驾驶自动化水平



自动驾驶汽车技术不再是未来梦想,而是正在快速发展成为现实。自动驾驶或自动驾驶技术正在彻底改变和转型运输行业。它提高了驾驶舒适性和道路安全性,并改变了我们与车辆互动的方式。

自动驾驶技术具有不同的自动化水平。根据自动化水平,车辆可分为六个不同的等级,从完全手动到完全自动。这种驾驶自动化水平的分类由汽车工程师协会 (SAE)制定。

在本章中,我们将解释每个驾驶自动化水平,并了解其技术、功能以及当前的使用状态。了解自动化水平对于深入了解自动驾驶汽车的未来至关重要。

什么是驾驶自动化水平?

车辆在没有任何人工干预的情况下自主执行驾驶功能的程度称为驾驶自动化水平。自动化水平基本上描述了人类驾驶员参与控制车辆操作的程度。

自动化水平可以从零自动化到完全自动化不等,具体取决于车辆的人工驾驶员控制能力。此概念主要用于阐明车辆在自动驾驶技术方面的能力和局限性。

驾驶自动化水平

汽车工程师协会 (SAE) 根据其功能、能力和局限性定义了六个驾驶自动化水平。这里详细解释了这六个驾驶自动化水平:

第 0 级 - 无驾驶自动化

SAE 第 0 级称为无驾驶自动化。在第 0 级自动化中,车辆完全手动,需要人工驾驶员执行所有驾驶任务并控制车辆。

但是,这些车辆配备了一些基本的安全和警告功能,例如紧急制动和车道变更警告。这些功能只是辅助人工驾驶员,但不会在车辆中提供任何驾驶自动化。我们今天在道路上看到的绝大多数汽车和其他车辆都是第 0 级自动驾驶汽车,完全由人工驾驶员控制。

第 1 级 - 驾驶员辅助

SAE 第 1 级称为驾驶员辅助。在第 1 级自动化中,车辆能够在转向或加速方面提供驾驶员辅助,但不能同时提供两者。因此,在这些车辆中,驾驶员需要持续监督车辆的操作。

第 1 级车辆中最常用的技术包括自适应巡航控制 (ACC) 和车道保持辅助。ACC 负责在车辆与其前方车辆之间保持恒定的速度和安全距离。因此,具有巡航控制、泊车辅助等功能的汽车属于此类。

第 2 级 - 部分驾驶自动化

SAE 第 2 级称为部分驾驶自动化。第 2 级车辆能够在特定驾驶环境下同时提供转向和加速辅助。但是,重要的是人工驾驶员必须持续监控周围环境,并在需要时准备好接管。

第 2 级车辆使用高级驾驶辅助系统 (ADAS) 来执行自动转向、速度控制和制动功能。目前可用的第 2 级自动驾驶系统的常见示例包括特斯拉的 Autopilot、通用汽车的 Super Cruise 等。

第 3 级 - 有条件的驾驶自动化

SAE 第 3 级称为有条件的驾驶自动化。第 3 级车辆能够动态检测环境条件并根据这些条件做出决策。例如,这些车辆可以自动加速超过缓慢行驶的车辆。但是,仍然需要人工驾驶员进行持续监督。如果自动系统无法执行该功能,驾驶员必须准备好接管控制权。

此类车辆配备了先进的传感器和人工智能 (AI) 技术。利用这些技术,第 3 级车辆可以在人工驾驶员的监督下执行交通导航和速度调整。奥迪配备交通拥堵辅助功能的 A8L 是第 3 级自动驾驶汽车的典型示例。

第 4 级 - 高级驾驶自动化

SAE 第 4 级称为高级驾驶自动化。在第 4 级,车辆能够在指定的地理围栏区域内执行完全的驾驶自动化。此外,在正常条件下以及指定区域内,这些车辆不需要人工驾驶员。

在第 4 级车辆中,最广泛使用的技术包括高清地图、强大的 AI 技术和冗余系统。所有这些技术共同使此类车辆能够在没有任何人工干预的情况下安全运行。虽然,第 4 级车辆仍然无法在不受限制的环境中自主运行。

第 4 级自动驾驶汽车的示例包括 Waymo 的无人驾驶出租车和 Navya 的自动驾驶班车。

第 5 级 - 完全驾驶自动化

SAE 第 5 级是完全驾驶自动化。在第 5 级,车辆能够在任何条件下执行所有驾驶任务,而无需任何人工干预。因此,第 5 级车辆被称为完全自动驾驶汽车。这些车辆没有人工驾驶员控制装置,如方向盘、制动踏板等。

在这些车辆中,先进的人工智能技术和智能传感器套件用于提供周围环境的准确可靠监控。这些车辆可以自主了解路况、交通流量、道路标志和信号。因此,第 5 级车辆可以称为完全无人驾驶汽车或自动驾驶汽车。

驾驶自动化水平总结

SAE 等级 等级名称 驾驶员责任 车辆的功能 示例
第 0 级 无驾驶自动化 驾驶员拥有完全控制权 基本安全功能,但没有驾驶自动化 今天道路上的大多数车辆
第 1 级 驾驶员辅助 驾驶员拥有完全控制权,并提供一些基本辅助。 速度或转向控制,但不能同时控制 配备自适应巡航控制的车辆
第 2 级 部分驾驶自动化 驾驶员必须监控并准备好接管系统故障时的控制权。 同时进行转向和加速 特斯拉的 Autopilot 和通用汽车的 Super Cruise
第 3 级 有条件的驾驶自动化 驾驶员需要在必要时接管控制权。 在特定条件下完全控制驾驶,并在需要时提醒驾驶员提供协助 奥迪的交通拥堵辅助功能
第 4 级 高级驾驶自动化 在限定区域内不需要人工驾驶员。 在指定区域内完全自动驾驶,还可以处理紧急情况。 Waymo 无人驾驶出租车
第 5 级 完全驾驶自动化 在任何情况下都不需要人工驾驶员。 在所有条件下完全自动驾驶,无需人工控制 正在开发中

结论

总之,SAE 定义了总共六个驾驶自动化水平。每个级别都有其自身的功能和能力。今天,我们看到的道路上大多数车辆都属于第 2 级驾驶自动化,因为它们只为人工驾驶员提供辅助,而不是完全的驾驶自动化。

第 3 级车辆接近生产和商业化,但许多国家仍在等待监管部门批准。第 4 级和第 5 级车辆处于开发和测试阶段。然而,随着技术的进步,预计在不久的将来将实现完全的自动化。让我们进入下一章,学习自动驾驶汽车内部的技术。

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