淺析自動(dòng)駕駛的感知和觀點(diǎn)

近年來“自動(dòng)駕駛”被人們廣泛提及，大量汽車行業(yè)主體、互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域公司、精英創(chuàng)業(yè)人群以及資本紛紛投入到該領(lǐng)域的探索中來，自動(dòng)駕駛技術(shù)是什么？離我們還有多遠(yuǎn)？顛覆性的行業(yè)變革是否已經(jīng)到來？本文中我們將談?wù)勎覀儗?duì)于自動(dòng)駕駛的感知和觀點(diǎn)。

自動(dòng)駕駛近些年來得到了社會(huì)的廣泛關(guān)注，大量的汽車行業(yè)主體、互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域公司、精英創(chuàng)業(yè)人群以及資本紛紛投入到該領(lǐng)域的探索中來。自動(dòng)駕駛按照美國(guó)汽車工程師協(xié)會(huì)（SAE）根據(jù)系統(tǒng)和人對(duì)于車輛的控制程度可以分為L(zhǎng)0~L5六個(gè)等級(jí)。

其中在L0~L3級(jí)的系統(tǒng)主要還是起到對(duì)駕駛員的輔助作用，即使是L3級(jí)系統(tǒng)已經(jīng)可以在極大程度上將駕駛員從駕駛?cè)蝿?wù)中解放出來，但仍然需要駕駛員對(duì)車輛行為做最終的把控，即一旦出現(xiàn)系統(tǒng)無法處置的情況，駕駛員必須在第一時(shí)間接手控制。而當(dāng)系統(tǒng)達(dá)到L4級(jí)時(shí)，系統(tǒng)已經(jīng)可以在特定環(huán)境下完全擺脫駕駛員并自主的負(fù)責(zé)車輛的操作作業(yè)。L1~L3級(jí)領(lǐng)域的玩家主要是汽車整車廠商（OEMs）和汽車產(chǎn)業(yè)鏈一級(jí)供應(yīng)商（Tier1s），而L5級(jí)自動(dòng)駕駛目前離到我們的身邊還尚有一段路要走，因此，本文我們將主要討論L4級(jí)自動(dòng)駕駛技術(shù)及其可能帶來的商業(yè)機(jī)會(huì)。

L4級(jí)自動(dòng)駕駛系統(tǒng)硬件成本短期內(nèi)可以達(dá)到商業(yè)化應(yīng)用水平

實(shí)現(xiàn)L4級(jí)自動(dòng)駕駛技術(shù)的硬件主要包括傳感器和計(jì)算單元。目前各家主要使用的傳感器單元主要包括了：攝像頭、毫米波雷達(dá)、激光雷達(dá)、超聲波雷達(dá)、GNNS/IMU。

其中，激光雷達(dá)在測(cè)量精度方面有獨(dú)到的優(yōu)勢(shì)，能夠發(fā)射激光線束越多得到的測(cè)量結(jié)果越精準(zhǔn)，但同時(shí)也意味著設(shè)備成本越高昂，如：Velodyne 64線激光雷達(dá)造價(jià)超過7萬美元，過于昂貴，而且設(shè)備的體積、結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度都不適宜商業(yè)化應(yīng)用。當(dāng)前，攝像頭和毫米波雷達(dá)上的技術(shù)進(jìn)步顯著，尤其是攝像頭，即使是在強(qiáng)光或光線極差的環(huán)境中，亦或是光線突然發(fā)生變化的情況下（對(duì)方車道的遠(yuǎn)光燈、車輛進(jìn)出隧道）也可以得到很好的成像效果，而且目前車載攝像頭的有效工作距離已經(jīng)可以達(dá)到500米甚至更遠(yuǎn)，相比之下車載激光雷達(dá)探測(cè)距離一般不超過200米。

但這并不意味著激光雷達(dá)就是多余的產(chǎn)品，目前即使是多家主打以視覺傳感為主要探測(cè)方式的自動(dòng)駕駛公司（提供L4方案）也同樣會(huì)在其測(cè)試車輛上加裝激光雷達(dá)，或者將激光雷達(dá)作為其備選方案，主要是因?yàn)榧す饫走_(dá)在提供數(shù)據(jù)冗余以及實(shí)現(xiàn)車輛定位上（SLAM）有著重要的作用，但我們認(rèn)為考慮到任務(wù)的重要程度和車輛的工作場(chǎng)景等問題，也許商用化L4級(jí)自動(dòng)駕駛系統(tǒng)中并不需要昂貴的64線機(jī)械旋轉(zhuǎn)式激光雷達(dá)產(chǎn)品。

目前實(shí)現(xiàn)L4級(jí)自動(dòng)駕駛的整體硬件成本還比較高，主要原因包括：大量的專業(yè)設(shè)備尚處于測(cè)試階段并未實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)而導(dǎo)致設(shè)備單價(jià)昂貴，以及尚處于測(cè)試階段的各方為確保自動(dòng)駕駛車輛行駛的絕對(duì)安全往往會(huì)在測(cè)試車輛上加裝大量的傳感器來確保充足的數(shù)據(jù)冗余。預(yù)計(jì)未來1~2年隨著自動(dòng)駕駛車輛開始出現(xiàn)在一些特定的應(yīng)用場(chǎng)景，系統(tǒng)成本可以逐漸控制在10~20萬元左右，而在更遠(yuǎn)的未來，當(dāng)自動(dòng)駕駛技術(shù)成熟到可以出現(xiàn)在更多的應(yīng)用領(lǐng)域時(shí)，系統(tǒng)硬件成本將會(huì)進(jìn)一步下降。

L4級(jí)自動(dòng)駕駛技術(shù)將于商用車擦除第一朵商業(yè)化應(yīng)用的火花

我們認(rèn)為L(zhǎng)4級(jí)自動(dòng)駕駛技術(shù)會(huì)率先在商用車領(lǐng)域尤其是道路運(yùn)輸行業(yè)率先實(shí)現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用，主要原因有以下幾點(diǎn)：

1、現(xiàn)有的自動(dòng)駕駛技術(shù)還難以應(yīng)對(duì)所有的道路環(huán)境和多樣的駕駛?cè)蝿?wù)，這就意味著環(huán)境越簡(jiǎn)單，需要考慮的道路上的變量越少，越容易實(shí)現(xiàn)技術(shù)應(yīng)用。對(duì)比乘用車的應(yīng)用環(huán)境，商業(yè)運(yùn)輸任務(wù)一般比較單一，往往是重復(fù)單一線路的點(diǎn)到點(diǎn)的運(yùn)輸作業(yè)，而且大部分的行駛環(huán)境是在高速公路或者封閉園區(qū)內(nèi)，行駛環(huán)境中需要考量的變量較少，技術(shù)實(shí)現(xiàn)難度相對(duì)較低。

2、即使按照我們所期盼的1~2年系統(tǒng)成本可以下降至10~20萬元，但這對(duì)于乘用車的消費(fèi)人群來說還是太過于昂貴，但對(duì)于商業(yè)運(yùn)輸行業(yè)中的車隊(duì)運(yùn)營(yíng)商來說20萬元/臺(tái)車的硬件投入是小于每臺(tái)車/年的人力支出（假設(shè)：每臺(tái)車需要2~3名司機(jī)，每名司機(jī)年薪在12萬元）；

3、除了節(jié)省人力成本以外，自動(dòng)駕駛系統(tǒng)還可以提高運(yùn)行效率，這包括了：

1）由于自動(dòng)駕駛系統(tǒng)并不會(huì)疲勞，因此自動(dòng)駕駛系統(tǒng)可以有效延長(zhǎng)每日車輛的運(yùn)營(yíng)時(shí)間；

2）資料顯示駕車習(xí)慣良好的司機(jī)可以節(jié)省13.3%的油料，由于自動(dòng)駕駛技術(shù)比駕駛員擁有更好的環(huán)境感知能力以及對(duì)于單一任務(wù)的重復(fù)優(yōu)化能力，預(yù)計(jì)系統(tǒng)也可以實(shí)現(xiàn)相同的省油效果；

3）此外，自動(dòng)駕駛系統(tǒng)將會(huì)顯著降低車禍發(fā)生概率，這將會(huì)降低保險(xiǎn)費(fèi)用或者因事故而導(dǎo)致的額外費(fèi)用支出。

4、國(guó)內(nèi)卡車有600萬臺(tái)左右，公路運(yùn)輸量占整體物流總量的78%，技術(shù)替代可以實(shí)現(xiàn)較大的商業(yè)價(jià)值，此外商用卡車的平均使用年限在5~6年，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于乘用車平均使用年限，因此實(shí)現(xiàn)技術(shù)替代的速度也會(huì)比較快。

L4自動(dòng)駕駛將從“封閉園區(qū)”到“開放道路”

封閉園區(qū)，如港口集裝箱運(yùn)輸，礦山、砂石廠等。預(yù)計(jì)第一個(gè)成熟的L4商業(yè)化應(yīng)用項(xiàng)目落地將會(huì)出現(xiàn)在封閉園區(qū)場(chǎng)景中，主要原因有：

1）封閉園區(qū)道路環(huán)境簡(jiǎn)單，基本不存在除自動(dòng)駕駛車輛以外的其他運(yùn)動(dòng)物體，也不存在通用的交通標(biāo)識(shí)或其他復(fù)雜的道路環(huán)境，技術(shù)實(shí)現(xiàn)難度相對(duì)較低；

2）封閉園區(qū)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛受到的政策影響較小，主要是因?yàn)樵诜忾]園區(qū)內(nèi)運(yùn)行自動(dòng)駕駛系統(tǒng)涉及公共交通安全問題少，而且封閉園區(qū)內(nèi)的高精地圖數(shù)據(jù)采集也不受到國(guó)家對(duì)于數(shù)字地圖采集資質(zhì)的限制；

3）相比起同樣適用于固定區(qū)域內(nèi)的AGV（Automated Guided Vehicle）自動(dòng)化解決方案，自動(dòng)駕駛系統(tǒng)更加靈活，且成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于AGV系統(tǒng)，主要原因在于自動(dòng)駕駛車輛通常會(huì)基于成熟的車輛平臺(tái)改裝而成，而且自動(dòng)駕駛技術(shù)的實(shí)現(xiàn)主要是通過車載傳感器和預(yù)先載入的高精度地圖實(shí)現(xiàn)的，基本不需要對(duì)港區(qū)基建設(shè)施進(jìn)行改造。而AGV系統(tǒng)，舉例來說：青島港AGV改造，整套改造方案70億元，其中單臺(tái)AGV的費(fèi)用就達(dá)到500萬元，而且由于需要在港口打入大量的導(dǎo)航鋼釘，因此該套方案并不是和老港改造；而目前能夠適用于港口環(huán)境的L4自動(dòng)駕駛卡車的改造費(fèi)用基本不超過50萬元，且基本不需要任何的額外投入。

高速公路運(yùn)輸，高速公路運(yùn)輸?shù)膶?shí)現(xiàn)可能需要更長(zhǎng)的時(shí)間，主要原因有：

1）預(yù)計(jì)政策上對(duì)于高速公路上的自動(dòng)駕駛商業(yè)化運(yùn)營(yíng)的放行難度較高，因?yàn)楦咚俟飞婕暗男旭傊黧w多，因此只有在經(jīng)過大量的道路測(cè)試并證明自動(dòng)駕駛車輛可以在高速公路環(huán)境實(shí)現(xiàn)絕對(duì)安全的行駛時(shí)政策上才有可能放行；此外，道路運(yùn)輸行業(yè)管理涉及到多個(gè)政府部門，政策推行難度較大；

2）政策對(duì)于開放環(huán)境的地圖數(shù)據(jù)采集有較嚴(yán)格的資質(zhì)限制，因此目前自動(dòng)駕駛廠商獲取高速地圖數(shù)據(jù)的渠道和模式尚不明確；

3）國(guó)內(nèi)高速運(yùn)輸行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化程度不高，行業(yè)小、散、雜的特點(diǎn)突出，而且甩掛率低（5%左右），卡車主需要大量時(shí)間去等到裝滿貨物后才能上路，卡車在道路上的有效運(yùn)營(yíng)時(shí)間并不長(zhǎng)，因此即使采取自動(dòng)駕駛，也很難發(fā)揮該項(xiàng)技術(shù)在運(yùn)營(yíng)效率方面的優(yōu)勢(shì)，因此自動(dòng)駕駛技術(shù)最好是率先應(yīng)用于甩掛率高的細(xì)分領(lǐng)域，如港口周邊的輻射區(qū)域，而隨著甩掛率進(jìn)一步提升，自動(dòng)駕駛技術(shù)才有可能進(jìn)一步對(duì)道路運(yùn)輸行業(yè)進(jìn)行滲透。

L4級(jí)應(yīng)用案例有望出現(xiàn)，L5仍需長(zhǎng)期觀望

綜上所述，我們預(yù)計(jì)在1~2年內(nèi)我們將能夠看到L4級(jí)自動(dòng)駕駛車輛商業(yè)化應(yīng)用案例的出現(xiàn)，但首先會(huì)是在相對(duì)簡(jiǎn)單的封閉園區(qū)環(huán)境實(shí)現(xiàn)落地，比如港口、機(jī)場(chǎng)、工業(yè)園區(qū)、礦山等，而在高速公路場(chǎng)景的商業(yè)化應(yīng)用案例預(yù)計(jì)首先會(huì)在國(guó)外出現(xiàn)，國(guó)內(nèi)出現(xiàn)的時(shí)間還要看配套政策的制定速度以及道路運(yùn)輸行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展進(jìn)程。

而預(yù)計(jì)我們還需要等待相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間才能夠看到L4級(jí)乘用車商業(yè)化應(yīng)用或者L5級(jí)自動(dòng)駕駛技術(shù)的落地，這需要去克服諸多的困難，包括算法、數(shù)據(jù)、自動(dòng)駕駛系統(tǒng)可靠度以及政策等多方面因素，預(yù)計(jì)5年內(nèi)很難看到成熟的產(chǎn)品出現(xiàn)，但未來隨著技術(shù)的進(jìn)步以及相關(guān)政策、配套設(shè)施的成熟，完全的無人駕駛車輛將會(huì)落地，而這將會(huì)給相關(guān)行業(yè)和社會(huì)帶來巨大的變革，我們對(duì)此拭目以待！