前言
早在1984年,美國卡梅隆大學就啟動了自動駕駛ALV項目。自此,人工智能技術開始在自動駕駛領域試水應用,同時,逐漸形成了自動駕駛最基本的控制策略。
隨著自動駕駛相關技術的進一步成熟,尤其是深度學習的應用,同時還有汽車電動化浪潮席卷而來,2015年開始掀起了自動駕駛浪潮。在Google、國內百度的引領下,自動駕駛創業公司如雨后春筍般出現,傳統汽車OEM及零部件也紛紛入局。
然后,在經歷了幾年研發驗證,以及遭遇2018年資本寒冬,大家開始對自動駕駛落地預期回歸理性。2019年Gartner新興技術成熟度曲線圖顯示,自動駕駛L4級別技術處于泡沫幻滅期。
現在,隨著自動駕駛整個產業上、下游形成共識下的加大研發投入,以及政府支持下的配套設施及法規完善,硬件上成本的顯著下降,軟件上算法的快速提升,自動駕駛的短期落地場景正在逐漸清晰和明確。
2019年Gartner新興技術成熟度曲線圖
自動駕駛落地技術分析
要描述自動駕駛落地情況,離不開兩個概念:自動駕駛等級和地理圍欄等級。自動駕駛等級,用于描述自動駕駛在技術上實現自動化駕駛的程度;地理圍欄等級,用于描述自動駕駛運行場景的復雜程度。
(1)自動駕駛等級
對于自動駕駛等級,目前行業大多參考SAE定義,按完成駕駛操作、周邊監控及接管三項任務時駕駛員和系統分工,以及自動駕駛應用場景分級。
自動駕駛等級分為5級,分別是:輔助駕駛L1、部分自動駕駛L2、條件自動駕駛L3、高度自動駕駛L4和完全自動駕駛L5。如下圖所示:
-前三個等級(L1-L3),是自動駕駛自動化程度不斷拓展的過程。到L3級別,就車輛本身而言,已經可以實現自動控制完成所有的動態駕駛任務;
-后兩個等級(L4-L5),是自動駕駛在應用場景上的拓展。L4級別只能在限定場景下實現完全自動駕駛,L5級別可以拓展到所有場景,這兩個階段已不需要駕駛員了;
-L3等級,是部分自動駕駛和完全自動駕駛的過渡階段。在這個階段,周邊駕駛環境由系統負責監控,但必要時需要駕駛員接管車輛。
自動駕駛等級
(2)地理圍欄等級
上面提到自動駕駛等級,除了完全自動駕駛L5能適應于所有場景,其他等級自動駕駛都是運行在限定場景。在限定場景內,人流、車流復雜程度,以及運行速度情況等,直接可反映自動駕駛的能力水平。
所以,引入地理圍欄的概念,從車速、人流和車流角度,對限定場景復雜程度進行分級,從而更好反映自動駕駛水平。地理圍欄也分為5級,如下圖所示:
-Geo1是最簡單的交通環境(低速、無人、少車),相應的Geo5是最復雜的交通環境(隨意穿行、機動車與非機動車混雜等);
-Geo2側重于車流少(低速少人/高速無人)交通環境,相應的Geo3-4側重于車流大交通環境
-Geo3和Geo4區別主要在于,Geo3是低速少人/高速無人,Geo4低速人多/高速少人。
地理圍欄等級
(3)自動駕駛落地
自動駕駛能否順利落地,取決于兩點:一是,實現方案的自動駕駛等級;二是,應用場景的地理圍欄等級。
很顯然,需要實現的自動駕駛等級越低,應用場景的地理圍欄等級越低,自動駕駛越容易順利落地。
自動駕駛能力水平的發展,本質上,是不斷向更高級自動駕駛等級和更復雜地理圍欄等級拓展的過程。從自動駕駛等級和地理圍欄等級兩個維度看,目前對于自動駕駛落地現狀及趨勢達成的大概共識,如下圖所示:
-L1-2低級別自動駕駛應用,短期內有望覆蓋所有場景;
-Geo1-2低級別地理圍欄場景,短期內有望達到L2級別,實現無人駕駛;
-Geo3中級別地理圍欄場景,短期內自動駕駛功能拓展,有望盡可能接近L3級別水平;
-其它情況,要實現自動駕駛落地,需要有個較長時間。L4級別拓展到Geo5,從而實現完全自動駕駛L5,更是遙遠。
自動駕駛落地
自動駕駛落地應用
(1)自動駕駛落到典型應用領域
目前自動駕駛落地應用處于百花齊放階段,從乘用車到商用車,從出行到物流,從封閉場景到公開道路,從智能駕駛到示范運營等等都有涉及。這里從商業應用領域簡單梳理下,如下圖所示:
-個人出行領域,主要有自動行車和自動泊車兩個應用:自動行車,發展是不斷拓展功能和運行場景過程,以小鵬NGP為代表;自動泊車,停車場場景簡單,向L4級別發展,以威馬AVP為代表;
-公共交通領域,主要有無人出租和無人巴士兩個應用:目前主要處于在簡單城市道路示范運營階段,實現商業運營還有很長路要走,以宣傳和訓練系統為目的。如Auto X和小馬智行Robot Taxi、宇通“小宇”無人巴士、輕舟智航“Robot-bus”等;
-園區服務領域,主要應用有:無人配送、無人零售、無人環衛等,以菜鳥無人物流、京東配送機器人、中聯無人環衛等為代表;
-園區物流領域,主要應用有:礦區運輸、港口集卡、機場擺渡等無人駕駛,目前大多處于示范運營階段,如踏歌智行內蒙礦區、西井天津港、馭勢科技香港機場等無人駕駛示范運營;
-長途物流領域:干線物流,圖森走在前列,已在美國亞利桑那州示范運營。國內受法律限制,目前了解,只有贏徹科技在長沙開放測試道路做了些運營驗證;
-其它應用領域,包括無人農機、公安消防等特殊場景,極飛無人播種機、愛上集團無人巡邏警車等。
自動駕駛典型應用(商業)
(2)自動駕駛落到典型應用階段
根據自動駕駛等級和地理圍欄等級,我把目前自動駕駛落地典型應用做了另一種方式歸類,如下圖所示:
-無人農機、無人巡邏、無人配送、無人環衛等應用,由于場景環境簡單、自動駕駛運行速度低,技術上實現無人駕駛已無障礙。隨著硬件成本的降低,有望全面實現商業化;
-在礦區、港口、機場、停車場等封閉場景,自動駕駛與該場景管理系統結合,提供自動駕駛可靠性后,有望全面實現商業化。
-乘用車自動行車,由于場景復雜,功能上只能不斷拓展,通過給用戶提供智能體驗實現商業價值;
-無人出租、無人巴士,由于場景復雜,短時間內實現商業商業化不太可能。示范運營,更多的是用于企業和地方政府宣傳,以及訓練自動駕駛系統而已。
自動駕駛典型應用(技術)
后記
自動駕駛落地之路,是一個技術發展和商業利益相互推動的過程,二者缺一不可。在這其中,企業、政府、個人都扮演者重要的角色。讓我們一起為自動駕駛即將帶來的美好生活而努力吧!
編輯:黃飛
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