我在德國讀博期間的課題是把組合優化應用到圖像處理，博士畢業后收到了德國兩家Tier1(一級)供應商無人駕駛感知（視覺）算法工程師/研發工程師的oFFer，后選擇了其中的一家入職，在ADAS事業部-攝像頭部門-機器學習組，從事無人駕駛計算機視覺系統的算法、軟件方面的研發，所以對自動駕駛定義和發展還是有一些個人見解的。

一、德國無人駕駛落地的現狀

德國作為汽車工業大國，為人所熟知的奔馳、寶馬、奧迪，以及大眾、保時捷、歐寶，都產自德國。德國汽車產業之所以這么發達，離不開德國汽車配件供應商Tier 1 Supplier（一級制造供應商）的貢獻，例如全球排名前列的博世集團（Bosch）和大陸集團（Continentall）。而無人駕駛系統，通常由Tier1生產并供應給主機廠。當然，也有Waymo、Uber和華為等破局者加入，良好的研發及制造業基礎使得德國的無人駕駛具有得天獨厚的先發優勢。然而，如果從自動駕駛汽車的上市產品數量上來看，國內自動駕駛汽車的發展速度（尤其是L3級別的自動駕駛汽車）是要快于德國市場的。

實際上，德國L3無人駕駛的研發落地碰到了諸多障礙。前段時間，奧迪A8宣布放棄2021引入L3自動駕駛量產計劃，可以說是給德國自動駕駛發展的當頭一棒。要知道，奧迪早在2011年就開始進行L3自動駕駛的研究，并在2017年率先在奧迪A8推出了L3自駕技術的Traffic Jam Pilot（TJP），如今突然宣布放棄，給市場帶來的震動可想而知。

奧迪放棄自動駕駛有三個原因：

首先，是L3定義不清晰導致政策法規難以建立。實際上奧迪一直等待各國L3自動駕駛相關政策落地。但直到現在，國際監管機構連最基本的L3自動駕駛功能的審批流程都沒有達成一致，其主要市場的幾個國家也沒有出臺相關L3上路政策。而明年新款A8就要上市，可能是等不起了，因此不得不放棄L3級別的自動駕駛汽車。

其次，現有技術難以保證L3自動駕駛百分百安全。這里主要的問題是缺少高精地圖，我們在后文會有詳細說明。

最后，是燃油車平臺對高階自動駕駛限制較多，無法發揮高階自動駕駛技術優勢。

奧迪暫停L3自動駕駛量產計劃的三個原因中，最為重要的是第一個問題，即L3定義不清的問題，也是各國沒有出臺L3相關政策的關鍵。因此想要量產L3級別自動駕駛，需要廠商具備強大技術儲備，并給出清晰的L3自動駕駛定義才能實現。

世界范圍內的無數廠商都想打開高階自動駕駛的大門。相比國外廠商，國內車企在L3自動駕駛方面的發展還要更快一些。就在最近，廣汽新能源對L3自動駕駛技術進行了全面的討論，給出L3具體定義：高精地圖全路段全速域的自動駕駛。簡單說，就是在高精地圖覆蓋的中國所有的高速公路和城市快速路，0-120km/h全速域的自動駕駛。從而開啟了高階自動駕駛的旅程。這將在后文進一步地進行介紹，在那之前，我們還是首先來聊聊自動駕駛的分級體系。

二、SAE分級體系的六個等級

在對自動駕駛汽車的描述上，NHTSA 和SAE 采用了類似的分級體系，NHTSA 將非自動駕駛與自動駕駛分為了5個等級，而SAE是6個等級。SAE更為常用，它的六個等級分別是非自動化、輔助駕駛、半自動化、有條件的自動化、高度自動化和全自動化。

Level 0 非自動化（No Automation）

Level 0被稱為“非自動化”，是駕駛員具有絕對控制權的階段。

Level 1 輔助駕駛（Driver Assistance）

Level 1被稱為“輔助駕駛”。在Level 1階段，系統在同一時間至多擁有“部分控制權”——要么控制轉向，要么控制油門/剎車。當出現緊急情況突發時，司機需要隨時做好立即接替控制的準備。并且人類需要對周圍環境進行監控。

Level 2 半自動化（Partial Automation）

Level 2被稱為“半自動化駕駛”。與Level 1不同，Level 2階段轉移給系統的控制權從“部分”變為“全部”，也就是說，在普通駕駛環境下，駕駛員可以將橫向和縱向的控制權同時轉交給系統。并且人類需要對周圍環境進行監控。

Level 3 有條件的自動化（Conditional Automation）

Level 3被稱為“有條件地自動化”，是指系統完成大多數的駕駛操作，僅當緊急情況發生時，駕駛員視情況給出適當的應答的階段。此時，系統接替人類，對周圍環境進行監控。

Level 4 高度自動化（High Automation）

Level 4被稱為“高度自動化”，是指自動駕駛系統在駕駛員不出做“應答”的條件下，也可以完成所有的駕駛操作的階段。但是，此時系統僅支持部分駕駛模式，并不能適應于全部場景。

Levle 5 全自動化（Full Automation）

Level 5被稱為“高度自動化”，與Level 0、Level 1、Level 2、Level 3、Level 4最為主要的區別在于，系統能夠支持所有的駕駛模式。在這一階段中，可能將不再會允許駕駛員成為控制主體。

通過劃分控制主體（普通、緊急）、環境監控主體與系統支持的駕駛模型，我們可以將L0至L5的特征總結如下（表1）：

來源：The Liability Problem of the Subjects in Automatic Driving and its Solution [1]

我國的《<汽車駕駛自動化分級>推薦性國家標準報批公示》也類似（表2）：

三、究竟什么是真正的L3自動駕駛？

前文提到，目前法規中沒有明確L3的定義。而廣汽新能源率先給出的L3場景及功能定義是：高精地圖全路段全速域自動駕駛，是首批給出明確L3定義的汽車廠商。

我把這個定義解讀為：以高精地圖數據為主，以感應器數據為輔，可以實現法定限速內全速域、全路況的自動駕駛，才是真正的L3級別自動駕駛。只能實現部分速域（如長安L3的0-40KM/h）或依靠道路標線識別的產品，嚴格來說只能算是升級版的L2級別自動駕駛。

在SAE的分級體系中，L0至L2為低等級的駕駛系統，而L3至L5為高級自動駕駛系統。在L2到L3的跨越中，最為重要的就是環境的監控主體從駕駛員變為了系統。只有當系統能夠自動地探查與分析附近區域的狀況時，高階的自動駕駛才能成為可能。

需要說明的是，這里的環境監控主體不僅需要持續不斷地獲取汽車周邊的環境信息，更重要的是根據信息進行駕駛環境安全狀況的判定。因此僅僅擁有夜視（Night Vision）、交通標志識別（Traffic Sign Recognition）等功能并不代表環境監控主體為系統。

因此，僅僅升級L2自動駕駛的攝像頭與雷達，已經不能滿足系統接管汽車時對環境監控的需求，直到高精地圖的出現才解決了這個問題。高精地圖對于L3自動駕駛的重要性可以體現為4點：

（1）提供精準度更高更安全的地圖

要讓交通工具自己擁有可以做出行為判斷的超級大腦，這就對地圖精準度要求極高，定位的偏差會造成系統無法獲取準確車道定位，在轉向、變道等情況下可能發生安全風險。普通的導航地圖只能為駕駛員提供道路信息，而高精地圖則專為自動駕駛而生。我們日常所使用的電子地圖，都是基于商用GPS，精度為5米左右，而高精地圖定位精度達到0.1m，直接服務于智能駕駛決策控制器。

（2）在惡劣天氣下保障安全

自動駕駛安全性常常受到惡劣天氣的威脅，例如光線、濃霧、雨雪等。這種情況下傳感器受到影響甚至失靈。高精地圖的優勢在于可以彌補傳感器數據缺失，利用高精地圖數據對前方1km的道路情況進行補充。無論是在日常駕駛還是濃霧環境，高精地圖都能更精確、全面地感知前方路況，行車安全性得到更高保障。

（3）高速過彎時獲取路況信息

當車輛處在高度過彎狀態時，由于車載傳感器的局限性，無法對彎道后路況進行提前監測，這時候自動駕駛系統就會將自動駕駛回歸于人。高精地圖的優勢就顯現出來了。有了高精地圖后，可提前獲取前方道路的限速、彎道曲率等信息，為車輛提供超視域的路徑規劃和決策依據，可安全舒適的通過。

（4）高效靜態物體判斷力

搭載高精地圖后，自動駕駛能讓監測系統更加智能，提前去除路燈、標志牌等固有靜態物體，讓資源集中在動態物體監測，這無疑增加了系統運行效率、提高了傳感器監測精度、提升了自動駕駛安全性。

以上四點對于實現環境監控而言都是至關重要的。當前全球主流汽車的自動駕駛水平普遍在L1到L2級別，而沒能廣泛實現自動駕駛技術的跨越，很大程度上就是因為高精地圖的缺失。可以說，高精地圖是L3及以上自動駕駛的關鍵鑰匙，離開了高精地圖，高階自動駕駛只能是“空中樓閣”。

四、如何實現真正的L3自動駕駛：高精地圖+高精雷達+智能攝像頭

在L3的環境監控系統中，高精雷達和智能攝像頭對于我們來說可能更加熟悉，他們是組成廣汽新能源L3“三重感知”技術的其余兩個重要部分。

當前，單獨實現高精雷達和智能攝像頭的廠商不少，但像廣汽新能源ADiGO自動駕駛系統同時這種同時實現“高精地圖+高精雷達+Mobileye EyeQ4攝像頭”的量產車型就比較少見了。三重感知技術，成為全球首批可量產交付的L3自動駕駛系統。

在ADiGO 3.0自動駕駛系統的加持下，廣汽新能源埃安 LX成為全球首批量產L3級自動駕駛車型。

首先在高精雷達+智能攝像頭方面，埃安 LX擁有23個智能感應裝置，包括17個雷達、4個全景攝像頭、1個智能攝像頭及1個疲勞檢測傳感器。

其次是高精地圖方面。埃安 LX搭載的全球首批可交付應用的中國高精地圖精度達到了10厘米，能實時獲取車輛所處道路的車道級定位及信息，為系統提供安全冗余。

可以說，超一流的硬件組合配合高精地圖，使埃安 LX實現真正意義上的L3自動駕駛。廣汽新能源也成為極少見的能夠在「全路段，全速域」上實現真正L3的廠商。

據消息透漏，具備L3自動駕駛的埃安LX已完成120000公里的路試，即將在今年7月正式量產、交付。而廣汽新能源最新產品“下一代智能SUV”埃安V也將緊隨埃安LX后實現L3自動駕駛的量產搭載。

五、總結

通過以上對功能和應用場景的分析，我個人認為廣汽新能源所給出的這一L3定義（高精地圖下實現全路況全速域自動駕駛），是符合用戶需求及未來發展的。

自動駕駛的目的不僅在于解放雙手，更重要的是保護駕乘人員的安全。從這個角度上看，環境監控是整個自動駕駛系統的重中之重，也是區別低級自動駕駛系統（L0至L2）與高級自動駕駛系統（L3至L5）的分水嶺。

如何在極端情況下保證自動駕駛系統的安全性，是每一個自動駕駛汽車廠商都不得不思考的問題。“高精地圖+高精雷達+Mobileye EyeQ4攝像頭”創新的三重感知方案，三者融合互補，實現超視覺、超傳感器邊界的全場景超強感知，很好地解決了極端環境下的環境監控問題。因此，它不僅是目前最優的解決方案之一，也是未來的趨勢。

廣汽新能源ADiGO3.0自動駕駛系統已經第一批交出了L3級別的答卷，其他廠商是否會迎頭趕上，共同推進高階自動駕駛系統的發展，讓我們拭目以待。歡迎知友在下方評論區一起探討對L3自動駕駛的看法。