自動(dòng)駕駛落地技術(shù)分析 自動(dòng)駕駛落到典型應(yīng)用領(lǐng)域

前言

早在1984年，美國(guó)卡梅隆大學(xué)就啟動(dòng)了自動(dòng)駕駛ALV項(xiàng)目。自此，人工智能技術(shù)開(kāi)始在自動(dòng)駕駛領(lǐng)域試水應(yīng)用，同時(shí)，逐漸形成了自動(dòng)駕駛最基本的控制策略。

隨著自動(dòng)駕駛相關(guān)技術(shù)的進(jìn)一步成熟，尤其是深度學(xué)習(xí)的應(yīng)用，同時(shí)還有汽車(chē)電動(dòng)化浪潮席卷而來(lái)，2015年開(kāi)始掀起了自動(dòng)駕駛浪潮。在Google、國(guó)內(nèi)百度的引領(lǐng)下，自動(dòng)駕駛創(chuàng)業(yè)公司如雨后春筍般出現(xiàn)，傳統(tǒng)汽車(chē)OEM及零部件也紛紛入局。

然后，在經(jīng)歷了幾年研發(fā)驗(yàn)證，以及遭遇2018年資本寒冬，大家開(kāi)始對(duì)自動(dòng)駕駛落地預(yù)期回歸理性。2019年Gartner新興技術(shù)成熟度曲線圖顯示，自動(dòng)駕駛L4級(jí)別技術(shù)處于泡沫幻滅期。

現(xiàn)在，隨著自動(dòng)駕駛整個(gè)產(chǎn)業(yè)上、下游形成共識(shí)下的加大研發(fā)投入，以及政府支持下的配套設(shè)施及法規(guī)完善，硬件上成本的顯著下降，軟件上算法的快速提升，自動(dòng)駕駛的短期落地場(chǎng)景正在逐漸清晰和明確。

2019年Gartner新興技術(shù)成熟度曲線圖

自動(dòng)駕駛落地技術(shù)分析

要描述自動(dòng)駕駛落地情況，離不開(kāi)兩個(gè)概念：自動(dòng)駕駛等級(jí)和地理圍欄等級(jí)。自動(dòng)駕駛等級(jí)，用于描述自動(dòng)駕駛在技術(shù)上實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化駕駛的程度；地理圍欄等級(jí)，用于描述自動(dòng)駕駛運(yùn)行場(chǎng)景的復(fù)雜程度。

（1）自動(dòng)駕駛等級(jí)

對(duì)于自動(dòng)駕駛等級(jí)，目前行業(yè)大多參考SAE定義，按完成駕駛操作、周邊監(jiān)控及接管三項(xiàng)任務(wù)時(shí)駕駛員和系統(tǒng)分工，以及自動(dòng)駕駛應(yīng)用場(chǎng)景分級(jí)。

自動(dòng)駕駛等級(jí)分為5級(jí)，分別是：輔助駕駛L1、部分自動(dòng)駕駛L2、條件自動(dòng)駕駛L3、高度自動(dòng)駕駛L4和完全自動(dòng)駕駛L5。如下圖所示：

-前三個(gè)等級(jí)（L1-L3），是自動(dòng)駕駛自動(dòng)化程度不斷拓展的過(guò)程。到L3級(jí)別，就車(chē)輛本身而言，已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制完成所有的動(dòng)態(tài)駕駛?cè)蝿?wù)；

-后兩個(gè)等級(jí)（L4-L5），是自動(dòng)駕駛在應(yīng)用場(chǎng)景上的拓展。L4級(jí)別只能在限定場(chǎng)景下實(shí)現(xiàn)完全自動(dòng)駕駛，L5級(jí)別可以拓展到所有場(chǎng)景，這兩個(gè)階段已不需要駕駛員了；

-L3等級(jí)，是部分自動(dòng)駕駛和完全自動(dòng)駕駛的過(guò)渡階段。在這個(gè)階段，周邊駕駛環(huán)境由系統(tǒng)負(fù)責(zé)監(jiān)控，但必要時(shí)需要駕駛員接管車(chē)輛。

自動(dòng)駕駛等級(jí)

（2）地理圍欄等級(jí)

上面提到自動(dòng)駕駛等級(jí)，除了完全自動(dòng)駕駛L5能適應(yīng)于所有場(chǎng)景，其他等級(jí)自動(dòng)駕駛都是運(yùn)行在限定場(chǎng)景。在限定場(chǎng)景內(nèi)，人流、車(chē)流復(fù)雜程度，以及運(yùn)行速度情況等，直接可反映自動(dòng)駕駛的能力水平。

所以，引入地理圍欄的概念，從車(chē)速、人流和車(chē)流角度，對(duì)限定場(chǎng)景復(fù)雜程度進(jìn)行分級(jí)，從而更好反映自動(dòng)駕駛水平。地理圍欄也分為５級(jí)，如下圖所示：

-Geo1是最簡(jiǎn)單的交通環(huán)境（低速、無(wú)人、少車(chē)），相應(yīng)的Geo5是最復(fù)雜的交通環(huán)境（隨意穿行、機(jī)動(dòng)車(chē)與非機(jī)動(dòng)車(chē)混雜等）；

-Geo2側(cè)重于車(chē)流少(低速少人/高速無(wú)人)交通環(huán)境，相應(yīng)的Geo3-4側(cè)重于車(chē)流大交通環(huán)境

-Geo3和Geo4區(qū)別主要在于，Geo3是低速少人/高速無(wú)人，Geo4低速人多/高速少人。

地理圍欄等級(jí)

（3）自動(dòng)駕駛落地

自動(dòng)駕駛能否順利落地，取決于兩點(diǎn)：一是，實(shí)現(xiàn)方案的自動(dòng)駕駛等級(jí)；二是，應(yīng)用場(chǎng)景的地理圍欄等級(jí)。

很顯然，需要實(shí)現(xiàn)的自動(dòng)駕駛等級(jí)越低，應(yīng)用場(chǎng)景的地理圍欄等級(jí)越低，自動(dòng)駕駛越容易順利落地。

自動(dòng)駕駛能力水平的發(fā)展，本質(zhì)上，是不斷向更高級(jí)自動(dòng)駕駛等級(jí)和更復(fù)雜地理圍欄等級(jí)拓展的過(guò)程。從自動(dòng)駕駛等級(jí)和地理圍欄等級(jí)兩個(gè)維度看，目前對(duì)于自動(dòng)駕駛落地現(xiàn)狀及趨勢(shì)達(dá)成的大概共識(shí)，如下圖所示：

-L1-2低級(jí)別自動(dòng)駕駛應(yīng)用，短期內(nèi)有望覆蓋所有場(chǎng)景；

-Geo1-2低級(jí)別地理圍欄場(chǎng)景，短期內(nèi)有望達(dá)到L2級(jí)別，實(shí)現(xiàn)無(wú)人駕駛；

-Geo3中級(jí)別地理圍欄場(chǎng)景，短期內(nèi)自動(dòng)駕駛功能拓展，有望盡可能接近L3級(jí)別水平；

-其它情況，要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛落地，需要有個(gè)較長(zhǎng)時(shí)間。L4級(jí)別拓展到Geo5，從而實(shí)現(xiàn)完全自動(dòng)駕駛L5，更是遙遠(yuǎn)。

自動(dòng)駕駛落地

自動(dòng)駕駛落地應(yīng)用

（1）自動(dòng)駕駛落到典型應(yīng)用領(lǐng)域

目前自動(dòng)駕駛落地應(yīng)用處于百花齊放階段，從乘用車(chē)到商用車(chē)，從出行到物流，從封閉場(chǎng)景到公開(kāi)道路，從智能駕駛到示范運(yùn)營(yíng)等等都有涉及。這里從商業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域簡(jiǎn)單梳理下，如下圖所示：

-個(gè)人出行領(lǐng)域，主要有自動(dòng)行車(chē)和自動(dòng)泊車(chē)兩個(gè)應(yīng)用：自動(dòng)行車(chē)，發(fā)展是不斷拓展功能和運(yùn)行場(chǎng)景過(guò)程，以小鵬NGP為代表；自動(dòng)泊車(chē)，停車(chē)場(chǎng)場(chǎng)景簡(jiǎn)單，向L4級(jí)別發(fā)展，以威馬AVP為代表；

-公共交通領(lǐng)域，主要有無(wú)人出租和無(wú)人巴士?jī)蓚€(gè)應(yīng)用：目前主要處于在簡(jiǎn)單城市道路示范運(yùn)營(yíng)階段，實(shí)現(xiàn)商業(yè)運(yùn)營(yíng)還有很長(zhǎng)路要走，以宣傳和訓(xùn)練系統(tǒng)為目的。如Auto X和小馬智行Robot Taxi、宇通“小宇”無(wú)人巴士、輕舟智航“Robot-bus”等；

-園區(qū)服務(wù)領(lǐng)域，主要應(yīng)用有：無(wú)人配送、無(wú)人零售、無(wú)人環(huán)衛(wèi)等，以菜鳥(niǎo)無(wú)人物流、京東配送機(jī)器人、中聯(lián)無(wú)人環(huán)衛(wèi)等為代表；

-園區(qū)物流領(lǐng)域，主要應(yīng)用有：礦區(qū)運(yùn)輸、港口集卡、機(jī)場(chǎng)擺渡等無(wú)人駕駛，目前大多處于示范運(yùn)營(yíng)階段，如踏歌智行內(nèi)蒙礦區(qū)、西井天津港、馭勢(shì)科技香港機(jī)場(chǎng)等無(wú)人駕駛示范運(yùn)營(yíng)；

-長(zhǎng)途物流領(lǐng)域：干線物流，圖森走在前列，已在美國(guó)亞利桑那州示范運(yùn)營(yíng)。國(guó)內(nèi)受法律限制，目前了解，只有贏徹科技在長(zhǎng)沙開(kāi)放測(cè)試道路做了些運(yùn)營(yíng)驗(yàn)證；

-其它應(yīng)用領(lǐng)域，包括無(wú)人農(nóng)機(jī)、公安消防等特殊場(chǎng)景，極飛無(wú)人播種機(jī)、愛(ài)上集團(tuán)無(wú)人巡邏警車(chē)等。

自動(dòng)駕駛典型應(yīng)用（商業(yè)）

（2）自動(dòng)駕駛落到典型應(yīng)用階段

根據(jù)自動(dòng)駕駛等級(jí)和地理圍欄等級(jí)，我把目前自動(dòng)駕駛落地典型應(yīng)用做了另一種方式歸類(lèi)，如下圖所示：

-無(wú)人農(nóng)機(jī)、無(wú)人巡邏、無(wú)人配送、無(wú)人環(huán)衛(wèi)等應(yīng)用，由于場(chǎng)景環(huán)境簡(jiǎn)單、自動(dòng)駕駛運(yùn)行速度低，技術(shù)上實(shí)現(xiàn)無(wú)人駕駛已無(wú)障礙。隨著硬件成本的降低，有望全面實(shí)現(xiàn)商業(yè)化；

-在礦區(qū)、港口、機(jī)場(chǎng)、停車(chē)場(chǎng)等封閉場(chǎng)景，自動(dòng)駕駛與該場(chǎng)景管理系統(tǒng)結(jié)合，提供自動(dòng)駕駛可靠性后，有望全面實(shí)現(xiàn)商業(yè)化。

-乘用車(chē)自動(dòng)行車(chē)，由于場(chǎng)景復(fù)雜，功能上只能不斷拓展，通過(guò)給用戶(hù)提供智能體驗(yàn)實(shí)現(xiàn)商業(yè)價(jià)值；

-無(wú)人出租、無(wú)人巴士，由于場(chǎng)景復(fù)雜，短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)商業(yè)商業(yè)化不太可能。示范運(yùn)營(yíng)，更多的是用于企業(yè)和地方政府宣傳，以及訓(xùn)練自動(dòng)駕駛系統(tǒng)而已。

自動(dòng)駕駛典型應(yīng)用（技術(shù)）

后記

自動(dòng)駕駛落地之路，是一個(gè)技術(shù)發(fā)展和商業(yè)利益相互推動(dòng)的過(guò)程，二者缺一不可。在這其中，企業(yè)、政府、個(gè)人都扮演者重要的角色。讓我們一起為自動(dòng)駕駛即將帶來(lái)的美好生活而努力吧！

編輯：黃飛

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