毫不夸张的说，2021 年已经成为了城市 L2 级自动驾驶的元年！ 近期，小鹏 P5 在正式发布之后，发布了一段城市 NGP 的视频，视频显示，小鹏 P5 已经能够顺利通过红绿灯、避让行人和通过环岛等，让人看到了 L2 级自动驾驶在城市道路上的表现。 但这也并不是小鹏汽车的专属，今年以来，多家车企都展示了自己的城市 L2。 最为人所熟知的莫过于特斯拉了，特斯拉 FSD Beta 版本在美国已经赚足了眼球，这套系统本质上也具备城市 L2，目前已经迭代到了 V10 版本，测试范围扩展到了加拿大，从最近开始，这一系统也将会向美国公众正式开放。 国内方面，今年 4 月份的上海车展上，华为和极狐也向外展示了华为的城市 L2，这套名为 ADS 系统的在上海的闹市区完成了自动驾驶，同期，百度和威马也在威马 W6 上展示了 ANP，这套系统也可以实现城市 L2，而上汽的子品牌智己汽车已经陆续在上海、苏州甚至成都都展示了其城市 L2。 而另外一些车企虽然还没有像这些企业这般展示出 demo，但也已经做好了硬件的预埋工作，实现城市 L2 只是时间问题。 一旦城市 L2 大规模的运行起来，那么距离完全自动驾驶的时代就又近了一步。 那么，城市 L2 究竟能够实现哪些功能呢？现阶段城市 L2 存在的难题主要是什么？目前车企主要是采用什么方式来解决的呢？01.城市 L2 逐步推进 点对点自动驾驶成为现实 要想研究明白城市 L2 的具体情况，首先要明白什么是城市 L2。 顾名思义，城市 L2 就是在城市的常规道路上实现 L2 级自动驾驶，以往的 L2 级自动驾驶大多是在高速公路和环路上进行的，但城市路段交通状况更为复杂，一般很难实现 L2 级自动驾驶。 对于大多数消费者来说，高速路况并不是常用场景，而城市路况才是大部分消费者每天都在应对的场景，因而城市 L2 也有其必然存在的理由。 根据多个车企的表述，城市 L2 的功能主要包括在城市快速路和环路上实现智能辅助驾驶，而一些城市道路的典型场景如无保护左转路口、红绿灯路口、人工环岛等也可以通过自动驾驶系统来处理。 ▲ 具备城市 L2 的车辆应对复杂道路 简单来说，就是可以实现点到点的自动驾驶，消费者在设置好了出发点和终点之后，大部分的驾驶都由车辆自动完成。 这样做带来的好处也非常明显，城市道路会面临比较多的拥堵路段，这种路况的驾驶感受非常不好，而且还会浪费驾驶员大量的时间。在有了城市 L2 之后，在这种路况下，可以将驾驶权交给汽车，驾驶员只用检测道路情况并随时做好接手就可以。 这种情况下，驾驶员就可以从繁忙的驾驶中解放出来，甚至在等待的时候，也可以简单的处理一些工作。 这对于驾驶感受的提升将会非常明显。 ▲ 极狐阿尔法 S 华为版将具备城市 L2 而目前很多车企也都注意到了这个问题，国内外车企都在着手解决这个问题。海外的如特斯拉已经开始公测了，而国内如小鹏、华为、智己也已经有 demo 产品展示，在很多量产车上也已经预埋了城市 L2 所需要的硬件系统。 可以看到的是，一场城市 L2 的革命已经拉开了帷幕。02.城市道路开放性更高 对车辆要求更高 但在乐观看待城市 L2 的同时，也不得不面临一些非常直观困境，这也是为什么 L2 级自动驾驶已经出现了一段时间，但城市 L2 的进展却异常缓慢。 首先从车辆配置上来看，目前市面上在售的具备 L2 级自动驾驶的车型所采用的传感器基本上都是摄像头 + 毫米波雷达 + 超声波雷达的配置，这样的传感器配置已经能够满足很多的道路场景。 ▲ 小鹏 P7 通过摄像头 + 毫米波雷达 + 超声波雷达方案可实现 NGP 但严格来看，这套传感系统也存在一定的短板。毫米波雷达和超声波雷达主要负责的是车辆近距离的环境感知，远方的场景则无法感知到。 摄像头的探测距离一般会更远一点，所以摄像头主要负责远距离的环境感知。而摄像头毕竟是一套光学传感器，很容易受到不同光线的影响，另一方面，摄像头拍摄到的场景的空间感会稍微弱一点，有些立体性的东西的判断并不准确。 而目前的 L2 级自动驾驶都还面临着一个比较明显的问题，无法识别前方的白色物体，特斯拉和蔚来都曾因此发生过事故。 要想推广城市 L2，车企首先要做的就是丰富车辆的传感器系统。 另一方面，城市道路更为复杂，车辆、电瓶车/自行车、行人共同在道路上行驶，这种情况存在很多的不确定因素。 ▲ 城市道路更加复杂 以车辆来说，不同驾驶员的驾驶习惯和驾驶方式都不一样，有一些驾驶员会做出突然变道加塞的决定，这种情况对于人类老司机来说尚且可以应对，但自动驾驶系统则未必能够完美应对。 同理，道路上的非机动车和行人也存在很大的不确定性，在非机动车和机动车相邻行驶时，部分非机动车为了超车或者其他的原因会突然出现在机动车道上，这种行为对于自动驾驶系统也非常有挑战性。 再比如，在主车道绿灯场景下，行人突然横向闯红灯的行为也时有发生。 面对更加复杂的道路场景，就需要车辆具备更强的算力和决策能力，这背后都需要车企付出巨大的努力才能做到。 不过，目前已经有越来越多的车企加快了这方面的研究，已经有 demo 产品展示了出来，从官方的视频来看，有一些车企的城市 L2 系统表现得非常优秀。03.特斯拉已经开始公测 国内新造车秀出 demo 在自动驾驶方面，特斯拉无疑是领头羊企业，在城市 L2 方面，特斯拉也是最早推出产品的一个。特斯拉从 2020 年 3 月份就开始陆续为城市 L2 做准备，陆续推出了交通信号灯和停车标志识别、红绿灯路口自动起步等功能。 去年 10 月份，特斯拉向少数种子用户推送了 FSD Beta 版本，让特斯拉车辆可以在城市道路，实现 L2 级自动驾驶，包括车道内跟车、自动变道、自动等红灯、自动调头，甚至是经过环岛等等。 从当时车主发布的视频来看，特斯拉 FSD Beta 在大多数路段都能很好地自动驾驶，在十字路口转弯、等红灯、调头都能轻松完成。但在一些施工场景，FSD Beta 的表现并不算好，会出现＂画蛇前进＂的动作，碰到自行车道的处理也不算太好等等。 ▲ 特斯拉在左侧道路变窄时＂画蛇前进＂ 此后，特斯拉陆续进行了多次更新，今年 7 月 31 日，特斯拉发布了 FSD Beta V9.1，车辆在交叉路口无保护左转测试表现比较好，而整个驾驶过程非常流畅，接近于人类的驾驶感受。但也会存在时机把握不好，存在撞车的风险。 ▲ 特斯拉 FSD 成功通过左转路口 目前，特斯拉推出了 FSD Beta V10，目前这一系统的测试范围已经扩大到了加拿大，而马斯克也在推特上回应网友称，只要用户连续 7 天安全驾驶就可以申请进行 FSD Beta 进行测试。 虽然特斯拉的表现还存在一定的差距，特斯拉仍然是全球第一个向用户交付城市 L2 的车企，仍然在持续领跑自动驾驶。 说完特斯拉，再让我们把视线转回到国内，相比于特斯拉的一家独大，国内多个车企和科技公司都在研发城市 L2。 从时间上来看，华为和极狐应该是最早秀出肌肉的公司。在今年 4 月份的上海车展上，华为和极狐通过极狐阿尔法 S 展示了华为的城市 L2，车东西当天总计体验了 3 趟（两次夜间一次白天），途中所有驾驶操作均由华为 ADS 高阶自动驾驶系统所完成，没有一次接管。 ▲ 实车体验华为 ADS 在测试中无论是近距离加塞、无保护左转还是对异形车辆的应对都非常顺利。 不过，目前这套系统还没有交付给消费者，华为版的极狐阿尔法 S 目前已经完成了量产车下线，预计将会在今年内交付给消费者，但这套系统是否会在交付时具备还不清楚。 就在上海车展期间，百度和威马也展示城市 L2 的方案，车东西也在上海嘉定进行了体验，整个体验过程共计 10.9 公里，行驶时间为 20 分钟。 在有车辆加塞的时候，车辆会自动减速避让，而非机动车如果距离车辆非常接近的时候，车辆也会自动减速避让。 此外，在测试过程中，车辆在完成右转弯之后，所在的车道前方有一辆车辆发生了故障，车后放置了三角牌，试乘车辆也及时发现了这一情况，并自动打开了转向灯准备变道。但就在变道的时候，后面有一辆大卡车并没有减速避让的意思，于是试乘车辆主动减速让大卡车顺利通过，之后才彻底变道加速。 ▲ 搭载百度 Apollo ANP 的车型主动避障 这一操作逻辑也跟人类驾驶的逻辑非常接近。不过目前，百度 ANP 技术还没有完全出现在威马的新车型上，也要等后续进行 OTA 升级之后，消费者才能体验到。 此外，在今年 6 月份，智己汽车也展示了自己的城市 L2 自动驾驶系统，车辆从上汽集团总部出发，经茂名北路、延安高架、内环高架、南北高架，最终抵达威海路，全程共计 21 公里，耗时 40 分钟。 这一路段包括了城区和高架路段，遇到了人车混流、近距离加塞、限速弯道超车等各种复杂的场景，但全程做到了零接管。之后，智己又陆续发布了在苏州和成都的测试视频。 不出意外的话，这款车将会在今年年底前交付，但不知道交付时是否会具备城市 L2。 另一个则是最近开始交付的小鹏 P5 了，在正式交付之后，小鹏方面也发布了一个城市 NGP 的测试版本，车辆也自己进行了跟车、智能超车、智能调节限速和通过环岛等操作。根据小鹏汽车方面的介绍，这一系统将会在明年初推送给消费者。 ▲ 小鹏 P5 城市 NGP 工程版 总的来看，今年以来，各家车企都加大了城市道路的 L2 级自动驾驶的研发，特斯拉甚至已经测试了将近一年的时间。可以肯定的是，从今年开始，城市 L2 也将会成为车企的一个重要的竞争力。04.自研和合作并行 激光雷达开始量产 不过看完这些车企的表现，也不禁让人好奇，这些车企究竟是如何实现城市 L2 的呢？ 从研发层面来看，这几家车企主要采用了两种方法，一类是车企自研，主要代表为特斯拉和小鹏，这两家车企都坚持全栈自研自动驾驶技术；另一类则是合作研发，但由科技公司提供主要的技术，如极狐采用华为的技术，威马采用百度的技术。 而聚焦到车辆本身，多个车企都选择加强车辆的传感器配置。 从上面的案例来看，车企大多选择了多传感器融合的方案，小鹏 P5、智己 L7、极狐阿尔法 S 都采用了激光雷达 + 摄像头的传感器方案。 ▲ 小鹏 P5 前方两侧安装了两个激光雷达 激光雷达的分辨率更高，能够准确的识别出立体的物体，完美的弥补了摄像头和雷达的缺陷，这也被认为是最可靠的自动驾驶传感器方案。 而百度的方案则略微有点不同，为了降低成本和便于推广，百度方面仅采用了摄像头 + 雷达的方案，威马 W6 就采用了这套方案。 虽然传感器方案存在一定的差异，但是这些企业都用到了高精地图和更加准确的定位芯片，而这对于城市 L2 来说非常关键， 无论多么完善的传感器设置，车辆都无法感知到自己所在的位置，定位芯片和高精地图则弥补了这一点。在高精地图的规划下，车辆可以按照固定的轨道来行驶，传感器则对环境做出识别来驱使车辆做一些调整。 ▲ 小鹏汽车在高速上利用高精地图进行自动驾驶 特斯拉属于这些车企中的＂异类＂，今年开始特斯拉取消了车辆上的毫米波雷达，将摄像头作为主要的传感器，而另一方面特斯拉也没有借助高精地图的帮助。 也就是说，特斯拉的城市 L2 完全依靠自己的识别能力和强大的神经网络进行计算和决策。 此外，车辆要想实现城市 L2 还需要强大的算力作保证，因而智己 L7 采用了英伟达 Orin X 芯片、小鹏 P5 采用了英伟达 Xavier 自动驾驶芯片，特斯拉则采用了自研的 FSD 芯片，这几款芯片都是目前市面上最为优秀的自动驾驶芯片。 总的来看，尽管这些企业各自的路径产生了一定的差异，但最终的目的都是实现城市 L2，并最终实现完全自动驾驶。05.结语：L2 级自动驾驶的边界正在扩展 经过多年的发展，L2 级自动驾驶已经成为了车企和车辆最大的卖点之一了，而消费者对于 L2 级自动驾驶的接受程度也在稳步提升。 但长期以来，L2 级自动驾驶是只能在部分限定的道路上如环路和高速公路上使用，平时的使用场景并不算多。这就导致很多用户在选装了这项功能，但使用的次数不多。 城市道路是消费者用车频次最高的场景，所以城市道路也是 L2 级自动驾驶最好的使用场景，但此前受限于传感器和技术等原因的影响，城市 L2 级自动驾驶的发展并不算快。 从今年开始，越来越多的城市 L2 开始出现，这对于消费者来说也是一个非常好的消息。而从整个自动驾驶领域来看，这也说明了自动驾驶技术正在不断发展，距离实现完全自动驾驶又近了一步。