駕駛自動化水平



自動駕駛汽車技術不再是未來夢想,而是正在快速發展成為現實。自動駕駛或自動駕駛技術正在徹底改變和轉型運輸行業。它提高了駕駛舒適性和道路安全性,並改變了我們與車輛互動的方式。

自動駕駛技術具有不同的自動化水平。根據自動化水平,車輛可分為六個不同的等級,從完全手動到完全自動。這種駕駛自動化水平的分類由汽車工程師協會 (SAE)制定。

在本章中,我們將解釋每個駕駛自動化水平,並瞭解其技術、功能以及當前的使用狀態。瞭解自動化水平對於深入瞭解自動駕駛汽車的未來至關重要。

什麼是駕駛自動化水平?

車輛在沒有任何人工干預的情況下自主執行駕駛功能的程度稱為駕駛自動化水平。自動化水平基本上描述了人類駕駛員參與控制車輛操作的程度。

自動化水平可以從零自動化到完全自動化不等,具體取決於車輛的人工駕駛員控制能力。此概念主要用於闡明車輛在自動駕駛技術方面的能力和侷限性。

駕駛自動化水平

汽車工程師協會 (SAE) 根據其功能、能力和侷限性定義了六個駕駛自動化水平。這裡詳細解釋了這六個駕駛自動化水平:

第 0 級 - 無駕駛自動化

SAE 第 0 級稱為無駕駛自動化。在第 0 級自動化中,車輛完全手動,需要人工駕駛員執行所有駕駛任務並控制車輛。

但是,這些車輛配備了一些基本的安全和警告功能,例如緊急制動和車道變更警告。這些功能只是輔助人工駕駛員,但不會在車輛中提供任何駕駛自動化。我們今天在道路上看到的絕大多數汽車和其他車輛都是第 0 級自動駕駛汽車,完全由人工駕駛員控制。

第 1 級 - 駕駛員輔助

SAE 第 1 級稱為駕駛員輔助。在第 1 級自動化中,車輛能夠在轉向或加速方面提供駕駛員輔助,但不能同時提供兩者。因此,在這些車輛中,駕駛員需要持續監督車輛的操作。

第 1 級車輛中最常用的技術包括自適應巡航控制 (ACC) 和車道保持輔助。ACC 負責在車輛與其前方車輛之間保持恆定的速度和安全距離。因此,具有巡航控制、泊車輔助等功能的汽車屬於此類。

第 2 級 - 部分駕駛自動化

SAE 第 2 級稱為部分駕駛自動化。第 2 級車輛能夠在特定駕駛環境下同時提供轉向和加速輔助。但是,重要的是人工駕駛員必須持續監控周圍環境,並在需要時準備好接管。

第 2 級車輛使用高階駕駛輔助系統 (ADAS) 來執行自動轉向、速度控制和制動功能。目前可用的第 2 級自動駕駛系統的常見示例包括特斯拉的 Autopilot、通用汽車的 Super Cruise 等。

第 3 級 - 有條件的駕駛自動化

SAE 第 3 級稱為有條件的駕駛自動化。第 3 級車輛能夠動態檢測環境條件並根據這些條件做出決策。例如,這些車輛可以自動加速超過緩慢行駛的車輛。但是,仍然需要人工駕駛員進行持續監督。如果自動系統無法執行該功能,駕駛員必須準備好接管控制權。

此類車輛配備了先進的感測器和人工智慧 (AI) 技術。利用這些技術,第 3 級車輛可以在人工駕駛員的監督下執行交通導航和速度調整。奧迪配備交通擁堵輔助功能的 A8L 是第 3 級自動駕駛汽車的典型示例。

第 4 級 - 高階駕駛自動化

SAE 第 4 級稱為高階駕駛自動化。在第 4 級,車輛能夠在指定的地理圍欄區域內執行完全的駕駛自動化。此外,在正常條件下以及指定區域內,這些車輛不需要人工駕駛員。

在第 4 級車輛中,最廣泛使用的技術包括高畫質地圖、強大的 AI 技術和冗餘系統。所有這些技術共同使此類車輛能夠在沒有任何人工干預的情況下安全執行。雖然,第 4 級車輛仍然無法在不受限制的環境中自主執行。

第 4 級自動駕駛汽車的示例包括 Waymo 的無人駕駛出租車和 Navya 的自動駕駛班車。

第 5 級 - 完全駕駛自動化

SAE 第 5 級是完全駕駛自動化。在第 5 級,車輛能夠在任何條件下執行所有駕駛任務,而無需任何人工干預。因此,第 5 級車輛被稱為完全自動駕駛汽車。這些車輛沒有人工駕駛員控制裝置,如方向盤、制動踏板等。

在這些車輛中,先進的人工智慧技術和智慧感測器套件用於提供周圍環境的準確可靠監控。這些車輛可以自主瞭解路況、交通流量、道路標誌和訊號。因此,第 5 級車輛可以稱為完全無人駕駛汽車或自動駕駛汽車。

駕駛自動化水平總結

SAE 等級 等級名稱 駕駛員責任 車輛的功能 示例
第 0 級 無駕駛自動化 駕駛員擁有完全控制權 基本安全功能,但沒有駕駛自動化 今天道路上的大多數車輛
第 1 級 駕駛員輔助 駕駛員擁有完全控制權,並提供一些基本輔助。 速度或轉向控制,但不能同時控制 配備自適應巡航控制的車輛
第 2 級 部分駕駛自動化 駕駛員必須監控並準備好接管系統故障時的控制權。 同時進行轉向和加速 特斯拉的 Autopilot 和通用汽車的 Super Cruise
第 3 級 有條件的駕駛自動化 駕駛員需要在必要時接管控制權。 在特定條件下完全控制駕駛,並在需要時提醒駕駛員提供協助 奧迪的交通擁堵輔助功能
第 4 級 高階駕駛自動化 在限定區域內不需要人工駕駛員。 在指定區域內完全自動駕駛,還可以處理緊急情況。 Waymo 無人駕駛出租車
第 5 級 完全駕駛自動化 在任何情況下都不需要人工駕駛員。 在所有條件下完全自動駕駛,無需人工控制 正在開發中

結論

總之,SAE 定義了總共六個駕駛自動化水平。每個級別都有其自身的功能和能力。今天,我們看到的道路上大多數車輛都屬於第 2 級駕駛自動化,因為它們只為人工駕駛員提供輔助,而不是完全的駕駛自動化。

第 3 級車輛接近生產和商業化,但許多國家仍在等待監管部門批准。第 4 級和第 5 級車輛處於開發和測試階段。然而,隨著技術的進步,預計在不久的將來將實現完全的自動化。讓我們進入下一章,學習自動駕駛汽車內部的技術。

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