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無人駕駛離我們有多遠

以電動化、智能化、網聯化、共享化為代表的“新四化”的興起,不僅改變了汽車作為交通工具的固有形態,汽車的使用方式、交通法規、交通基礎建設、未來移動出行方式也都將隨之改變。特別是智能汽車,作為未來主流趨勢,先后被多個國家提升到國家戰略層面,給予大力的支持。

譬如中國,2018年初國家發改委就印發了《智能汽車創新發展戰略》(征求意見稿),提出到2020年,智能汽車新車占比要達到50%,中高級別智能汽車實現市場化應用,重點區域示范運行取得成效。更早一些時候,在《汽車產業中長期發展規劃》中,則提出到2025年,汽車駕駛輔助、部分自動駕駛、有條件自動駕駛新車裝配率要達到80%,其中部分自動駕駛、有條件自動駕駛新車裝配率達25%,高度和完全自動駕駛汽車開始進入市場。

而在日本和歐洲,前者提出將在20212030年,大力推廣高級別的自動駕駛汽車;后者則表示在2020年之前,重點推廣駕駛輔助系統,2020年到2030年,推廣高級別的自動駕駛……大家不約而同把高級別的自動駕駛放在2025年之后。2025年中國才會推廣高級別的自動駕駛和無人自動駕駛。2030年中國的高級別無人駕駛也就是四級、五級的無人駕駛車輛才會進入產業化,占比約為10%。按照這個思路,是不是2030年在中國,我們身邊到處都是無人駕駛汽車呢?

在日前舉辦的2018第十屆全球汽車產業峰會上,清華大學汽車工程系教授楊殿閣表示,10%的車輛主要是專業化的車輛,比如港口、礦山的運輸車輛,比如物流園區的運輸車輛,比如公交車、環衛車等。或者說最先實現的無人駕駛乘用車,也會是像滴滴這樣專用一類的車輛,私家車要實現高級別無人駕駛,路程還很遙遠,還需要多項技術突破。

清華大學汽車工程系主任 楊殿閣教授

第一,汽車硬件架構需要突破。要實現高級別自動駕駛,甚至無人行駛,汽車必須對內部的每一個零部件、實時工作狀態了如指掌,但現在的汽車明顯做不到這一點。雖然現在的車輛內部也有總線,連接了很多電子電器,但由于網聯性不夠,缺乏監控,一旦出現問題,很難合理應對。

所以要推動汽車從傳統功能車向智能汽車升級,首先必須在車輛架構上做一些改變,讓所有的電子電器聯網,通過網聯時刻關注每一個可能出問題的節點,特別是要關注汽車內的供電問題。此外,整車數據的通信架構也需要做出改變,眾所周知,未來自動駕駛汽車會接入大量的傳感器,比如激光雷達、攝像頭等,這些傳感器收集的數據需要通過網絡傳輸,現在的網絡帶寬難以支持,必須運用新的車輛總線

第二,汽車軟件架構也需要變革。當前汽車軟件和硬件是深度耦合的,不同品牌車型之間軟件系統無法兼容,如此一來,軟件更新和迭代的速度會有較大的局限性。而未來自動駕駛汽車,又恰恰需要軟件實時在線更新,且能夠適應不同的車輛,這就要求無人駕駛系統軟件和硬件必須分離,做硬件的人不需要考慮軟件,做軟件的人不需要考慮硬件,所以未來需要一種全新的架構來支撐自動駕駛汽車的系統快速迭代更新

第三,需要專用的車載計算平臺。未來自動駕駛汽車上面會搭載各種軟硬件,專用的車載計算平臺,更能滿足自動駕駛汽車的需求。楊殿閣透露,目前國內多家整車企業、電信廠商,芯片企業正在聯合研發這樣一款具有中國自己標準的計算平臺,在這個平臺里,未來將能夠兼容一些國外企業芯片,但更重要的是會支持國內自主研發的芯片。

第四,感知能力還需進一步突破。目前智能汽車感知能力還不能滿足安全駕駛需求,而未來自動駕駛汽車要大規模上路,要求感知能力不僅要與人的感知能力相當,甚至要超過人的感知能力,以提前預見風險,并做好防范措施。從這一點上來講,未來汽車傳感器一定是朝著性能更強大的方向發展,并且是由單車感知向多車感知、協同式的感知的方向發展,并且需要道路基礎建設、通信網絡建設的配合。

第五,自動駕駛地圖技術需進一步提升。現在很多研發自動駕駛的人會覺得,高精度地圖根本不需要,譬如ACC自適應巡航,根本不需要用高精度地圖,一個ADAS MAP就可以了。確實如此,L1L2輔助駕駛可能不需要高精度地圖,但是L4L5呢,到時候汽車都行駛在“虛擬城市”里面,行車的安全與否與“虛擬城市”的精確度精密相關,這種情況下自動駕駛地圖必不可少。因此,楊殿閣透露,最近在相關單位的支持下,國內正式成立了中國自動駕駛地圖工作組,未來該工作組將圍繞地圖標準、規范與自動駕駛的配合展開探討。

此外,楊殿閣認為在自動駕駛地圖基礎上,如何把車輛的環境感知能力與自動駕駛地圖融合,也是一項重要工作。因為從某種程度上講,自動駕駛地圖不僅也是一種傳感器,還是感知的容器,通過把這二者進行結合,可以幫助汽車更好地感知周邊環境,并根據收集的環境信息,決定車輛可行使空間,控制車輛的運行。

“當然,現在也有很多人提出要用深度學習來做自動駕駛,我們也在開展相關的研究。但目前來看,這種做法面臨一個很大的挑戰——‘黑箱’問題,盡管很多時候通過人工智能,可以得到一個近乎完美的運算結果,但卻無法回溯整個過程,這樣一旦出現問題,無法快速找出問題所在。”

還有信息安全問題,現在也開始受到越來越多人的關注。基于這些問題,楊殿閣表示,他一直不太贊成一句話——新能源汽車或者新四化來了以后,中國汽車產業會實現彎道超車。他認為,汽車產業的發展沒有捷徑可走,也永遠沒有彎道超車這一說。更合理的看法應該是,新能源汽車、智能汽車的發展,相當于在傳統汽車發展基礎上,開辟了一條新的跑道,在這兩條跑道上,現在中國還有很多技術不成熟,不過許多國際大公司在這兩個方向上技術也不成熟,譬如上面這些問題,不僅僅是中國企業面臨的問題,更是全球汽車產業共同面臨的問題,大家都有困難。正因為如此,大家都在一個起跑線上,所以在“新四化”這樣的發展新風口,中國企業才可以有所作為,并且將來一定會有所作為。



SAE International(國際汽車工程師協會)對自動駕駛技術的分級


注:本文改編自原載于201851日蓋世汽車資訊《汽車產業發展沒有捷徑 自動駕駛多項技術亟待突破 

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