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L3級自動駕駛在技術上有什么不一樣的要求?

2026-01-07 10:17
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最近,很多小伙伴在后臺私信,想了解L3級自動駕駛有哪些技術要求。其實對于自動駕駛行業來說,L3級是一個非常重要的分水嶺。一旦達到L3級,車輛的主要駕駛行為將交由系統負責,駕駛員則轉變為輔助角色。那么,實現L3級自動駕駛,在技術上究竟需要滿足哪些條件呢?

什么是L3級自動駕駛

L3級自動駕駛(Level 3 Automated Driving),也稱為有條件自動駕駛。它相較于更低級別的自動駕駛來說,最大的區別就是在某些特定的道路條件和運行范圍內,車輛可以自己完成包括感知周邊環境、控制方向、加減速等絕大多數的駕駛任務,駕駛員不需要持續手動操作,只需在系統發出接管請求時及時恢復控制。

這一定義來自國際汽車工程師學會(SAE)制定的自動駕駛分級標準《駕駛自動化分級》(SAE J3016),這也是全球最被廣泛引用的自動駕駛等級標準。根據它的定義,L3級自動駕駛系統能夠在限定的設計運行域(ODD)內自動執行動態駕駛任務(DDT),并在人機交互中明確規定何時由系統負責、何時需要人來接管。

自動駕駛等級分類,圖片源自:網絡

在中國,關于自動駕駛系統的權威技術規范是《智能網聯汽車自動駕駛系統通用技術要求》(GB/T 44721-2024),該標準已于2024年9月發布實施。它適用于裝有自動駕駛系統的乘用車和商用車,對自動駕駛系統的總體要求、運行條件、功能安全、人機交互、數據記錄等方面做了具體規范。

這個標準并不只針對L3一個級別,但它明確規定了自動駕駛系統如何在限定條件內安全可靠地執行動態駕駛任務、如何處理異常情況、系統如何與駕駛員交互等一整套工程技術要求,這些對L3級自動駕駛的實現至關重要。

想達到L3級自動駕駛,并不是簡單裝一堆傳感器就可以了,這一等級對應的是一系列具體的技術能力要求,需要在標準、測試、系統設計、數據處理等多個環節達到規定的門檻。

感知與環境理解必須能全面、可靠工作

L3級自動駕駛系統要求車輛能夠借助多傳感器融合,實時且準確地感知和理解周圍環境。為達到這一要求,需要融合高精度攝像頭、毫米波雷達、激光雷達等多種傳感器,通過數據融合技術整合不同來源的信息,從而讓車輛在360度范圍內構建出涵蓋道路結構、車輛、行人、交通標志與信號燈等關鍵目標的環境感知圖譜。感知的精度與完整度,直接決定了系統能否在真實復雜的交通場景中安全運行。

為此,各類傳感器在其探測范圍內要達到行業認可的精度標準,如激光雷達對靜態物體的測距需達到厘米級,攝像頭在多變光照條件下仍需保持對動態目標的高識別率。在系統層面,融合后的感知結果必須穩定、可靠,足以支持后續的決策與控制。

此外,環境感知不僅限于“看到”物體,更要實現“理解”場景。系統需在復雜的交通流中,有效區分潛在危險目標與可忽略的干擾,從而為下游的決策規劃模塊提供具備情境理解能力的輸入,以生成合理、安全的車輛控制指令。

決策與控制系統要在限定條件下能自己“開車”

要實現L3級自動駕駛,精準的環境感知只是基礎。在獲取感知數據后,系統必須能夠據此做出安全的駕駛決策并執行控制。這一部分包括規劃車輛的行駛路徑、控制加減速、調整方向等動態駕駛任務。決策與控制算法常由深度學習、路徑規劃和運動控制模塊等組成,它們需要滿足實時性和安全性兩個基本要求。

一是實時性,在復雜交通環境下,系統需要在數十毫秒級內響應外界變化,保證控制指令的及時性;

二是安全性,系統在做出控制決策前,需要評估一定范圍內的各種潛在風險,并且盡量避免錯誤判斷。如在高速公路行駛中遇到突然切入的車輛,系統需要快速判斷并執行制動或規避動作,且不能發生遲滯決策。

這些能力在商用化前會采用模擬仿真、封閉場地測試和大規模實際道路測試等3種方式綜合驗證,確保在其設計運行域(ODD)內,車輛不會因控制錯誤導致風險。

功能安全和最小風險策略是硬性要求

自動駕駛系統必須具備功能安全機制,也就是在軟件或硬件出現故障時能夠保證最基本的安全狀態。依據《道路車輛功能安全》(ISO 26262)要求,當系統檢測到內部故障時,必須啟動相應的安全機制(例如故障處理、進入安全狀態、發出駕駛員警告等),以實現風險最小化,確保車輛處于安全狀態,這也是我們常理解的最小風險策略。

所謂最小風險策略,就是指當系統無法繼續安全運行時,自動將車輛減速并駛向安全位置停車,同時合理打開危險警示燈等措施,從而盡可能減少事故風險。如高速行駛時系統發生嚴重感知故障,車輛要自動判斷安全路線、減速至安全速度、駛向緊急停車帶停車,這些動作都要在預設的邏輯和安全邊界內完成。明確最小風險策略,并對其觸發條件、執行行為進行系統性設計,是L3系設計中不可或缺的一部分。

人機交互設計必須明確駕駛員何時介入

L3級自動駕駛最不一樣的地方在于它不是完全替代駕駛員,而是在特定條件下“托管”駕駛任務,同時駕駛員仍舊需要接管。在這一模式下,人機交互設計變得極其重要。這種交互主要體現在兩個方面。

圖片源自:網絡

一是系統狀態的反饋要直接。當L3自動駕駛模式激活時,駕駛艙顯示和聲音提示必須向駕駛員清晰告知當前的自動駕駛狀態、可運行的條件范圍(比如高速公路、晝間等限制),讓駕駛員了解當前系統的能力和限制。

二是接管請求與響應流程要明確。當系統遇到如天氣惡劣、道路標線模糊或者復雜交通狀況等超出其能力范圍的情況時,自動駕駛系統要通過視覺、聽覺等多種方式向駕駛員發出接管請求。這類提示應有明確的時間窗口,系統必須給駕駛員足夠的時間完成從自動模式向手動駕駛的切換,并且系統也要持續監測駕駛員的注意力狀態,確保其能夠及時回應。

這一點和L2級輔助駕駛有本質區別,L2要求駕駛員持續關注道路,隨時可以操作,而L3允許駕駛員適度放松駕駛動作,但必須保證對接管請求有有效反應,對此需要在車輛上加裝駕駛員監控系統(DMS),以實現對駕駛員狀態的實時監測能力。

數據記錄、存儲和安全是技術合規要點

自動駕駛系統在運行過程中會持續產生包括傳感器原始數據、車輛動態信息以及系統內部狀態與決策日志等海量的數據。這些數據的完整、可靠記錄與存儲,是進行事故追溯、系統優化與責任判定的核心依據。對于數據處理的設計規范需符合標準要求。

為此,車輛需配備符合規范的數據存儲系統(DSS)。其記錄的具體內容涵蓋車輛行駛數據(如速度、加速度、轉向信號)、環境感知數據(如攝像頭、雷達、激光雷達的原始或預處理數據),以及系統運行狀態、駕駛決策、故障代碼和人機交互記錄等。

該系統還需具備事件觸發機制(如在碰撞預警或系統故障時,自動保存事件前后一段關鍵時間窗內的數據),并滿足防篡改、抗物理損壞的存儲安全要求,這就要求通過寫保護功能的獨立硬件單元實現。對存儲數據的訪問也要實施嚴格的加密與權限控制,以保護個人隱私與數據安全。

最后的話

L3級自動駕駛之所以被這么多人討論,主要是因為其涉及到汽車駕駛責任主體的根本性轉變。對此,它要求車輛在限定的設計運行域內,構建一個以高精度感知為基石、以實時安全決策為核心、以功能安全和數據可追溯為硬性保障的完整技術體系。這不僅是單一技術的突破,更是系統架構、安全理念和標準體系的全面革新。

-- END --

       原文標題 : L3級自動駕駛在技術上有什么不一樣的要求?

聲明: 本文由入駐維科號的作者撰寫,觀點僅代表作者本人,不代表OFweek立場。如有侵權或其他問題,請聯系舉報。

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