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區分智能駕駛、自動駕駛和無人駕駛三個概念

我快閉嘴 ? 來源:億歐智庫 ? 作者:李星宏 ? 2020-06-24 11:28 ? 次閱讀

無人駕駛作為新的市場熱點和影響未來出行的科技,正在被廣泛地研究和討論,伴隨產生的大量概念也被頻頻使用和出現。盡管從概念的字面意思就可推測個大概,但形似詞若不深究其詞源,往往會造成理解不清,產生溝通的混亂。通過此文厘清智能網聯、智能駕駛、自動駕駛和無人駕駛的定義和邊界,正本清源。這首先是行業研究工作開展的基礎和前提,也有利于從業者的有效溝通,以及應對伴生的法律風險和政策限制。

能預警就算自動駕駛了嗎?

參考NHTSA(美國國家公路交通安全管理局)和SAE International(國際汽車工程學會)的標準劃分文件,以及國內官方依據SAE分級形成的智能網聯汽車智能化等級標準,并顧及了國內行業對術語使用習慣的規范,對智能駕駛、自動駕駛和無人駕駛這三個常用概念做出區分。需注意的是,NHTSA更多的是從法律層面給技術設置門檻,SAE更注重技術層面的信息描述和傳達,國內官方則在SAE的基礎上更看重我國特殊的交通情況。在兼顧的同時更關注嚴謹度、專業度更高的SAE標準。

一、智能網聯汽車:指搭載先進的車載傳感器(雷達、攝像)、控制器(路徑規劃、任務決策等模塊)、執行器(如線控轉向系統、驅動系統,完成來自控制模塊的指令)等裝置,并融合現代通信與網絡技術,實現車與 X(人、車、路、云端等)智能信息交換、共享,具備復雜的環境感知、智能決策、協同控制和執行等功能,可實現安全、舒適、節能、高效行駛,并最終可替代人來操作的新一代汽車。該名詞由政府部門以及相關的學會界定,并作為汽車未來在智能化、自動化、網聯化實現產業升級的發展方向。因此在國內的行業語境下,在討論智能駕駛、自動駕駛等技術或是舶來詞時須知它們在智能網聯汽車這一官方話語的范疇之下。

二、智能駕駛汽車(Intelligent vehicles):不同于智能網聯汽車對“智能化+網聯化”兩種路徑的融合兼顧,智能駕駛汽車更強調智能化的過程。在定義智能駕駛汽車時參考了智能網聯汽車在智能化層面的定義,指搭載先進的車載傳感器、控制器、執行器等裝置,具備復雜的環境感知、智能決策、控制和執行等功能,可實現安全、舒適、節能、高效行駛,并最終可替代人來操作的新一代汽車。智能駕駛汽車技術納入了ADAS、智能互聯等任何有助于實現汽車駕駛智能化的系統和應用,覆蓋到環境感知、規劃決策、控制執行等多個環節,并最終指向“代替人操作”的目標。

三、自動駕駛汽車(Automated vehicles):自動駕駛汽車,顧名思義,旨在實現汽車的自動化控制操作,具體是指至少在某些具有關鍵安全性的控制功能方面(如轉向、油門或制動)無需駕駛員直接操作即可自動完成控制動作的汽車。自動駕駛汽車一般搭載傳感器、GPS和其他通信技術設備獲得信息,針對安全狀況進行決策規劃,在某種程度上恰當而持續地實施控制。

出于對“automated”(自動化)的嚴格限定,NHTSA和SAE將僅具有預警提示、或短暫干預能力的輔助駕駛系統而不能依據外部情況、持續實施橫向或縱向的自主控制的汽車從自動駕駛汽車中區分開來。SAE還將常見的巡航控制系統排除出去,因為它不能對外界情況做出響應。盡管這類系統會搭載環境感知等自動駕駛同樣會應用的技術,能完成短暫的控制動作,也有助于提高安全性能,卻并不能長時間地代替駕駛員的操作,因此,我們更應該將這類技術歸類到“輔助駕駛”或者“智能駕駛”。這類功能例如有:

1.夜視,Night Vision(NV)

2.行人檢測,Pedestrian Detection (PD)

3.交通標志識別,Traffic Sign Recognition (TSR)

4.車道偏離警告,Lane Departure Warning (LDW)

5.盲點監測,Blind Spot Monitoring (BSM)

6.前向碰撞預警系統,Forward Collision Warning (FCW)

7.主動緊急制動系統,Automated Emergency Braking(AEB)

8.巡航控制系統,cruising control system(CCS)

當然,不能否認的是它們是輔助駕駛向自動駕駛邁進過程中不可或缺的功能支持,也是目前L1、L2階段輔助控制類汽車所搭載的ADAS的主要組成部分。認為在有意區分不同概念的時候,也不應該忽視其應有的聯系。

四、無人駕駛汽車(中文語境下討論):SAE將自動駕駛系統區分為五個階段,當系統進入到L4(高度自動駕駛)、L5(完全自動駕駛)階段,則實現無需人為干預實現駕駛自動化的情景,完成“代替人來操作”的目標,邁入無人駕駛汽車的行列,這正是無人駕駛在中文意義下的行業使用習慣。

依據以上界定,在智能網聯汽車的行業生態下,智能網聯、智能駕駛、自動駕駛、無人駕駛四者的關系應是內涵層層縮小、技術層層遞進。其中,無人駕駛與前三者在使用上有明顯區分,智能網聯汽車也有官方界定。而智能駕駛在涵蓋自動駕駛的范疇之外,還囊括了帶有預警提示、短暫干預能力的輔助駕駛系統、車載智能系統等功能。是否能夠持續地主動干預(sustained motion control)車輛運動,是智能駕駛和自動駕駛的最主要區別。部分專業文章已就自動駕駛、智能駕駛和分級標準的界定有所分析,但存在不少稿件和報告在區分上仍含混不清,以至于將L1(Function-specific Automation,單一功能自動化,NHTSA標準)誤作為警告提示類功能,這是違背標準原義和自動化的內涵的。此外也有將自動駕駛分級標準張冠李戴,套用到智能駕駛的情況。在智能化和網聯化的問題上,兩者盡管路徑不同,標準認定不同,但其聯系日益緊密,目前正處于融合發展的狀態,在技術層面相互依托。

咬文嚼字的意義何在?

國內在自動駕駛、智能駕駛的概念問題上搞不清楚,國外同樣如此。國外在描述相關概念時用到的詞有Autonomous,driverless,self-driving,Robotic,unmanned等等,使用更是含混繁雜。不過SAE在去年9月修訂的J3016文件中上述詞語均做了“咬文嚼字”式的解讀,甚至于搬出牛津詞典究其深意,認為這些詞語“functionally imprecise”(不嚴密),并常被應用到低水平自動駕駛中。甚至還摒棄了“control”一詞,認為它在法律、技術等方面的諸多含義容易混淆概念,例如,駕駛員“does not have control”可能會暗含人類失去駕駛權的意味。

針對廠商宣傳和車主理解易產生混亂的內容,SAE還在J3016文件中強調了DDT(動態駕駛任務)、DDT Fallback(動態駕駛任務支援)和ODD(設計運行范圍)作為衡量和分級的因素。同時期NHTSA也對自動駕駛的安全評估標準細化到15項。自動駕駛本身作為一項嚴重關系到用戶安全的科技應用,一旦在測試上路過程中發生事故將給技術的推廣帶來巨大阻力。反復修訂更改的嚴謹態度,看似拖拉,在創新呈指數級增長的大潮之下卻不失為迎接應用科技的合理選擇。

當百度、圖森等企業已經加入加州路測,嚴格按照自動駕駛行業既定標準試車時,國內業界尚存在著術語混淆、概念不清的問題,在市場中或許還有投機者利用漏洞“掛羊頭賣狗肉”的情況。目前的自動駕駛劃分標準普及度尚低,僅止于Level X或是少數指標的形象解釋,而一些公司和媒體在使用概念使存在誤讀,混淆了自動駕駛和智能駕駛的層次,不利于自動駕駛汽車行業的市場化過程,即使我們已經篤定它是未來必然的出行方式。

簡單來講,一者,嚴謹用詞是行業研究和深度報道行文的必然要求,二者,這類問題會影響行業的有序發展、技術的開發應用以及和國際領先標準的接軌;三者,含糊不清的用語易引起車主對車輛功能的錯誤評估,以致于發生事故,導致法律風險,降低行業公信力。

資本追逐的熱度逐步消退,優勝劣汰正成為行業主旋律,參與者有必要為之做好準備。目前工信部的《國家車聯網產業標準體系建設指南(智能網聯汽車)》已進入意見征求階段,相信自動駕駛汽車行業能夠借力實現健康有序的發展。

注釋:

DDT(Dynamic Driving Task,動態駕駛任務):指在道路上駕駛車輛需要做的實時操作和決策類行為/功能,操作包括轉向、加速和減速,決策包括路徑規劃等;

OEDR(Object and Event Detection and Response,物體和事件的探測和響應):指駕駛員或自動駕駛系統對突發情況的探測和應對,在自動駕駛模式下,系統負責OEDR,應對可能影響安全操作的其他車輛、行人、自行車、動物和物體,以及各種異常情況(如交警手動指揮、道路維修、緊急救援),進行檢測和響應功能。

DDT Fallback(動態駕駛任務支援):自動駕駛在設計時,需考慮發生系統失效(導致系統不工作的故障)或者出現超出系統設計的使用范圍之外的情況,當該情形發生時,駕駛員或自動駕駛系統需做出最小化風險的解決響應。在L3等級下則指自動駕駛系統和人切換駕駛的過程。

ODD(Operational Design Domain,設計的適用范圍):將已知的天氣環境、道路情況(直路、彎路的半徑)、車速、車流量等信息作出測定,給定自動駕駛系統具體的條件,以確保系統能力在安全適用的環境之內。
責任編輯:tzh

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