智能驾驶 | 一文理解智驾等级 L0~L5

前言

理解 L1~L5 之前，首先理解什么是智驾。

智驾涵盖汽车自动化驾驶技术这一领域。它是通过整合多种传感器、控制系统以及执行器等硬件设备，并借助先进的算法与软件实现部分或完全自动化的驾驶技术。

注意最后的描述，部分 或完全。

部分是指，比如，只支持自动泊车，自动在固定车道行驶的能力。

即指某地点的人发出呼叫作为起始点,随后,该地点的车辆会被系统定位并识别,主动开启,随后,根据任务目标自主规划行驶路线,实现自动驾驶功能,最终到达指定的目的地后完成任务

智驾标准

所有被提及的高级别自动驾驶功能均有一个统一的技术评估基准体系；该体系基于现有行业评判标准的相关规定来划分各类自动驾驶系统的能力等级；其中最低级别为L0级、最高级别为L5级

L0~L5 分级，是由国际汽车工程师协会（SAE International）制定的。

这个标准被广泛接受并用于描述不同级别自动驾驶的功能和能力。

L₀ 表示未具备任何自动化能力，在这种情况下系统无法执行任何自动驾驶功能；而 L₅ 则表示完全自动化的水平，在所有条件下系统均可完成自动驾驶任务

自2014年以来, 该标准经历了多次修订, 以反映技术进步与行业需求的变化。例如, 在2021年5月, SAE International 和国际标准化组织(ISO) 共同宣布了对 J3016 标准（驾驶自动化系统分类标准）的修订版本, 这一举措有助于更加精确地界定不同级别的自动驾驶技术，并特别明确了L3与L4级别之间的技术差异。

此外，在2016年时，美国国家高速路安全管理局（NHTSA）宣布采纳了 SAE International 的自动驾驶分级标准

智驾等级的评级主要依据 SAE International 标准进行内部评估，并通过第三方测试机构进行验证。例如, SAE International 与 CATARC 协包,于中国推行了 L2 级智能驾驶等级认证规范,该规范专门针对 L2 级自动驾驶功能制定整车产品认证标准

总体而言，在智能驾驶领域的能力分级体系的拟定与修订方面，则是由专业的行业组织如SAE International进行主导制定与更新工作。在具体的评级机制中，则主要通过汽车制造商进行自我评估以及第三方认证机构进行测试的方式来完成这一过程。

智驾等级

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L1

L1 级别的智能驾驶，也称为 部分驾驶辅助 。

主要是指系统能够持续执行车辆横向或纵向运动控制中的一个方面。

具体来说，L1 级别的核心要求包括：

自适应巡航控制：该系统能够调节行驶速度并依据前方车辆的实际速度动态调节自身速度以维持适当的安全间距。

该系统能够协助调节车辆的方向，并为驾驶员提供居中行驶或稳定行驶于车道内的支持。

这些功能有助于减少驾驶员在驾驶过程中承担的工作量一定程度，并非完全由驾驶员独自完成任务；同时要求驾驶员在整个驾驶过程中全程参与，并确保在紧急情况下能够迅速接手驾驶任务。

L1级别的智能驾驶系统不涉及左右方向的运动控制，并非像某些高级系统那样同时实现自动泊车等功能。具体来说就是，在L1级别下是分开独立运作的功能模块互不干扰。此外，在驾驶员未接管车辆的情况下这些功能也是无法运行的。

L1 级别的智驾，可以理解核心能力是通过智能技术，提高驾驶安全性。

同时，这也是电车行业在刚开始，卷技术、卷服务、卷概念的方向。

目前是大部分国产电车品牌，都已经具备 L1 的智驾能力。

L2

智驾辅助系统中的 L2 级别也被认为是辅助驾驶技术的具体表现为：车辆能够自主控制车速与行驶方向并执行基础驾驶操作。然而，在这一级别下驾驶员仍需持续关注周边环境情况并随时准备接管车辆操作以确保安全

典型的 L2 级别功能包括：

自适应巡航控制 ：可以控制车速并根据前车自动调整。

车道保持辅助 ：辅助控制方向，帮助车辆保持在车道中。

自动泊车 ：自动完成停车任务。

自动变道 ：在某些情况下，车辆可以自动进行车道变换。

相比 L1 级别自动驾驶系统而言，在 L2 等级中集成了一系列先进的传感器与摄像头用于实时监控周围的交通状况并执行相应的操作流程。这些新增的硬件设备不仅能够捕捉到更多的道路信息还能够对周围车辆及行人行为进行精确感知从而实现更加智能的道路交互管理。值得注意的是 当系统被激活或遇到突发状况时 驾驶员应立即接管整个系统的控制权确保行车安全与顺畅运行

目前来说，在现有的技术中大多数认为属于 L2 级别的自动驾驶功能被广泛采用。

L3

智能驾驶 L3 级别，也称为 有条件自动驾驶 。

典型的 L3 级别功能包括：

环境感知：车辆采用了多样的传感器配置——雷达、激光雷达（LiDAR）以及摄像头——从而能够有效地感知周围的交通参与者以及其他关键信息要素。

决策制定：车辆能够根据对其环境信息的感知做出基于信息的决策，如加速减速、转向变更或避让障碍物等。

操作过程：车辆在无需人工干预的情况下能够独立完成驾驶动作（如加速减速转向等）

自动换道 ：在高速公路等环境中，L3 车辆能够自动进行换道操作。

缓解交通拥堵的技术支持：当遇到城市道路的交通堵塞时，在前方车辆无法继续前行的情况下系统会引导当前车辆保持与前车一致的速度行驶并在适当时机主动减速甚至停车；而在绿灯即将变换时系统会协助车辆恢复到正常通行状态从而有效降低驾驶员的工作强度。

应急处理：当车辆系统感知到潜在的碰撞风险时，在反应时间内能够准确识别并执行相应的安全操作以避免事故的发生。例如，在确认检测结果后 promptly启动主动安全系统以实施必要的减速或停止动作以确保乘客与周围环境的安全。

驾驶员监控系统：尽管L3车辆在特定条件下能够实现完全自动驾驶，并且仍需确保驾驶员能够在特定情况下接管控制；因此，在这些场景中通常配备有相应的驾驶员监控系统以保证其能够迅速完成从自动驾驶到全人类操作的切换过程。

有限的驾驶场景

L3 的定义包括以下几个关键点：

系统的自主运行能力：L3级别自动驾驶系统能够在特定的运行环境中（Operational Design Domain, ODD）下实现全方位的道路交通参与任务，并涵盖车辆的左右移动与前后变速操作。

驾驶员角色转变：与L2级别相比，在L3级别自动驾驶启动时段中, 驾驶员从主要执行驾驶任务的核心参与者一变为主导动态驾驶任务的辅助者.这表明在系统指令时刻, 驾驶员需具备接手操作的责任.

本节所提出的最小风险策略要求L3级别自动驾驶系统应具备自动执行该策略的能力；即强调，在发生异常情况时（如故障或系统无法处理），该系统需确保车辆在安全状态下完成停车操作。

设计范围限制 ：L3级别系统的规划（Operational Design Domain, ODD）定义了系统的领域，在该范围内系统能够正常运行。一旦超出该界限，则需由驾驶员接管控制。

责任明确划分 ：在 L3级别自动驾驶系统的正常运行中发生一起交通事故时, 事故责任明确归于系统而非驾驶员, 这一技术的发展标志着自动驾驶技术的重要进展.

注意要求：驾驶员尽管可以在L3级别的自动驾驶系统运作状态下暂时脱离注意力，并非完全允许随意转移注意力而无需警觉性提升。因此，在接受到自动驾驶系统的具体请求指令时必须能够迅速切换并完成相应操作以保证行车安全与效率。

尽管L3级别的自动驾驶技术一旦系统被激活后便能给予驾驶者一定程度的注意力转移能力，并非完全释放。相比之下，在L4和L5级别更为先进的自动驾驶技术面前，L3级别的自动驾驶仍需依赖驾驶员作为辅助支持。目前这一技术已在部分高端汽车 models中实现应用。

L4

智驾的L4级别也被界定为高度自动驾驶的状态。其定义包括车辆在特定的设计域（Operational Design Domain, ODD）下能够完全独立完成各类动态驾驶任务。

典型的 L4 级别功能包括：

完全自动驾驶系统 ：在特定的地理区域或路况条件下（例如城市环境和高速公路等场景中），L4汽车能够实现其全部驾驶功能，并不需要驾驶员进行任何操作。

复杂环境下的精确感知 ：L4 车辆集成多种先进的探测手段：雷达、激光雷达（LiDAR）、摄像头以及超声波传感器，具备高度精确的探测能力，在动态多变的复杂环境中发挥出色表现。

高级决策与执行：凭借先进的算法体系和AI技术支持，L4车辆能够实现智能决策并完成智能驾驶任务。包括在复杂交叉路口的导航任务以及突发事件的应急处理。

无人驾驶应急响应机制：当遇到潜在危险或突发状况时,L4级别车辆具备自主应对能力,并通过急制动作与障碍规避等措施完成应急操作,实现完全自主运行

复杂路况应对 ：L4等级的车辆具备在多种复杂路况下实现自动驾驶的能力，并能适应不同的气候条件以及复杂的城市交通环境。

无需启动 ：相较于 L3 自动驾驶而言，在特定操作区域内无需随时准备接管车辆。

地理围栏 ：L4 车辆的操作通常遵循规定，在预设的区域内进行。这些区域被称作特定的范围，在此范围内操作会受到限制。当超出该范围时，车辆可能会切换到手动驾驶或低级自动驾驶模式。

动态路径优化：L4 车辆通过自主优化算法，在基于动态数据输入与环境反馈的基础上实现道路路径的实时调整。

以下是 L4 级别智能驾驶的几个关键点：

全自动驾驶性能：在ODD框架内实现全场景下的自主操作能力，并具备环境感知功能、决策优化能力以及车辆自动控制技术。该系统完全消除驾驶员的操作需求，并能持续稳定运行10000小时以上。

不需要驾驶员监督 ：与 L3 级别不同的是 L4 级别自动驾驶系统不需要驾驶员随时准备接管控制。在系统运行期间 驾驶员 可从事其他活动 包括工作 阅读或休息等

系统响应：与之不同，在遇到无法处理的情况时,L3系统需要驾驶员介入;而L4级别则具备停车能力和引导至安全状态的能力.

设计范围限制 ：L4级别自动驾驶系统具有清晰的Odd性，在这一范围内该系统能够正常运行。当超出这一范围时，则可能会导致安全问题。

责任划分：与 L3 一样，在 L4 级别自动驾驶系统正常运行时（即当其处于正常运作状态），如果导致交通事故发生，则责任由车辆制造商或自动驾驶系统承担（而不是由驾驶员负责）。

高精度的地图与定位技术：L4级别自动驾驶系统主要依靠先进的高精度地图与定位技术来实现精准的道路规划与导航操作。

传感器和数据处理：L3配备了先进的激光雷达、雷达、摄像头等传感器系统，并通过先进的数据处理系统从而实现对周围环境的精准感知。

系统的冗余性：L4级别的自动驾驶系统通常具备高度的冗余设计，在任何一个关键组件出现故障时，依然能够保持安全运行状态。

人机交互 ：即便在高度自动化的情境下，L4系统仍然能够实现与驾驶员或乘客的有效交流, 例如通过视觉信号、听觉信号或触觉信号.

L4级别自动驾驶技术是向完全自动驾驶（L5级别）过渡的重要过渡阶段，在特定环境下能够实现完全无人驾驶状态。然而，在大规模推广过程中仍需跨越技术障碍、法规障碍以及社会接受度障碍等多个维度。

L5

智驾 L5，即第五级别的自动驾驶技术，代表了自动驾驶技术的最高级别。

处于这一阶段的车辆能够实现全自-driving operation，在各种复杂环境和多变的交通条件中均能稳定运行，并不需要依赖人类驾驶员。

以下是 L5 自动驾驶的一些核心能力：

高度智能化自动驾驶系统 ：L5级别车辆具备在任意天气状况或是道路条件下实现全路径规划与动态避障的能力，并可在城市、乡村或是不同时间段运行而不受限制

无驾驶员要求：车辆设计本身不需要任何驾驶员座位或其他驾驶控制装置（如方向盘、踏板等），完全不依赖于人类的操作。

系统适应性：L5 车辆具备在复杂的城市交通、乡村道路以及高速公路等多种不同场景中运行的能力，并能及时响应突发状况（如道路关闭或紧急车辆驶入等）。

精确的环境感知系统 集成包括雷达、激光雷达（LiDAR）、摄像头等多种先进传感器技术，并配合先进的数据融合技术工作。其功能是实现对环境信息的高度准确解析。

智能决策与执行：主要依靠先进的人工智能系统和机器学习算法，在L5级别自动驾驶汽车中实现路径规划与动态交互功能；例如车辆能够自动完成障碍物规避、路径导航以及紧急情况下的减速制动等操作。

无人干预的应急响应能力 ：在各种可能发生的道路状况下（无需人工干预），车辆具备自主的安全驾驶决策能力。

无地域界限的操作能力：与 L4 仅在其限定的地理区域运行不同，L5 车型能在全球任何地点安全运行，并未受到地理障碍的限制。

全自动行程安排与引导系统：该系统能依据动态路况信息、路况评价以及行程偏好自动生成最佳路径。

L5自动驾驶技术的实现方式将导致交通运输的根本性地改变其面貌，并带来卓越的安全性能、高效性和舒适度；同时这些特点将使交通工具真正成为人们生活中移动的一部分

但就技术与法规及道德层面所面临的诸多棘手问题而言，在目前这一级别上仍被视为一种理想化的愿景，并无任何企业能够实现这一目标。

L3 VS L4

因为 L3 和 L4 将是未来的主流趋势，所以再做个对比，加深理解。

以下是几个重要的区分点：

自动驾驶的完整性 ：

1. 

L3 ：采用有条件地实现自动化，在特定场景（如高速公路上）能够实现全权操作的同时要求驾驶员随时准备好接手操作。

2. 

L4 ：实现高度自动化，在限定区域内自动完成所有驾驶任务。

驾驶员的角色 ：

1. 

L3 ：驾驶员必须在车内，并且准备在系统无法应对的情况下接管控制。

2. 

L4 ：不需驾驶员坐在车内，在预设的操作范围内该系统可自主运行，在面临复杂或紧急状况时不依赖人类干预

技术和感知能力 ：

1. 

尽管配备有先进的传感器以及部分自动决策能力，在面对复杂而多变的交通环境时，仍可能需要依赖人类的操作者进行干预。

2. 

L4 ：采用先进的人工智能和感知技术进行配备，在处理各种复杂的道路及交通情况时均能实现安全自动驾驶；几乎在所有常见环境下均能实现自主安全行驶。

应用场景 ：

1. 

L3 ：通常限于相对简单和预测性强的环境，如高速公路。

2. 

L4 ：能够在复杂的城市环境与多变的道路状况下稳定运行，并广泛应用于无人驾驶出租车与公共交通系统等多种服务领域。

法规和责任 ：

1. 

L3 ：在法律责任和监管框架上，驾驶员仍然需要对车辆的最终安全负责。

2. 

L4 ：相关方可能要承担更高的责任（由于车辆实现了完全自主的操作模式）。

这些关键点不仅体现了技术上的升级挑战，并且涵盖了安全性和相关法律法规以及社会公众的认可程度。

已实现L4级自动驾驶技术的企业中，在中国有百度公司与AutoX这两家；而国外方面则包括Google Waymo与Cruise两家。

责任界定

在畅想智驾改善生活的同时，我们也比较关注责任划分问题。

智驾时，撞了人、出了车祸，责任如何划分？

尽管 L3、L4 智驾系统说明，智驾时，责任归属系统。

但实际上，真正在判定责任时，是需要根据具体情况具体分析的。

若事故是由系统故障或设计缺陷等诱因直接导致，则责任划分较为明确，并将相应责任归于系统。

但具备智能硬件相关知识的人普遍认识到：除了软件系统的故障之外，在硬件结构问题和材料性能等方面也可能引发故障。

智架，在汽车上，现在时新的领域，但在飞机上，已经成熟应用。

最近期间内,波音公司决定暂停777x飞行测试项目；经过调查发现,在飞机上连接发动机与机身的关键部件存在裂纹,并且在后续检查中确认了这一问题的存在

飞机每次起飞前都会做一系列安全检查，包括各种零件异常监测检查。

然而，在当前汽车市场的状况下,集成了智驾系统的小型私人车辆能否达到飞机级别的安全性

肯定有点难，所以车厂会要求车主，定期根据指引维护和更新零器件。

假如你未按照车厂的要求定期维护自动驾驶系统智驾而发生故障问题，则你也应承担责任。

此外，在涉及道路及基础设施的问题时

所以这种责任界定，对智驾系统运营企业，也是一个比较大的挑战。

当L4级别的自动驾驶车辆处于全自动化运行状态（例如发生碰撞事故）时，在系统完全控制下完成此类操作的情况下

然而，车主的责任是否成立，还是取决于具体的情况和当地的法律规定。

以下是一些可能影响车主责任的因素：

车辆的保养状况：如果事故是由车主未遵循制造商提供的保养指南而进行定期检查和日常维护所导致的技术故障造成的，则车主可能需要承担相应责任。

事故发生的环境：如果车主在未在L4级自动驾驶技术支持的区域使用自动驾驶（即超出其预设的地理范围），且未能及时接手并接管自动驾驶系统的控制权，则车主可能需要承担相应责任。

自动驾驶系统发出的警示信息及权力转移请求：当事故发生前,当事故发生前,当事故发生前,自动驾驶系统主动向车主发出警示信息及权力转移请求,若此时车主未作出回应,在这种情况下,车主也可能要承担相应责任.

正确遵守自动驾驶功能的所有规定

通常情况下，在多数场景中

不过，具体责任如何分配还需根据事故具体情况和相关法律进行判定。

随着自动驾驶技术的发展与推广，在法律与法规领域也相应地不断进化与完善以应对这些新技术带来的挑战

智驾成本

为私家车配备智驾系统，特别是高级自动驾驶功能，会涉及到多种成本。

这些成本可以从初次购买、安装到维护和可能的升级等方面来考虑。

1. 购买成本 ：

硬件成本：精密的硬件系统由高级自动驾驶技术驱动运行。
软件成本：作为核心功能之一，智能驾驶系统的软件包含先进的人工智能算法与机器学习模型。
安装成本：若选择在整车生产阶段完成集成安装，则费用已包含在整车价格中；若选择后期安装，则需额外支付相应费用。

2. 和维护成本 ：

能源消耗 ：自动驾驶系统的高级计算功能可能会增加车辆的能源消耗。

系统维护：对传感器网络与软件平台进行定期巡查与优化配置，并在恶劣气象条件或交通状况下持续进行状态监测与性能状态的有效维持。

软件迭代升级

3. 保险成本 ：装备有高级自动驾驶系统的车辆可能会影响相关车辆的保险费用。一方面，在技术日益发达的今天而言，先进的自动驾驶技术可能减少了事故发生的概率，并且还降低了相应的保险费用水平；另一方面，在维护昂贵的高科技设备需要投入大量资金的情况下，则可能导致相关车辆的保险费用可能会有所上升。

潜在的法律责任及监管要求：自动驾驶系统必须遵循一系列既定的法规标准，在开发与运营过程中可能会产生额外的成本支出。这些费用通常包括但不限于安全认证测试等各项评估指标。

5. 技术升级费用 ：伴随自动驾驶技术的快速发展，在确保系统的高性能的同时，定期升级硬件与软件也是必要的，并且这是一项长期的技术投资。

在自动驾驶系统的应用方面进行私人汽车上的集成过程既面临着技术挑战又需要承担较高的初始投入费用。尽管当前技术已经取得了显著进展并且开始实现规模化生产但目前阶段这类大规模的投资仍可能面临持续性的前期投入压力。然而就长远来看这种战略性的投入不仅能够在未来较长一段时间内显著提升行车安全性还将在日常使用中带来更为便捷的生活体验。