抛开复杂术语,到底什么是Level 4和Level 5

自动驾驶
汽车之心(Auto-Bit)
李笠
2019-12-25 · 14:45
[ 亿欧导读 ] 人类驾驶是否应该被彻底移除出全自动驾驶汽车,现在仍在争论中。
自动驾驶视觉,ADAS,完全自动驾驶,运行设计域 图片来自“亿欧网”

【编者按】Level 0-Level 3 需要人类驾驶员的自动驾驶汽车,称其为 ADAS 或者半自动驾驶最为贴切。真正的 Level 4/5自动驾驶,需要 AI 系统全权对车辆进行控制,人类驾驶员被完全排除在外。

「本文经汽车之心(公众号 ID: Auto-Bit)授权转载,转载请联系出处」。原作者李笠 ;由亿欧编辑,仅供行业内人士参考。


在许多科普文中,作者都喜欢把 Level 0-Level 5 的含义解释一遍,但这些等级具体指什么可能大部分人还是一知半解。

事实上,这所谓的 Level 0-Level 5 来自 SAE J3016,全名为《道路机动车辆自动驾驶系统相关术语的分类和定义》。

它原本是行业内部人士的参考标准,但现在不提这个分级,似乎就无法讨论并理解自动驾驶汽车的本质。

这个标准行文的技术性与表达风格却外行人看的一头雾水。接下来,就让我们用常人能读懂的语言来解读这个复杂的自动驾驶「符号」。

自动驾驶等级概览

既然我们说的是自动驾驶,那么需要人类介入的 Level 0-Level 3 就不在本文中细讲了,因为从本质上来说,它只是增强了人类驾驶员的能力。

简言之,还需要人类驾驶员的自动驾驶汽车,称其为 ADAS 或者半自动驾驶最为贴切。

但实际情况是,很多人对自动驾驶分级理解不够清晰,将 Level 2/3 也归入了自动驾驶。

在这里,我们还是要提醒一下,别过于相信某些厂商的宣传话术,在这些级别的自动驾驶下,驾驶员还是需要对车辆负责。

那么,现在的车辆到底都处在什么水平?

先拿特斯拉举例,虽然 Elon Musk 天天拿全自动驾驶说事,但当下的 Autopilot 只是一套 Level 2 ADAS 系统。当然,通过不断升级迭代,它正在向 Level 3 过渡。

其他一众市售车辆搭载的各种主动安全系统,本质上也都是 Level 2。

能达到 Level 4 的车也不是没有,包括 Waymo、百度在内的公司,旗下的自动驾驶出租车(Robotaxi)算得上真正的自动驾驶。

真正的自动驾驶,需要 AI 系统全权对车辆进行控制,人类已经被完全排除在外

纵观整个行业,Level 5 的高峰还无人触及,大家甚至不知道它何时才能落地或者能否真正实现。

好在,Level 4 并非遥不可及。

那么,差了一个等级的 Level 4 和 Level 5 到底有什么相同,又有什么不同?

自动驾驶汽车与人类驾驶员角色

在 Level 4/5 这两个等级上,人类驾驶员已经无需介入驾驶任务。

从技术角度看,这是巨大的进步,因为它将人类从无聊的驾驶任务中解放了出来。

同时,许多人还希望,真正的自动驾驶汽车能赋予所有人平等的出行权利。

但目前关于人类驾驶员的讨论也让许多人对 L4/5 产生了混淆。

在正式的定义中,我们并没有要求必须为 L4/5 级别的自动驾驶汽车配备安全驾驶员。人类也是可以驾驶 L4/5 自动驾驶汽车的。

这也就是说,当自动驾驶汽车到来的时候,不必完全剥夺驾驶员的驾驶权利。

我们先考虑以下三个问题:

(1)如果是 AI 在驾驶,那么车里有没有驾驶员都不重要了,因为 AI 根本不需要他们协助。

(2)如果人类想要驾驶,那么他们可以在开启 AI 系统前直接控制方向盘,也可以要求 AI 系统交出控制权。当然,如果 AI 系统认为当下不够安全,它可以推迟移交控制权。

(3)此外,还有一种可能性,即 AI 提出将车辆控制权移交给人类驾驶员。当然,与 Level2/3 不同,AI 系统想交还驾驶权一定不是因为自己控制不了这辆车。

这三个问题看完,你有什么想法?

既然 AI 比人类驾驶技术更高且更安全,那么将驾驶权再交还给人类是不是就算打开了潘多拉魔盒?

因此,许多人反对在全自动驾驶汽车上为人类驾驶员留接口,这样不但能彻底断绝人类失误导致的事故,还能简化车辆内饰设计,腾出更多空间。

举例来说,没有方向盘和踏板的车辆可以重构整个内饰设计,比如放下旋转座椅或者让乘客彻底躺下放松身心。

当然,行业也有质疑 AI 的声音,毕竟 AI 系统也有可能卡机或出问题。

尤其是当被其他车辆追尾后,车辆传感器就会出现问题,到时谁负责将这个几吨重且没有行动能力的车辆停在路边呢?

因此,他们还是认为应该保证人类在 L4/5 车型上的话语权。而人类驾驶是否应该被彻底移除出全自动驾驶汽车,现在仍在争论中。

Level 4 与 Level 5 到底哪里不同?

既然 Level 4 与 Level 5 都算自动驾驶,那么两者最大且最重要的不同是什么?

探讨这个问题,我们就得说说「When」(什么时候)和「Where」(什么地方)。

打个比方,如果你有一个可以拧平口或凹槽螺丝的螺丝刀,但不能拧十字螺丝,我们能说这个螺丝刀没有用吗?不是的,只能说它的应用范围有些窄。

但如果我们有一个万用螺丝刀,是不是可以拧更多的螺口?

举这个例子,与 Level 4 和 Level 5 有什么关系?

当然有,Level 5 就是那个终极版的万用螺丝刀,它不用担心时间或地点,能像人类驾驶员一样说走就走。

那么 Level 4 呢?

Level 4 更像是单用途螺丝刀,它虽然也算自动驾驶,但会受到一定的限制。

在这个级别下,车辆可能只适应某些城市的环境,而且得配合阳光明媚的天气。这两个限制条件缺一不可。这就是 Level 4 的工作范围。

这样来看,Level 4 比 Level 5 简单多了。

其实,人类的驾驶能力非常全面,不但能在阳光明媚时开车出行,雨雪天也不在话下。

而 Level 5 则是一个更为艰巨的任务。业内人士认为:大家从 Level 4 起步,并希望通过「分而治之」式的渐进发展让 Level 4 逐步迭代成 Level 5。

用术语来说,这些 Level 4 面对的限制条件叫做运行设计域(ODD)。

在 SAE J3016 标准中,是这么解释 Level 4 与 Level 5 在能力上的差别的:

Level 4:「只允许自动驾驶系统在 ODD 范围内接管车辆」;

Level 5:「允许自动驾驶系统在所有驾驶员可控的路况下接管车辆」。

至于 ODD,也有正式的定义:

「专门给自动驾驶系统或其功能设定的运行条件,包括但不限于环境,地理和时段限制,和/或必不可少的某些交通流量或道路特征。」

对公众来说,最让人迷惑的就是这些 ODD,因为汽车厂商能定义 ODD 的范围太广了,而且业界还没有一个标准化的定义方式。

如果一家厂商做一款适用于白天但不适用于夜间的自动驾驶系统,而另一家的产品能胜任黑夜但抵挡不了雨天呢?

这就意味着,当一辆 Level 4 自动驾驶汽车从你身边经过时,你无法一眼看出它的 ODD 是什么。

鉴于自动驾驶汽车未来将完成打车行业的大一统,车辆能力与用户需求的匹配和调度又将成为各个平台最棘手的麻烦。

总结来讲:

(1)Level 4 自动驾驶汽车有自己的天花板,其受到「时间」和「地点」两个维度的限制;

(2)Level 4 的限制范围学名叫做「运行设计域」;

(3)在 ODD 的设置上,业界还没有统一标准;

(4)Level 5 不受 ODD 的限制;

(5)不管是 Level 4 还是 Level 5,只在驾驶员可控的路况上起作用;

(6)无论 Level 4 还是 Level 5,只适用于公路驾驶,并不适用于越野路况。

本文已标注来源和出处,版权归原作者所有,如有侵权,请联系我们。

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