控制，如车道居中控制、车辆自适应巡航等功能都可以归类到L1级中。在这一阶段驾驶员与自动驾驶系统可以同时执行车辆的驾驶任务，但是在自动驾驶系统执行自动驾驶任务的过程中，驾驶员需要充当安全员的角色，监管自动驾驶系统的驾驶行为，驾驶员可以随时介入自动驾驶汽车驾驶行为，并立即解除自动驾驶系统控制权，如果遇到危险，驾驶员需要立刻介入，以保障安全驾驶。

L2级（组合驾驶辅助）

L2级（组合驾驶辅助）系统在其设计运行条件下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能力。

L2级系统也被称为高级驾驶员辅助系统或 ADAS。在这一阶段中自动驾驶系统可以完成更多的驾驶场景，是L1级的功能场景的提升，在L1级中自动驾驶系统只能完成车辆横向或纵向运动控制中的某一驾驶场景，而在L2级中，自动驾驶系统可以完成车辆横向或纵向运动控制中所有的驾驶场景，和L1级相同的是，在这一阶段驾驶员与自动驾驶系统可以同时执行车辆的驾驶任务，驾驶员需要充当安全员的角色，监管自动驾驶系统的驾驶行为，驾驶员可以随时介入自动驾驶汽车驾驶行为，并立即解除自动驾驶系统控制权，如果遇到危险，驾驶员需要立刻介入，以保障安全驾驶。

L3级（有条件自动驾驶）

L3级（有条件自动驾驶）系统在其设计运行条件下持续地执行全部动态驾驶任务。

在这一阶段中自动驾驶系统已经可以独立完成部分驾驶场景中的自动驾驶的功能，驾驶员只需要完成安全员的角色，监管自动驾驶系统的驾驶行为。自动驾驶系统只需要在遇到不能完成驾驶行为的场景或自动驾驶系统功能失效时向安全员提出请求让其介入驾驶行为，在请求安全员介入驾驶行为过程中，自动驾驶系统还是可以独立完成一段时间的驾驶，以便让安全员做好接管的准备，如果安全员长时间没有根据自动驾驶系统要求阶段车辆，自动驾驶系统可以适时采取减缓车辆发生危险的措施。

此外，自动驾驶系统还可以识别安全员驾驶车辆的能力，当安全员不满足安全驾驶要求时，自动驾驶系统可以立即发出介入驾驶行为的请求。

L4级（高度自动驾驶）

L4级（高度自动驾驶）系统在其设计运行条件下持续地执行全部动态驾驶任务并自动执行最小风险策略。

在这一阶段中自动驾驶系统可以独立完成规定的驾驶场景中（如园区、学校等）的自动驾驶功能，驾驶员依旧需要充当安全员的角色，监管自动驾驶系统的驾驶行为。自动驾驶系统在遇到不能完成驾驶行为的场景或自动驾驶系统功能失效时，会向安全员提出请求让其介入驾驶行为，如果安全员对请求不做响应、安全员不满足驾驶车辆能力或安全员要求自动驾驶系统控制车辆到最小风险状态时，自动驾驶系统可以自行将车辆控制到最小风险状态下。

此时的自动驾驶系统会在规定场景完全控制车辆的驾驶行为，除了在车辆已经达到最小风险状态或安全员提出驾驶请求，自动驾驶系统均不会解除对车辆的控制。在安全员要求监管车辆时，自动驾驶系统会辨别安全员驾驶能力及车辆周边环境，在识别到存在安全风险时，自动驾驶系统可以暂缓解除对车辆的控制，以保障车内乘客的安全。

L5级（完全自动驾驶）

L5级（完全自动驾驶）系统在任何可行驾驶条件下持续地执行全部动态驾驶任务并自动执行最小风险策略。

在这一阶段自动驾驶系统可以独立完成所有驾驶场景中的自动驾驶功能，驾驶员可以充当安全员的角色，监管自动驾驶系统的驾驶行为。自动驾驶系统已经可以保障车内乘客的安全，在遇到不能完成驾驶行为的场景或自动驾驶系统功能失效时，会向安全员提出请求让其介入驾驶行为，如果安全员对请求不做响应或安全员要求自动驾驶系统控制车辆到最小风险状态时时，自动驾驶系统可以自行将车辆控制到最小风险状态下。

此时自动驾驶系统会完全控制车辆的驾驶行为，除了在车辆已经达到最小风险状态或安全员提出驾驶请求，自动驾驶系统均不会解除对车辆的控制。在安全员要求监管车辆时，自动驾驶系统会辨别安全员驾驶能力及车辆周边环境，在识别到存在安全风险时，自动驾驶系统可以暂缓解除对车辆的控制，以保障车内乘客的安全。

三、总结

总的来说，L0级别系统仅提供预警类功能，车辆控制完全由驾驶员掌控，因此属于辅助预警。L1~L2级别系统可接管少部分的、不连续的车辆控制任务，属于高级别辅助驾驶范围（AdvancedDriving Assistance System，简称“ADAS”或“辅助驾驶”）。而L3~L5级别系统可以在激活后的一定情况下执行连续性驾驶任务，因此属于自动驾驶范围。但L5级别的完全自动驾驶由于技术、法规、政策、标准和道德伦理等问题，其短中期的可行性较低，因此目前L4为可行性较高且落地性较强的高级别自动驾驶等级。在责任判定方面，L2及以下级别辅助驾驶仅仅给驾驶员提供辅助功能，驾驶员仍为责任主体；L3及以上自动驾驶在开启自动驾驶状态下出现的事故，应确定驾驶人或系统开发单位责任；而目前辅助驾驶功能仅在特定情况下代替人类驾驶，同时紧急情况时需要人类及时接管，因此在权责认定、法律法规和产品形态方面仍然存在一定争议。