自動(dòng)駕駛L2與L3有什么區(qū)別？為什么車企不提L3？

隨著自動(dòng)駕駛技術(shù)的不斷演進(jìn)，智駕也從實(shí)驗(yàn)室走向了普通消費(fèi)者，現(xiàn)階段很多車企都相繼發(fā)布智駕車型，并已有很多消費(fèi)者在日常出行中將其作為主要模式。但大家應(yīng)該也發(fā)現(xiàn)了，現(xiàn)在各車企在宣傳自動(dòng)駕駛技術(shù)，尤其是在工信部“強(qiáng)監(jiān)管”后，大家對(duì)于自動(dòng)駕駛的宣傳則更加保守。除了華為在近期的發(fā)布會(huì)中提到了高速L3商用解決方案外，其他的很多車企對(duì)于智駕系統(tǒng)的定義則稱為組合駕駛輔助，即L2級(jí)自動(dòng)駕駛。為何大家都不敢宣傳L3？L2和L3到底有何區(qū)別？

L2和L3如何定義？

根據(jù)美國(guó)汽車工程師學(xué)會(huì)（SAE）發(fā)布的自動(dòng)駕駛分級(jí)中，對(duì)于L2的定義為：在部分的場(chǎng)景中，無(wú)人駕駛系統(tǒng)可以完成部分操作，根據(jù)系統(tǒng)要求，人類需及時(shí)監(jiān)控周邊環(huán)境，并需隨時(shí)可以接管車輛。這時(shí)駕駛操作的主體和監(jiān)控車輛周邊環(huán)境的主體都是人類駕駛員，而無(wú)人駕駛系統(tǒng)只是對(duì)駕駛過(guò)程進(jìn)行輔助。對(duì)于L3級(jí)的定義為：在部分的場(chǎng)景中，無(wú)人駕駛系統(tǒng)可以完成所有的操作，根據(jù)系統(tǒng)要求，人類提供適當(dāng)?shù)膽?yīng)答。其中駕駛操作的主體和監(jiān)控車輛周邊環(huán)境的主體是無(wú)人駕駛系統(tǒng)，人類駕駛員僅需提供適當(dāng)?shù)闹С帧?/p>

感知系統(tǒng)會(huì)有何差別？

在自動(dòng)駕駛系統(tǒng)中，感知是基礎(chǔ)也是核心。L2系統(tǒng)通常以視覺(jué)攝像頭和毫米波雷達(dá)為主，利用深度學(xué)習(xí)算法完成車道線識(shí)別、車輛與行人檢測(cè)，并結(jié)合毫米波雷達(dá)在惡劣天氣下對(duì)距離和速度的測(cè)量，從而實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)巡航與車道保持等功能。由于攝像頭受光照影響較大，毫米波雷達(dá)分辨率有限，二者融合雖能覆蓋絕大多數(shù)日常場(chǎng)景，卻難以在夜間、強(qiáng)光直射或隱蔽物體突現(xiàn)時(shí)保持高精度感知。

L3系統(tǒng)會(huì)在感知層面有質(zhì)的飛躍，在L3階段，激光雷達(dá)將被納入標(biāo)配，能夠?qū)崟r(shí)輸出百萬(wàn)點(diǎn)級(jí)別的三維點(diǎn)云，實(shí)現(xiàn)對(duì)周圍環(huán)境的細(xì)致刻畫；多顆毫米波雷達(dá)與環(huán)視攝像頭、超聲波傳感器共同構(gòu)建四維冗余感知網(wǎng)絡(luò)，使得即便在大雨、大霧或夜間，系統(tǒng)也能保持對(duì)道路、障礙物和交通標(biāo)志的高精度識(shí)別。激光雷達(dá)的加入不僅補(bǔ)齊了深度信息的短板，還為高精地圖的本地化匹配提供了可靠支撐，為L(zhǎng)3系統(tǒng)在限定場(chǎng)景內(nèi)的脫手駕駛奠定了前提條件。

算力平臺(tái)與算法架構(gòu)有何差別？

L2與L3在算力需求上存在數(shù)量級(jí)的差距。L2系統(tǒng)普遍采用30–200TOPS（萬(wàn)億次運(yùn)算）級(jí)別的SoC，以滿足多路攝像頭、毫米波雷達(dá)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)處理以及基礎(chǔ)路徑規(guī)劃、目標(biāo)跟蹤算法的執(zhí)行。其算法框架通常以單一路徑感知與決策為主，深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)承擔(dān)檢測(cè)與語(yǔ)義分割等任務(wù)，隨后由車輛ECU（電子控制單元）完成縱向與橫向控制命令的下發(fā)。

而L3系統(tǒng)則需要200–1000+TOPS的超高算力平臺(tái)。不僅要實(shí)時(shí)處理激光雷達(dá)點(diǎn)云，同時(shí)還需并行運(yùn)行多模型融合算法、場(chǎng)景理解與行為預(yù)測(cè)，以及執(zhí)行多重功能安全校驗(yàn)。典型的L3算法棧包括基于圖優(yōu)化的高精定位、點(diǎn)云語(yǔ)義分割、基于深度學(xué)習(xí)的目標(biāo)預(yù)測(cè)與軌跡規(guī)劃，以及冗余決策模塊的交叉檢驗(yàn)。所有關(guān)鍵路徑均需在主算與備算平臺(tái)上獨(dú)立實(shí)現(xiàn)，以便在任一路徑出現(xiàn)異常時(shí)，另一平臺(tái)可以無(wú)縫接管，保證安全落地。

系統(tǒng)冗余與功能安全有何差別？

在安全設(shè)計(jì)方面，ASIL（汽車功能安全等級(jí)）是衡量自動(dòng)駕駛系統(tǒng)可靠性的關(guān)鍵標(biāo)準(zhǔn)。L2系統(tǒng)的冗余設(shè)計(jì)多停留在單一傳感或單一路徑的備份層面，少數(shù)高端車型會(huì)為攝像頭或毫米波雷達(dá)配備冗余單元，但在制動(dòng)、轉(zhuǎn)向與動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)上并未做到雙路冗余。一旦關(guān)鍵部件失效，系統(tǒng)只能被動(dòng)降級(jí)或完全退出，交還控制權(quán)給駕駛員。

L3系統(tǒng)將在冗余層面則做足文章，激光雷達(dá)、毫米波雷達(dá)、攝像頭等傳感器各自獨(dú)立運(yùn)行，主算與備算平臺(tái)均具備完整的感知與決策能力；雙電源、雙通信鏈路、雙制動(dòng)系統(tǒng)及雙轉(zhuǎn)向系統(tǒng)構(gòu)成了全棧冗余設(shè)計(jì)，確保單一路徑或單個(gè)元件失效時(shí)，系統(tǒng)依然能夠維持基本的自動(dòng)駕駛功能，并在必要時(shí)安全停車或駛?cè)霊?yīng)急車道。這一全方位的冗余保障，使得L3系統(tǒng)能夠滿足ASIL-D級(jí)別的最高功能安全要求。

軟件架構(gòu)與功能切換有何差別？

L2與L3在軟件控制和模式切換機(jī)制上亦大相徑庭。L2輔助駕駛模式的啟動(dòng)與退出高度依賴駕駛員操作，車輛在開(kāi)啟自適應(yīng)巡航或車道保持前，需駕駛員手動(dòng)按鍵確認(rèn)，并在運(yùn)行過(guò)程中持續(xù)檢測(cè)駕駛員的手部和視線狀態(tài)。一旦檢測(cè)到手離方向盤或視線未聚焦，系統(tǒng)會(huì)立即發(fā)出警告，隨后強(qiáng)制退出輔助駕駛模式。

L3系統(tǒng)則在其設(shè)計(jì)運(yùn)行域（ODD）內(nèi)實(shí)現(xiàn)閉環(huán)自動(dòng)駕駛。軟件平臺(tái)通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)環(huán)境條件、地圖匹配度和系統(tǒng)健康狀態(tài)，在檢測(cè)到超出ODD時(shí)發(fā)出接管請(qǐng)求；若駕駛員在限定時(shí)間內(nèi)未接手，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)執(zhí)行最小風(fēng)險(xiǎn)策略，如減速至停或駛?cè)霊?yīng)急車道。同時(shí)，L3系統(tǒng)能夠根據(jù)高精地圖預(yù)先掌握道路曲率、坡度與交叉口信息，并動(dòng)態(tài)規(guī)劃路徑，無(wú)需駕駛員持續(xù)關(guān)注，實(shí)現(xiàn)真正意義上的“免監(jiān)督”駕駛。

安全策略與風(fēng)險(xiǎn)管理有何區(qū)別？

在安全策略方面，L2系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)管理主要依賴駕駛員熟練度與系統(tǒng)警示。系統(tǒng)會(huì)在感知失真或算法不確定時(shí)，通過(guò)語(yǔ)音、儀表告警等方式提示駕駛員干預(yù)，但對(duì)于駕駛員未及時(shí)反應(yīng)的情況，缺乏進(jìn)一步的質(zhì)量保證措施。

相比之下，L3系統(tǒng)在設(shè)計(jì)之初即將“風(fēng)險(xiǎn)分布權(quán)”納入考量，系統(tǒng)不僅要對(duì)外部環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行量化評(píng)估，還要對(duì)自身運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行持續(xù)監(jiān)測(cè)，并根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)調(diào)整功能可用性。當(dāng)外部風(fēng)險(xiǎn)或系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)高于可控閾值時(shí)，系統(tǒng)會(huì)在最短時(shí)間內(nèi)完成安全降級(jí)，并在必要時(shí)將車輛引導(dǎo)至安全區(qū)域停車，從而最大程度降低潛在事故損失。

L3有何挑戰(zhàn)？

技術(shù)升級(jí)往往伴隨著成本攀升，L2系統(tǒng)中，傳感器成本控制在一萬(wàn)至三萬(wàn)元人民幣之間，而L3系統(tǒng)僅激光雷達(dá)一項(xiàng)成本便可能高達(dá)數(shù)萬(wàn)元，加之高算力芯片與冗余硬件投入，使整車成本提升五萬(wàn)至十萬(wàn)元不等。要實(shí)現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)，必須在傳感器采購(gòu)、計(jì)算平臺(tái)設(shè)計(jì)與供應(yīng)鏈管理上取得突破，才能將L3整體成本壓降至合理區(qū)間。

此外，L3級(jí)別的自動(dòng)駕駛要求無(wú)人駕駛系統(tǒng)可以很大程度上“獨(dú)立操作”，對(duì)于企業(yè)來(lái)說(shuō)，若出現(xiàn)智駕事故，企業(yè)將對(duì)此負(fù)主要責(zé)任，因此企業(yè)在宣傳時(shí)，為減少責(zé)任糾紛，在技術(shù)未100%確保安全時(shí)，不會(huì)主動(dòng)宣傳達(dá)到L3等級(jí)。

最后的話

隨著激光雷達(dá)等高精度傳感器成本逐年下降，法規(guī)與標(biāo)準(zhǔn)日趨完善，L3有條件自動(dòng)駕駛有望從高端市場(chǎng)向中高端乃至入門級(jí)車型下探。同時(shí)，V2X（車聯(lián)網(wǎng)）與高精地圖的普及，也將為系統(tǒng)提供更豐富的路側(cè)與云端信息，進(jìn)一步提高感知冗余度與決策精度。多傳感融合算法、強(qiáng)化學(xué)習(xí)與仿真技術(shù)的進(jìn)步，更將不斷提升系統(tǒng)安全性與魯棒性?？梢灶A(yù)見(jiàn)，L2與L3的界限在不斷模糊與移動(dòng)，但以技術(shù)為驅(qū)動(dòng)的分層設(shè)計(jì)依舊是行業(yè)健康發(fā)展的基石。最后，用一個(gè)表格給大家整理了這兩者的區(qū)別，給大家直觀感受下L2和L3的不同。