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智能汽車

無人駕駛時(shí)代正在到來

2025China.cn   2020年04月01日

  不久前,工信部發(fā)布《汽車駕駛自動化分級》推薦性國家標(biāo)準(zhǔn)報(bào)批公示。公示將截止到2020年4月9日,擬定于2021年1月1日正式實(shí)施。這意味著中國將擁有自己的自動駕駛汽車分級標(biāo)準(zhǔn)。業(yè)內(nèi)認(rèn)為,明確的分級標(biāo)準(zhǔn)將有助于促進(jìn)各類自動駕駛汽車的量產(chǎn)與落地進(jìn)程。

  那么,目前世界范圍內(nèi)各級別的自動駕駛汽車究竟發(fā)展到什么程度了呢?

自動駕駛是個(gè)不同標(biāo)準(zhǔn)的概念

  2020年無人駕駛會來嗎?如果是5年前,幾乎所有人都會給你肯定的回答。英國《衛(wèi)報(bào)》2015年預(yù)測:“到2020年,你將會成為一個(gè)永遠(yuǎn)坐在后排的司機(jī)”。美國《商業(yè)內(nèi)幕》2016年發(fā)表頭條文章:“到2020年,將有1000萬輛無人駕駛汽車上路。”不僅如此,通用汽車、谷歌Waymo、豐田和本田紛紛宣布,他們將在2020年前后生產(chǎn)自動駕駛汽車。

  這一年到了——無人駕駛汽車卻沒有像人們想象的那樣如期到來。我們似乎還不能坐在方向盤后閉上眼睛。相反,科技行業(yè)的領(lǐng)袖人物還給出了悲觀的預(yù)期:無人駕駛領(lǐng)頭羊公司W(wǎng)aymo的CEO約翰·科拉菲克表示,未來幾十年內(nèi),自動駕駛技術(shù)還無法做到無處不在,無人駕駛汽車將一直存在限制。蘋果公司聯(lián)合創(chuàng)始人史蒂夫·沃茲尼亞克在2019年10月拉斯維加斯的一個(gè)科技會議上直言,完全自動駕駛汽車很可能“在我有生之年”都不會成為現(xiàn)實(shí)。

  這樣的觀點(diǎn)并不奇怪,無人駕駛根據(jù)其“智能化”程度也被分成若干等級。盡管當(dāng)下沒有人能告訴你何時(shí)能不用駕照而擁有一輛可以24小時(shí)全天候開到任何地方的自動駕駛汽車,但如果你想在擁堵的高架上稍稍走會兒神抑或是在高速公路上稍稍放松一下雙腳,那在今天就可以做到。而這就涉及到自動駕駛的分級標(biāo)準(zhǔn)問題了。

  按照工信部發(fā)布的《汽車駕駛自動化分級》推薦性國家標(biāo)準(zhǔn),自動駕駛汽車分為0至5級這樣6個(gè)等級。

  0級,僅提供警告或瞬時(shí)輔助(比如緊急制動)。

  1級,提供縱向控制(加速及制動)或橫向控制(轉(zhuǎn)向)其中的一種輔助功能。

  2級,同時(shí)提供縱向和橫向控制兩種輔助駕駛功能。

  3級,在一定的條件下自駕系統(tǒng)控制汽車,但當(dāng)系統(tǒng)請求駕駛員接管時(shí),駕駛員必須接管。3級被認(rèn)為是輔助駕駛和自動駕駛的分水嶺,雖然技術(shù)上3級系統(tǒng)可以讓駕駛員解放雙手甚至閉上眼睛休息,但各國的法律法規(guī)還未允許這樣的“危險(xiǎn)駕駛行為”。

  4級,在一定的條件下自駕系統(tǒng)控制汽車,駕駛員也不用接管,可以取消傳統(tǒng)為駕駛員設(shè)計(jì)的方向盤和剎車油門。

  5級,“終極”無人駕駛,在任何條件下自駕系統(tǒng)都可以完成駕駛?cè)蝿?wù)。

  事實(shí)上,工信部發(fā)布的《汽車駕駛自動化分級》推薦性國家標(biāo)準(zhǔn),和國際上流行的汽車工程師協(xié)會自動駕駛汽車分級標(biāo)準(zhǔn),本質(zhì)上是一致的。

  從0級到5級,難度逐級增加,成本也呈指數(shù)級增長。比如對于2級的自動駕駛,汽車會配備多個(gè)攝像頭和毫米波雷達(dá)以精確地測量周邊障礙物的位置;而對于3級自動駕駛來說,不僅要增加激光雷達(dá),還要求對于決策和控制環(huán)節(jié)中相同的功能要配備兩套完全一樣的系統(tǒng)做安全冗余,保證一套系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí),另一套系統(tǒng)可以無縫銜接駕駛動作。

  在市場上,傳統(tǒng)的汽車制造商通常從0級的功能入手,通過增加配置逐步向高級別自動駕駛演進(jìn);而新興的玩家,如高科技公司、初創(chuàng)公司通常直接瞄準(zhǔn)4級無人駕駛市場。接下來就讓我們看看各級自動駕駛發(fā)展的現(xiàn)狀。

0-2級

高級輔助駕駛

  0-2級別的功能通常被稱為高級輔助駕駛系統(tǒng)(ADAS),最常見的自適應(yīng)巡航和車道保持功能,已經(jīng)從豪華車的頂級選裝逐步成為10萬元-20萬元級別乘用車的主流配置。先進(jìn)的汽車企業(yè)在此基礎(chǔ)上也推出了更加“智能”的2+級別功能(也稱為2.5)。其中推出時(shí)間最早也最具代表性的當(dāng)屬通用在2018款凱迪拉克旗艦車型CT6上推出的超級巡航功能。這款產(chǎn)品使用6個(gè)毫米波雷達(dá)和4個(gè)車外攝像頭,搭載高精度地圖和駕駛員監(jiān)測系統(tǒng)(利用車內(nèi)攝像頭觀察駕駛員是否疲勞或分神),可以實(shí)現(xiàn)高速公路上單車道內(nèi)在0-140公里/小時(shí)速度范圍內(nèi)的自動駕駛。不過為了保證安全,在駕駛過程中駕駛員需要將手放在方向盤上,并保持注意力集中,否則系統(tǒng)會提醒駕駛員接管車輛。

  今年3月份,通用宣布超級巡航功能將迎來升級,新版的自駕功能將實(shí)現(xiàn)自動變道,即駕駛員撥動轉(zhuǎn)向燈,系統(tǒng)自動判斷周圍條件并在允許的情況下自動進(jìn)行變道。

  在2+級別的市場中,另一個(gè)不得不提的玩家就是作為傳統(tǒng)汽車公司“顛覆者”形象出現(xiàn)的特斯拉。特斯拉在全系產(chǎn)品中都搭載了自動駕駛硬件,包括8個(gè)攝像頭,12個(gè)超聲波傳感器,1個(gè)增強(qiáng)型毫米波雷達(dá)以及FSD中央控制電腦。和傳統(tǒng)汽車不同,用戶可以把汽車開回家之后,通過遠(yuǎn)程購買升級軟件,解鎖自動駕駛功能。這套Autopilot系統(tǒng)不但可以在高速公路上使用,還可以自主判斷當(dāng)前車道前車是否行駛過慢,并在條件允許的情況下自行完成變道超車,還可以自己上下匝道。這些功能已經(jīng)超越了傳統(tǒng)的汽車制造商的產(chǎn)品。

  在2020年3月特斯拉的公告中,Autopilot系統(tǒng)即將支持紅綠燈識別,這意味著可能在不遠(yuǎn)的將來,特斯拉的自動駕駛功能不僅能在封閉的高速高架上使用,還可以開進(jìn)城區(qū)。

3級

部分自動駕駛

  3級自動駕駛功能被看作輔助駕駛和自動駕駛的分水嶺,它意味著當(dāng)條件合適時(shí),駕駛員可以將駕駛控制權(quán)完全交給自動駕駛系統(tǒng),做到“脫手”“脫腳”和“脫眼”。當(dāng)出現(xiàn)自駕系統(tǒng)無法處理的情況時(shí),需要提示駕駛員在10秒內(nèi)接管車輛。

  奧迪在2017年推出全新一代A8,首次使用了激光雷達(dá)傳感器和一系列高算力芯片,并宣稱在高速公路或者封閉道路上(路面表示清晰,且無行人和紅綠燈),在60公里/小時(shí)以下速度時(shí)可以實(shí)現(xiàn)自動駕駛功能。然而,技術(shù)的領(lǐng)先并沒有讓人們享受到這項(xiàng)功能:由于各國法規(guī)都不允許脫手、打電話、玩手機(jī)這樣的“危險(xiǎn)駕駛”行為,更不承認(rèn)“自動駕駛系統(tǒng)”成為事故的責(zé)任主體,這款旗艦車型的這項(xiàng)頂級配置一直無法推向市場。其實(shí)奧迪寄希望于等待各國法規(guī)早日為自動駕駛行為正名,但至少到今天,還沒有破冰的跡象。有媒體稱奧迪的嘗試是一個(gè)“十億美元的代價(jià)”。

4級

有限場景的自動駕駛

  4級開始實(shí)現(xiàn)真正的“無人駕駛”,如果駕駛員睡著或者根本沒有駕駛員,自動駕駛汽車也可以完成所有的駕駛動作,即使遇到緊急情況,自動駕駛系統(tǒng)也足以將汽車過渡到完全安全的狀態(tài)。目前4級別存在多個(gè)賽道,每個(gè)賽道上都有風(fēng)格不同的玩家:

  賽道一:無人出租車

  無人駕駛汽車成本昂貴,私人消費(fèi)者往往承擔(dān)不起,而作為出租車為大眾提供出行服務(wù)則被認(rèn)為是最可行的商業(yè)模式之一。眾多公司投入大量研發(fā)經(jīng)費(fèi)以期早日實(shí)現(xiàn)商業(yè)運(yùn)營。

  在美國亞利桑那州鳳凰城的East Valley和加州熱鬧的South Bay地區(qū), Waymo正在用超過600輛經(jīng)過改造的無人駕駛汽車為當(dāng)?shù)鼐用裉峁o人駕駛出租車載客服務(wù)(Waymo是谷歌母公司Alphabet旗下的無人駕駛公司,目前已開發(fā)到第5代無人駕駛汽車)。當(dāng)?shù)鼐用裰恍枰螺d一個(gè)叫做Waymo One的手機(jī)App,就可以在指定地點(diǎn)搭乘汽車前往目的地。Waymo提供的出租車服務(wù)開始于2018年5月,出租車的駕駛位上仍然坐著一位“安全員”,以保證出現(xiàn)緊急情況時(shí)接管車輛完成駕駛;到2019年下半年,Waymo宣布將推出無安全員的真正無人駕駛出租車。

  賽道二:商用車——智能重卡運(yùn)輸

  雖然無人駕駛出租車的前景讓人期待,但其缺點(diǎn)也顯而易見:載人的汽車需要在城市內(nèi)復(fù)雜多變的道路環(huán)境下行駛,要避讓自行車、行人和寵物等難以預(yù)知的環(huán)境因素,技術(shù)難度極大;但卡車是在固定且少量的城際干線(高速公路)和港口碼頭行駛,做“倉到倉”的貨物運(yùn)輸干線物流,環(huán)境的復(fù)雜性至少小一個(gè)量級。國內(nèi)外有多家初創(chuàng)公司瞄準(zhǔn)這一市場進(jìn)行積極探索。

  在美國的亞利桑那州,擁有中國背景的科技公司圖森未來從2018年已經(jīng)開始為一些物流公司客戶提供長途物流運(yùn)輸業(yè)務(wù)。圖森未來利用人工智能技術(shù)改造的集裝箱重型卡車,可以感知前方1公里外的車輛行駛情況,為了適應(yīng)物流卡車經(jīng)常夜間行駛的特點(diǎn),圖森與索尼公司合作,利用定制的高質(zhì)量CMOS攝像頭實(shí)現(xiàn)了優(yōu)異的夜間環(huán)境感知能力。

  賽道三:最后一公里無人配送

  第三個(gè)落地場景是“最后一公里”的物流配送。眾多以物流和外賣為業(yè)務(wù)的公司(比如美團(tuán)、京東以及一些初創(chuàng)公司)都在研發(fā)無人配送小車以完成固定區(qū)域內(nèi)的包裹和外賣運(yùn)送服務(wù)。

  在湖北武漢遭遇新型冠狀病毒疫情期間,無人駕駛物流車發(fā)揮了不小作用。京東物流研發(fā)的智能配送車是最早一批在武漢投入使用的無人車。作為收治新型冠狀病毒感染肺炎病人的定點(diǎn)醫(yī)院,武漢第九醫(yī)院收治了大批新冠肺炎的確診患者,處于本次疫情的核心區(qū)域,而距離醫(yī)院600米的京東物流武漢仁和站,幾乎撐起了第九醫(yī)院醫(yī)療物資的配送工作。在疫情期間,仁和配送站的到崗率只有60%,無人配送車的出現(xiàn),極大地降低了工作人員的感染風(fēng)險(xiǎn)和工作壓力。京東物流的數(shù)據(jù)顯示,每天有10-20單來自第九醫(yī)院的訂單,其中50%-70%是由無人車配送。

5級

無人駕駛

  完全的無人駕駛不僅有助于降低交通事故的發(fā)生概率,同時(shí)由于用車效率的提升,也將為全球的節(jié)能減排做出積極貢獻(xiàn)。但正如文章前面所說,我們需要清醒地認(rèn)識到,完全的自動駕駛環(huán)境不僅是技術(shù)問題,而且還面臨諸多法規(guī)和倫理的挑戰(zhàn)。

  盡管完全自動駕駛社會還需要一段很長的時(shí)間,但我們完全沒有必要悲觀。半個(gè)世紀(jì)前,美國的登月計(jì)劃產(chǎn)生了液體燃料火箭、微波雷達(dá)、無線電制導(dǎo)、合成材料、高性能電子計(jì)算機(jī)等一大批高新科技產(chǎn)業(yè),衍生出了包括航空航天、軍事、通信、材料、醫(yī)療衛(wèi)生、計(jì)算機(jī)及其它科技的3000多項(xiàng)應(yīng)用技術(shù)成果。而我們在探索無人駕駛的路上,已經(jīng)逐步取得了輝煌的成績,華為創(chuàng)始人任正非把華為研發(fā)自動駕駛稱作“沿途下蛋”:“無人駕駛就是爬珠峰,爬山過程中,有人可以半路去放羊,有人可以半路去挖礦,有人可以半路去滑雪……把孵化的技術(shù)應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域中,這就是‘沿途下蛋’?!敝灰覀円琅f擁有不斷突破自我的信念和對未知世界永無止境的好奇心,我們就能創(chuàng)造未來。

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