陳秀娟
自動(dòng)駕駛大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化的實(shí)現(xiàn)路徑有哪些?
自動(dòng)駕駛和智能網(wǎng)聯(lián)已經(jīng)成為全球汽車行業(yè)的最重要的核心技術(shù)趨勢(shì)之一,尤其是在中國(guó)。1月5日,發(fā)改委發(fā)布《智能汽車創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略》(征求意見(jiàn)稿)公開征求意見(jiàn)公告,該戰(zhàn)略提出了中國(guó)智能汽車的戰(zhàn)略愿景:到2020年,智能汽車新車占比達(dá)到50%,中高級(jí)別智能汽車實(shí)現(xiàn)市場(chǎng)化應(yīng)用,重點(diǎn)區(qū)域示范運(yùn)行取得成效??梢灶A(yù)見(jiàn)到,中國(guó)市場(chǎng)即將迎來(lái)自動(dòng)駕駛和智能網(wǎng)聯(lián)的技術(shù)產(chǎn)業(yè)應(yīng)用的新時(shí)代。
業(yè)內(nèi)專家認(rèn)為,自動(dòng)駕駛固然好,如果不能落地,不能找到可持續(xù)盈利的商業(yè)模式,則是一個(gè)空中樓閣。
那么,自動(dòng)駕駛的運(yùn)營(yíng)模式有哪些?哪種將會(huì)成為主流?目前的自動(dòng)駕駛發(fā)展到了什么程度?自動(dòng)駕駛要實(shí)現(xiàn)大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化落地又需要具備哪些條件?
兩種運(yùn)營(yíng)模式
日前,在由蓋世汽車主辦的2018全球自動(dòng)駕駛論壇上,法雷奧中國(guó)區(qū)CTO顧劍民指出,自動(dòng)駕駛的產(chǎn)業(yè)化落地意義重大:第一是為了安全,人為的失誤是導(dǎo)致交通事故的很大的因素,百分之九十幾以上。第二是給大家一個(gè)選擇,讓大家在駕駛過(guò)程當(dāng)中可以選擇自動(dòng)駕駛或者人工駕駛,避免或者是提高大家有這個(gè)時(shí)間的利用率。
當(dāng)前,自動(dòng)駕駛的商業(yè)模式有兩種:一種模式是把車輛賣給私人或者自動(dòng)駕駛車輛私人擁有。用戶可以選擇自己駕駛,也可以讓這車自動(dòng)駕駛,但是車的擁有者是私人客戶;另外一種模式是車輛歸出行服務(wù)商,不論是共享出行還是網(wǎng)約車、或無(wú)人駕駛的出租車,它的終端客戶雖然是使用者,但并不是擁有者。
“第一種模式是我們通常講的OEM整車廠,他們會(huì)來(lái)生產(chǎn)私人擁有的自動(dòng)駕駛車輛,比如說(shuō)奧迪A8,它有自動(dòng)駕駛的能力,不管是L3或者L4的能力,由奧迪生產(chǎn),這是傳統(tǒng)的車輛生產(chǎn)方式。對(duì)于第二種模式,例如Waymo已經(jīng)從整車廠購(gòu)買來(lái)幾萬(wàn)輛車,然后自己進(jìn)行改裝改制,然后把它們變成最后有自動(dòng)駕駛功能的無(wú)人駕駛出租車或網(wǎng)約車,這里整車廠就成為代工廠了。這是兩種模式。”顧劍民解釋說(shuō)。
對(duì)于這兩種模式來(lái)說(shuō),哪一種將會(huì)成為未來(lái)的主流?
麥肯錫的市場(chǎng)調(diào)研顯示:從2018年到2030年,大部分的車輛里程數(shù)是由非自動(dòng)駕駛來(lái)承擔(dān),到2040年,將有2/3是由自動(dòng)駕駛車輛來(lái)完成這些里程數(shù)。而在自動(dòng)駕駛車輛中,出行服務(wù)商運(yùn)營(yíng)的自動(dòng)駕駛車輛數(shù)占比大,而私人擁有的自動(dòng)駕駛車輛占比小。
很顯然,雖說(shuō)私人擁有汽車到目前為止是一個(gè)主流的模式,但不難預(yù)測(cè),將來(lái),出行服務(wù)運(yùn)營(yíng)商使用自動(dòng)駕駛車輛比個(gè)人擁自動(dòng)駕駛車輛的占比大。
一般來(lái)看,私人擁有的車輛,即使是自動(dòng)駕駛,每天使用的時(shí)間一般就是上下班幾個(gè)小時(shí)而已。但相比之下,運(yùn)營(yíng)商使用這些自動(dòng)駕駛車輛,從理論上講可以是每天24小時(shí)。而且使用的時(shí)間越長(zhǎng),它的單位運(yùn)行成本就越低。運(yùn)營(yíng)成本隨著使用時(shí)常增加而降低,反過(guò)來(lái)又會(huì)刺激或者是鼓勵(lì)使用增加的情況。
“一輛車如果是運(yùn)營(yíng)商使用,既可以用來(lái)運(yùn)送貨物也可以當(dāng)交通車使用,在不同的時(shí)間可以不同場(chǎng)景的使用。單位時(shí)間內(nèi)運(yùn)用的成本相比私人擁有要低。另外,對(duì)運(yùn)營(yíng)商來(lái)講,可以把駕駛員省略掉,這是一個(gè)非常大的成本因素,而且人力成本隨時(shí)間的推移會(huì)顯得越來(lái)越重要,占總成本的比列會(huì)越來(lái)越高?!鳖檮γ窠忉屨f(shuō)。
毫無(wú)疑問(wèn),出行服務(wù)運(yùn)營(yíng)商使用自動(dòng)駕駛車輛的運(yùn)行效率高。
記者了解到,國(guó)際上,在美國(guó)的Domino披薩連鎖店,總部在密西根的安娜堡,他們已經(jīng)開始試用自動(dòng)駕駛車輛來(lái)送披薩。
不同場(chǎng)景需求不同
業(yè)內(nèi)專家認(rèn)為,對(duì)于不同的細(xì)分市場(chǎng),車輛的自動(dòng)駕駛級(jí)別需求不太一樣。在考慮自動(dòng)駕駛?cè)绾萎a(chǎn)業(yè)落地,如何實(shí)現(xiàn)盈利的商業(yè)模式的時(shí)候必須要注意到。
如今,對(duì)于市場(chǎng)上的一般車輛,比如POLO或者福特、吉利一般的車型,它們至今為止只有一些簡(jiǎn)單的ADAS功能,甚至沒(méi)達(dá)到L1級(jí)別。隨著時(shí)間的推移,它們會(huì)增加相應(yīng)的ADAS功能,例如AEB自動(dòng)剎車和泊車輔助功能。在可預(yù)期的將來(lái),它們還是會(huì)處于在L1和L2的區(qū)間。相對(duì)來(lái)說(shuō),對(duì)于奔馳、寶馬、沃爾沃等這樣的豪華車細(xì)分市場(chǎng)來(lái)說(shuō),目前它們已經(jīng)具備L2的駕駛輔助功能,它們會(huì)越來(lái)越多地增加這些功能,逐漸演變成L3或者L4自動(dòng)駕駛,在泊車、堵車和高速駕駛時(shí)解放駕駛員。
對(duì)于無(wú)人駕駛的共享汽車或者是出行服務(wù)運(yùn)營(yíng)商的汽車,他們?cè)谶@個(gè)領(lǐng)域可能更多地會(huì)推向L5,目標(biāo)是提供不需要乘客干預(yù)的城市交通。
對(duì)于一個(gè)衍生的無(wú)人送餐或者送貨車這個(gè)細(xì)分市場(chǎng)來(lái)說(shuō),這是一個(gè)全新的領(lǐng)域,這種車輛必須做到完全無(wú)人駕駛,達(dá)到L5,因?yàn)闊o(wú)人送餐、無(wú)人送貨的車上面沒(méi)有人,只有貨物。
顯然,針對(duì)不同的車輛細(xì)分市場(chǎng),自動(dòng)駕駛功能或者級(jí)別的需求也是不同的,它們的落地情況顯然也不相同。
如何實(shí)現(xiàn)L5?
眾所周知,要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛首先需要從感知開始,也就是通過(guò)各種傳感器感知環(huán)境和發(fā)現(xiàn)可能的障礙物。因?yàn)閭鞲衅魇亲詣?dòng)駕駛的基礎(chǔ),要做自動(dòng)駕駛,具備傳感器是必需的。
目前,已有很多諸如法雷奧這樣的汽車零部件供應(yīng)商把傳感器作為產(chǎn)品強(qiáng)項(xiàng)。記者了解到,法雷奧目前擁有汽車行業(yè)內(nèi)譜系最全面的傳感器組合。從雨量傳感器,到超聲波傳感器,到攝像頭,到毫米波雷達(dá),到最近的激光雷達(dá)都有量產(chǎn)。從整個(gè)市場(chǎng)份額來(lái)看,法雷奧的傳感器占整個(gè)傳感器市場(chǎng)20%以上。目前,法雷奧已經(jīng)向全球提供了7億多個(gè)用于泊車和駕駛輔助的傳感器。
業(yè)內(nèi)專家認(rèn)為,目前還并不能預(yù)測(cè)自動(dòng)駕駛的落地時(shí)間,并且目前自動(dòng)駕駛的難點(diǎn)其實(shí)不是在L4、L5技術(shù)上。從技術(shù)上來(lái)講,L3是非常不容易做到量產(chǎn)的。除了法律法規(guī)和人機(jī)共駕責(zé)任劃分的原因外,L2到L3是一個(gè)非常大的技術(shù)飛躍,這個(gè)區(qū)間還是空白。
比如目前已經(jīng)量產(chǎn)的L2級(jí)別的自動(dòng)駕駛車輛上大部分都會(huì)用攝像頭和毫米波雷達(dá)這兩種傳感器。它們?cè)谛阅苌鲜腔パa(bǔ)的,但是它們?nèi)狈Ω兄哂?。這是一個(gè)很大的問(wèn)題,在過(guò)去的幾年中,比如某個(gè)車型品牌先后就發(fā)生了在自動(dòng)駕駛模式下的多起車毀人亡的事故。很大一部分原因就是因?yàn)樗膫鞲衅髋渲貌蝗哂?。所以,迄今為止,所有的L2自動(dòng)駕駛的車輛不論它名字叫什么系統(tǒng),這些系統(tǒng)都會(huì)有一個(gè)警告:在使用自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的時(shí)候,駕駛員必須要隨時(shí)準(zhǔn)備接管。駕駛者的手不能離開方向盤或眼睛離開正前方,大多規(guī)定如果你這樣做了超過(guò)比如十秒鐘,這個(gè)系統(tǒng)會(huì)警告并自動(dòng)退出。它們是靠人或者人眼作為一個(gè)感知功能補(bǔ)充,以達(dá)到冗余。也就是說(shuō)即使有了攝像頭和毫米波雷達(dá),還需要人的器官做一個(gè)冗余感知。
所以,如果沒(méi)有激光雷達(dá)提供真正冗余的感知就沒(méi)辦法做到真正的L3或L3以上的自動(dòng)駕駛。業(yè)內(nèi)的普遍的共識(shí)是:自動(dòng)駕駛L3以上需要激光雷達(dá)。
正因如此,法雷奧在過(guò)去的近十年時(shí)間中,投入了非常大的力度和資源來(lái)開發(fā)激光雷達(dá)(激光掃描儀)。
具體到車型上,隨著2017年下半年奧迪A8的上市,法雷奧正式量產(chǎn)了ScaLa激光雷達(dá),也稱激光掃描儀。這是迄今為止,行業(yè)內(nèi)第一款也是唯一一款量產(chǎn)的車規(guī)級(jí)激光雷達(dá)。它前向的水平視角是145度,故正面前方的障礙物都能看見(jiàn)。它有效探測(cè)距離是150米,隨著障礙物的大小,反射率的不同,探測(cè)距離也可能會(huì)更遠(yuǎn)或者更近。不論是在白天還是黑夜,它都可以探測(cè)到靜態(tài)或者動(dòng)態(tài)的障礙物,這是ScaLa激光雷達(dá)的基本性能。
記者了解到,在今年底或者明年初時(shí),法雷奧還會(huì)量產(chǎn)基于第一代激光雷達(dá)的環(huán)視激光雷達(dá),它由多顆激光雷達(dá)組成,以達(dá)到全方位360度的障礙物探測(cè)功能。在明年年初,法雷奧也會(huì)量產(chǎn)第二代ScaLa激光雷達(dá),相比第一代,垂向的視角增加三倍,同時(shí)探測(cè)距離和分辨率也會(huì)改善,這是基于已被驗(yàn)證的第一代原理的第二代激光雷達(dá),也是一個(gè)機(jī)械式的。在今年拉斯維加斯的CES展上,法雷奧第一次展出了第三代的ScaLa激光雷達(dá)。與第一代和第二代不一樣的是,這將會(huì)是一個(gè)基于MEMS技術(shù)的固態(tài)激光雷達(dá),探測(cè)距離和分辨率都會(huì)有更大的提高和改善。今年展出的環(huán)視激光雷達(dá)只是一個(gè)功能樣機(jī),具體的量產(chǎn)時(shí)間還沒(méi)有確定。
除了奧迪A8外,沃爾沃的Drive Me項(xiàng)目,它第一階段自動(dòng)駕駛車輛也是用一顆激光雷達(dá),在進(jìn)氣格柵下方。Navya自動(dòng)駕駛出租車則有七顆激光雷達(dá)。為了達(dá)到360度環(huán)視探測(cè),可以依靠用多顆激光雷達(dá)來(lái)完成。
顧劍民特意指出,有了激光雷達(dá)以后,還需要有其他傳感器,特別是攝像頭,它們的特點(diǎn)是容易受泥土、灰塵或者其他障礙物的遮蔽?!拔覀儾荒芤笠呀?jīng)量產(chǎn)的車輛只在晴朗的天氣和潔凈的環(huán)境中使用,下雨的時(shí)候不能用,野外不能去,泥漿地不能去,這是不可能的。你也不能要求我們的客戶在駕駛一段時(shí)間以后就下車來(lái)一個(gè)一個(gè)擦拭激光雷達(dá)和攝像頭。為了保持傳感器的清潔狀態(tài),我們開發(fā)了傳感器自動(dòng)清潔系統(tǒng),通過(guò)可伸縮的或者固定的噴頭噴灑清洗液來(lái)清洗傳感器表面,然后通過(guò)壓縮空氣或者車輛本來(lái)在行駛過(guò)程中可以自然風(fēng)干,來(lái)達(dá)到傳感器的自動(dòng)清潔。這種類型的傳感器清潔系統(tǒng)將在今年下半年隨歐洲一個(gè)車型上市而正式量產(chǎn)。”顧劍民說(shuō)。在他看來(lái),沒(méi)有自動(dòng)傳感器清潔系統(tǒng),就沒(méi)有真正的自動(dòng)駕駛。他形象地舉例說(shuō):“就像你的眼睛一樣,如果你的眼睛都不能保持清潔的話,是沒(méi)法探測(cè)周圍的環(huán)境,你也沒(méi)法駕駛車輛?!?/p>
總之,自動(dòng)駕駛的基礎(chǔ)是傳感器,傳感器是為了達(dá)到感知的功能,駕駛者通過(guò)不同傳感器,把感知信息傳輸給融合控制器,然后決策,最后達(dá)到控制或者執(zhí)行。至于怎么做決策,有很多工作要做,一部分是通過(guò)基于深度學(xué)習(xí)的人工智能新技術(shù),深度學(xué)習(xí)核心的優(yōu)勢(shì)主要是它的自動(dòng)學(xué)習(xí)特征。當(dāng)然,距離工程化應(yīng)用方面仍然還有很多的技術(shù)困難需要克服。另外,在自動(dòng)駕駛中,深度學(xué)習(xí)應(yīng)用最多的是感知領(lǐng)域,而不是決策算法,原因在于深度學(xué)習(xí)沒(méi)有可解釋性,這是整個(gè)業(yè)內(nèi)需要解決的問(wèn)題。
產(chǎn)業(yè)化初具雛形
記者了解到,目前已經(jīng)有自動(dòng)駕駛技術(shù)實(shí)現(xiàn)量產(chǎn),也有自動(dòng)駕駛車輛開始嘗試商業(yè)化運(yùn)營(yíng),并初見(jiàn)成效。
在國(guó)內(nèi),比如Park4U全自動(dòng)遙控泊車系統(tǒng),車上搭載此系統(tǒng)后,駕駛員既可以在車內(nèi),也可以在車外通過(guò)遙控,來(lái)讓車輛自己尋找車位完成全自動(dòng)泊車。這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)在2016年率先在奔馳的E-Class上量產(chǎn)了,迄今為止,奔馳的E-Class和S-Class都有量產(chǎn)。去年,長(zhǎng)安也量產(chǎn)了此全自動(dòng)遙控泊車系統(tǒng)的簡(jiǎn)化版。
在國(guó)際上,法雷奧的Drive4U全自動(dòng)駕駛平臺(tái)已經(jīng)量產(chǎn)。它是在城市道路環(huán)境下的L4級(jí)別全自動(dòng)駕駛系統(tǒng),可以應(yīng)對(duì)復(fù)雜和密集的交通狀況。它可以既適用于私人擁有車輛,也可以應(yīng)用于出行服務(wù)車隊(duì)。在巴黎市區(qū)的自動(dòng)駕駛演示時(shí),Drive4U可以完成L4級(jí)別的城市全自動(dòng)駕駛,自動(dòng)變道,避讓自行車,然后識(shí)別交通信號(hào)燈,交叉路口,人行道和行人的避讓,隧道。
記者了解到,Drive4U全自動(dòng)駕駛車的傳感器配置一共有5個(gè)攝像頭(4個(gè)環(huán)視攝像頭,1個(gè)是前視攝像頭)、4個(gè)毫米波雷達(dá)(在車身的4個(gè)角上面)、12個(gè)超聲波傳感器和8個(gè)激光雷達(dá),形成環(huán)視感知。所有這些傳感器都已經(jīng)量產(chǎn),故它們是滿足量產(chǎn)車規(guī)級(jí)的要求。也就是說(shuō),雖然自動(dòng)駕駛車輛還是一個(gè)概念車,但它的傳感器技術(shù)已經(jīng)產(chǎn)業(yè)化。
類似的自動(dòng)駕駛技術(shù)也已經(jīng)在Navya無(wú)人駕駛出租車上做驗(yàn)證和運(yùn)營(yíng)。
據(jù)記者了解,Navya在2015年成立時(shí)就以100%的自動(dòng)駕駛開始設(shè)計(jì)產(chǎn)品。目前他有兩大類產(chǎn)品:一是無(wú)人駕駛的小巴,它是沿著固定的路線行駛,在固定的站點(diǎn)上下客,就像公共汽車一樣,載客量比較大,行駛速度比較低。另一種是無(wú)人駕駛的出租車,跟滴滴一樣,用戶可以通過(guò)智能手機(jī)來(lái)呼叫此無(wú)人駕駛的出租車,它會(huì)來(lái)接你,然后把你送到指定的地點(diǎn)。第二種產(chǎn)品因?yàn)樾旭偮肪€和最高的行駛速度不固定,它的技術(shù)難度,包括傳感器的種類和數(shù)量都會(huì)比第一類無(wú)人駕駛的小巴高更多。值得一提的是,Navya的無(wú)人駕駛小巴是全球第一個(gè)投放市場(chǎng)的,它們的無(wú)人駕駛出租車也是世界上第一輛同類型的自動(dòng)駕駛出租車,它在2017年11月份就開始做展示運(yùn)營(yíng)。
到2018年年底,Navya已經(jīng)在全球共銷售了超過(guò)116輛的自動(dòng)駕駛小巴,目前在20國(guó)家運(yùn)營(yíng)(包括我國(guó)香港試點(diǎn)運(yùn)營(yíng))。值得注意的是,這些運(yùn)營(yíng)并不完全只是測(cè)試和演示,有一些已經(jīng)開始了半商業(yè)化的運(yùn)營(yíng)。2018年,整個(gè)公司的營(yíng)收達(dá)1900萬(wàn)歐元??梢哉f(shuō),它不只是僅僅做科研的一個(gè)初創(chuàng)公司,它已經(jīng)開始嘗試產(chǎn)業(yè)化落地。