[首發(fā)于智駕最前沿微信公眾號]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(shù)要求。其實對于自動駕駛行業(yè)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(tǒng)負責，駕駛員則轉(zhuǎn)變?yōu)檩o助角色。那么，實現(xiàn)L3級自動駕駛，在技術(shù)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(qū)別就是在某些特定的道路條件和運行范圍內(nèi)，車輛可以自己完成包括感知周邊環(huán)境、控制方向、加減速等絕大多數(shù)的駕駛?cè)蝿?wù)，駕駛員不需要持續(xù)手動操作，只需在系統(tǒng)發(fā)出接管請求時及時恢復(fù)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(jù)它的定義，L3級自動駕駛系統(tǒng)能夠在限定的設(shè)計運行域（ODD）內(nèi)自動執(zhí)行動態(tài)駕駛?cè)蝿?wù)（DDT），并在人機交互中明確規(guī)定何時由系統(tǒng)負責、何時需要人來接管。

自動駕駛等級分類，圖片源自：網(wǎng)絡(luò)

在中國，關(guān)于自動駕駛系統(tǒng)的權(quán)威技術(shù)規(guī)范是《智能網(wǎng)聯(lián)汽車自動駕駛系統(tǒng)通用技術(shù)要求》（GB/T 44721-2024），該標準已于2024年9月發(fā)布實施。它適用于裝有自動駕駛系統(tǒng)的乘用車和商用車，對自動駕駛系統(tǒng)的總體要求、運行條件、功能安全、人機交互、數(shù)據(jù)記錄等方面做了具體規(guī)范。

這個標準并不只針對L3一個級別，但它明確規(guī)定了自動駕駛系統(tǒng)如何在限定條件內(nèi)安全可靠地執(zhí)行動態(tài)駕駛?cè)蝿?wù)、如何處理異常情況、系統(tǒng)如何與駕駛員交互等一整套工程技術(shù)要求，這些對L3級自動駕駛的實現(xiàn)至關(guān)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(yīng)的是一系列具體的技術(shù)能力要求，需要在標準、測試、系統(tǒng)設(shè)計、數(shù)據(jù)處理等多個環(huán)節(jié)達到規(guī)定的門檻。

感知與環(huán)境理解必須能全面、可靠工作

L3級自動駕駛系統(tǒng)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(huán)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(shù)據(jù)融合技術(shù)整合不同來源的信息，從而讓車輛在360度范圍內(nèi)構(gòu)建出涵蓋道路結(jié)構(gòu)、車輛、行人、交通標志與信號燈等關(guān)鍵目標的環(huán)境感知圖譜。感知的精度與完整度，直接決定了系統(tǒng)能否在真實復(fù)雜的交通場景中安全運行。

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為此，各類傳感器在其探測范圍內(nèi)要達到行業(yè)認可的精度標準，如激光雷達對靜態(tài)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(tài)目標的高識別率。在系統(tǒng)層面，融合后的感知結(jié)果必須穩(wěn)定、可靠，足以支持后續(xù)的決策與控制。

此外，環(huán)境感知不僅限于“看到”物體，更要實現(xiàn)“理解”場景。系統(tǒng)需在復(fù)雜的交通流中，有效區(qū)分潛在危險目標與可忽略的干擾，從而為下游的決策規(guī)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(tǒng)要在限定條件下能自己“開車”

要實現(xiàn)L3級自動駕駛，精準的環(huán)境感知只是基礎(chǔ)。在獲取感知數(shù)據(jù)后，系統(tǒng)必須能夠據(jù)此做出安全的駕駛決策并執(zhí)行控制。這一部分包括規(guī)劃車輛的行駛路徑、控制加減速、調(diào)整方向等動態(tài)駕駛?cè)蝿?wù)。決策與控制算法常由深度學習、路徑規(guī)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。

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一是實時性，在復(fù)雜交通環(huán)境下，系統(tǒng)需要在數(shù)十毫秒級內(nèi)響應(yīng)外界變化，保證控制指令的及時性；

二是安全性，系統(tǒng)在做出控制決策前，需要評估一定范圍內(nèi)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(tǒng)需要快速判斷并執(zhí)行制動或規(guī)避動作，且不能發(fā)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(guī)模實際道路測試等3種方式綜合驗證，確保在其設(shè)計運行域（ODD）內(nèi)，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(tǒng)必須具備功能安全機制，也就是在軟件或硬件出現(xiàn)故障時能夠保證最基本的安全狀態(tài)。依據(jù)《道路車輛功能安全》（ISO 26262）要求，當系統(tǒng)檢測到內(nèi)部故障時，必須啟動相應(yīng)的安全機制（例如故障處理、進入安全狀態(tài)、發(fā)出駕駛員警告等），以實現(xiàn)風險最小化，確保車輛處于安全狀態(tài)，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(tǒng)無法繼續(xù)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(tǒng)發(fā)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(yù)設(shè)的邏輯和安全邊界內(nèi)完成。明確最小風險策略，并對其觸發(fā)條件、執(zhí)行行為進行系統(tǒng)性設(shè)計，是L3系設(shè)計中不可或缺的一部分。

人機交互設(shè)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?cè)蝿?wù)，同時駕駛員仍舊需要接管。在這一模式下，人機交互設(shè)計變得極其重要。這種交互主要體現(xiàn)在兩個方面。

一是系統(tǒng)狀態(tài)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(tài)、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(tǒng)的能力和限制。

二是接管請求與響應(yīng)流程要明確。當系統(tǒng)遇到如天氣惡劣、道路標線模糊或者復(fù)雜交通狀況等超出其能力范圍的情況時，自動駕駛系統(tǒng)要通過視覺、聽覺等多種方式向駕駛員發(fā)出接管請求。這類提示應(yīng)有明確的時間窗口，系統(tǒng)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(tǒng)也要持續(xù)監(jiān)測駕駛員的注意力狀態(tài)，確保其能夠及時回應(yīng)。

這一點和L2級輔助駕駛有本質(zhì)區(qū)別，L2要求駕駛員持續(xù)關(guān)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(yīng)，對此需要在車輛上加裝駕駛員監(jiān)控系統(tǒng)（DMS），以實現(xiàn)對駕駛員狀態(tài)的實時監(jiān)測能力。

數(shù)據(jù)記錄、存儲和安全是技術(shù)合規(guī)要點

自動駕駛系統(tǒng)在運行過程中會持續(xù)產(chǎn)生包括傳感器原始數(shù)據(jù)、車輛動態(tài)信息以及系統(tǒng)內(nèi)部狀態(tài)與決策日志等海量的數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)的完整、可靠記錄與存儲，是進行事故追溯、系統(tǒng)優(yōu)化與責任判定的核心依據(jù)。對于數(shù)據(jù)處理的設(shè)計規(guī)范需符合標準要求。

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為此，車輛需配備符合規(guī)范的數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)（DSS）。其記錄的具體內(nèi)容涵蓋車輛行駛數(shù)據(jù)（如速度、加速度、轉(zhuǎn)向信號）、環(huán)境感知數(shù)據(jù)（如攝像頭、雷達、激光雷達的原始或預(yù)處理數(shù)據(jù)），以及系統(tǒng)運行狀態(tài)、駕駛決策、故障代碼和人機交互記錄等。

該系統(tǒng)還需具備事件觸發(fā)機制（如在碰撞預(yù)警或系統(tǒng)故障時，自動保存事件前后一段關(guān)鍵時間窗內(nèi)的數(shù)據(jù)），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(xiàn)。對存儲數(shù)據(jù)的訪問也要實施嚴格的加密與權(quán)限控制，以保護個人隱私與數(shù)據(jù)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(zhuǎn)變。對此，它要求車輛在限定的設(shè)計運行域內(nèi)，構(gòu)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(shù)據(jù)可追溯為硬性保障的完整技術(shù)體系。這不僅是單一技術(shù)的突破，更是系統(tǒng)架構(gòu)、安全理念和標準體系的全面革新。


審核編輯 黃宇