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淺析困擾自動駕駛汽車的幾大難題

ml8z_IV_Technol ? 來源:未知 ? 作者:胡薇 ? 2018-09-03 14:25 ? 次閱讀
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Uber和威馬汽車,一個是打車服務(wù)巨頭,一個是新勢力造車中的“翹楚”,他們在同一時間對自動駕駛卡車表現(xiàn)出的兩種截然不同的態(tài)度,其實充分表明了自動駕駛卡車當(dāng)前所面臨的尷尬——“錢”景廣闊,但量產(chǎn)還任重道遠。

近日,Uber宣布將停止開發(fā)自動駕駛卡車,從而將全部精力集中到自動駕駛汽車的開發(fā)上。對比當(dāng)前眾車企及科技公司紛紛扎堆自動駕駛卡車技術(shù)研發(fā)的火爆場面,Uber此舉著實讓人費解。

一直以來,由于應(yīng)用場景相對較簡單、市場空間大,實現(xiàn)卡車的自動駕駛被很多業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為是有望最早投入商業(yè)化應(yīng)用的自動駕駛方案,因而吸引了大批企業(yè)的關(guān)注。放眼市場,從最初布局的沃爾沃、戴姆勒、福田汽車等傳統(tǒng)車企,到后來谷歌、Uber、京東、圖森未來等科技公司、電商巨頭入局,短短幾年的時間自動駕駛卡車賽道上已經(jīng)聚集了大批玩家。甚至在新造車運動中正玩得風(fēng)生水起的威馬汽車,近日也按捺不住“誘惑”,拉上了駒馬集團、普洛斯和京東物流,共同出資組建智慧卡車公司,打造卡車新物種,通過智能卡車的研發(fā)進一步提升自動駕駛技術(shù)。

自動駕駛卡車 “錢”景廣闊

據(jù)相關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,僅僅在美國卡車運輸市場的規(guī)模每年就可以達到7000億美元,堪稱美國經(jīng)濟最重要的組成部分之一。如果將這部分的運力統(tǒng)統(tǒng)用自動駕駛卡車替代,“錢”景可想而知。

況且當(dāng)前的種種跡象表明,卡車確實有足夠的條件和需求率先實現(xiàn)無人駕駛。

眾所周知,卡車常用于長途貨運或者廠區(qū)、物流園區(qū)、礦區(qū)、港口等特定環(huán)境,相較于普通乘用車,很好地避開了“人車混行”這一復(fù)雜的駕駛場景,碰撞事故的發(fā)生幾率遠低于城市街區(qū)的乘用車。特別是在后面幾種封閉的場景中,交通參與者種類及數(shù)量更少,運輸作業(yè)對于自動駕駛卡車本身也沒有較高的運行速度要求,更是大大降低了自動駕駛技術(shù)實現(xiàn)難度和量產(chǎn)門檻。

另外在運輸市場,司機成本以及處理由人類駕駛員疲勞駕駛、超速駕駛所導(dǎo)致的各種事故及違章,常常也是一筆不小的支出。據(jù)了解,在中國卡車司機年薪基本10萬元起步,卡車貨運市場每年僅人工成本一項即是3萬億人民幣,就整個運輸過程而言,人員成本可以占到總運輸成本的41%。

如果某一天這項工作無需再投入大量人力,無疑會幫助企業(yè)有效降本。正如百威啤酒集團一名負(fù)責(zé)人所說:“我們每年要運輸100萬輛卡車的啤酒,年行駛里程達4.5億英里,這其中蘊含著巨大的機會?!比绻鎽?yīng)用自動駕駛卡車來運輸啤酒,柴油消耗量將下降20%~35%,每年可以為百威節(jié)省4500萬美元的燃油費。

不僅如此,發(fā)展自動駕駛卡車還可以降低交通事故的發(fā)生率。據(jù)統(tǒng)計,目前全球每年大約發(fā)生217萬起交通事故,約124萬人死于交通事故,其中70%的原因都是酒后駕駛、超速駕駛、疲勞駕駛等。如果將來卡車可以自動駕駛,必定可以大大降低此類事故的發(fā)生,從而提升整個運輸市場的工作效率。畢竟自動駕駛卡車無需像人類駕駛員一樣要喝水、吃飯、上廁所、輪班、休息,除了加油,幾乎能夠24小時不間斷工作。

試想一下,在人力成本越來越高的當(dāng)下,誰不想要這樣一臺“賺錢機器”?

參與者眾多

最早看到自動駕駛卡車廣闊“錢”景的當(dāng)屬澳大利亞礦產(chǎn)巨頭力拓。據(jù)悉早在2008年,力拓就曾試運營自動駕駛卡車,用于運輸鐵礦石,以降低人力成本,同時提升礦區(qū)作業(yè)的安全性。2011年底,力拓與日本工業(yè)機械及采礦設(shè)備制造商小松集團(Komatsu Limited)簽署合作協(xié)議,明確將從小松購買至少150輛無人駕駛運輸卡車,用于全年全天候運輸鐵礦石。

力拓相關(guān)負(fù)責(zé)人曾表示,自動駕駛車隊的效率要比人工駕駛車隊平均提高12%,這主要是由于避免了休息、缺席和換班帶來的效率損失。而伴隨著越來越多的自動駕駛卡車投入使用,力拓表示僅2016年其自動駕駛長途運輸卡車每輛就多運行了1000小時,負(fù)荷和運輸單位成本比傳統(tǒng)車輛降低15%,降本增效成果明顯。

力拓在礦區(qū)運輸作業(yè)方面的創(chuàng)新很快就引來了“跟隨者”。2013年澳大利亞鐵礦石礦商FMG在所羅門礦山啟用了首輛無人駕駛卡車,與此同時礦業(yè)巨頭必和必拓和加拿大石油公司森科爾也開始在運輸過程中部署無人駕駛卡車,一方面降低運營成本,另一方面提高工作場所的整體安全性。

值得注意的是,森科爾的無人駕駛卡車也是來自于小松集團,這些卡車可通過精確的GPS導(dǎo)航系統(tǒng)辨別方向,并利用激光傳感器和雷達來發(fā)現(xiàn)障礙物,如果遇到故障,控制中心監(jiān)測到后和現(xiàn)場工作人員聯(lián)系,共同解決問題?;蛟S相較于當(dāng)前很多企業(yè)公布的酷炫的自動駕駛技術(shù),小松的無人駕駛卡車功能略顯粗糙,但它們卻是真真實實地為企業(yè)創(chuàng)造了利潤,堪稱最早投入商業(yè)化的自動駕駛技術(shù)。

大約從2015年開始,全球掀起了一股無人駕駛卡車研發(fā)熱潮。這一年,戴姆勒的無人駕駛卡車率先被獲準(zhǔn)在拉斯維加斯市的高速公路上進行測試,據(jù)悉這在全美尚屬首次,內(nèi)華達州州長親自為卡車頒發(fā)了“無人駕駛車輛”牌照。隨后沃爾沃、福田汽車、斯堪尼亞等整車制造商的自動駕駛項目也紛紛浮出水面,其中沃爾沃和斯堪尼亞最早曝光的無人駕駛卡車,針對的也是礦區(qū)作業(yè)。

與此同時,一批新的自動駕駛初創(chuàng)公司也紛紛涌現(xiàn),譬如在自動駕駛卡車領(lǐng)域正一路高歌猛進的圖森未來和西井科技,就都是在2015年成立的。但與上面幾家企業(yè)不同,圖森未來和西井科技瞄準(zhǔn)的是自動駕駛卡車的另一應(yīng)用場景——港口,在他們看來,港口運輸與礦區(qū)作業(yè)類似,也相對較封閉,并且由于對人員、車輛進出管理嚴(yán)格,環(huán)境可控,利于自動駕駛技術(shù)的實現(xiàn)。

作為國內(nèi)主機廠的代表,上汽紅巖、重汽、陜汽等顯然也同意這一看法,過去兩年中他們通過和相關(guān)初創(chuàng)公司合作,已經(jīng)在國內(nèi)部分港口開展了無人駕駛卡車測試。如今年4月圖森未來對外發(fā)布其基于完全自有車輛的港區(qū)內(nèi)部集裝箱卡車車隊自動駕駛測試視頻,視頻中的自動駕駛卡車就是基于陜汽X6000打造,同月主線科技牽手中國重汽打造的無人駕駛(L4級別)電動卡車在天津港開啟試運營,充分表明了國內(nèi)玩家對這一技術(shù)路線的認(rèn)可。

而Waymo、Uber等科技公司的進入,以及蘇寧、京東等物流巨頭的入局,則使自動駕駛卡車的商業(yè)化應(yīng)用場景再一次得到了拓展,從早期的礦區(qū)、港口運輸,慢慢擴展到了物流配送領(lǐng)域,自動駕駛卡車也從過去的封閉式運營,慢慢向公共交通領(lǐng)域切入,堪稱一個重大的突破。

商業(yè)化任重道遠

整體來看,目前業(yè)界對于自動駕駛卡車的關(guān)注,主要集中在兩方面:一種是礦區(qū)、港口、物流園區(qū)等完全封閉場景的應(yīng)用,由于運行環(huán)境相對較封閉,道路參與者類型單一,數(shù)量較少,車輛整體行駛速度低,且運距短,線路重復(fù)度高,正在逐步成為現(xiàn)實。如東風(fēng)汽車,據(jù)悉就正在推進無人駕駛物流車、港口用車甚至是煤礦用車項目,今年年底其無人駕駛礦區(qū)運煤車可能將投入使用。

另一種則是由一段段固定高速公路組成運營線路的半封閉場景,這些場景路況也沒有普通公路復(fù)雜,行人等不可控因素同樣相對較少,在很多業(yè)內(nèi)人士看來是自動駕駛商業(yè)化落地的另一理想場景。但鑒于在高速公路、社會道路上,自動駕駛汽車還存在法律、技術(shù)、倫理等多方面的問題,有觀點認(rèn)為2025年能否實現(xiàn)還不確定。

法律限制

據(jù)不完全統(tǒng)計,如果要全面部署自動駕駛汽車,至少要修改我國包括交通安全管理、測繪、運輸、信息、通訊、質(zhì)檢、標(biāo)準(zhǔn)化在內(nèi)七個領(lǐng)域的超24部法律。而目前國內(nèi)自動駕駛立法的進展是,主要停留在自動駕駛汽車合法上路測試階段,并且還是在有限的幾個地區(qū)才能開展,大多數(shù)地區(qū)依舊不允許自動駕駛汽車上路。例如將來自動駕駛卡車主要的運營場景——高速公路,目前就未開放測試,如此一來很不利于自動駕駛的研發(fā)和普及。

況且就算現(xiàn)在法律允許自動駕駛卡車上路,誰應(yīng)該為自動駕駛車輛投保?一旦出現(xiàn)事故該如何定責(zé)?特別是在自動駕駛汽車造成人身傷亡或者財產(chǎn)損失的情況下,應(yīng)當(dāng)由誰承擔(dān)對被害人的賠償責(zé)任?是否應(yīng)當(dāng)追究相關(guān)責(zé)任人的刑事責(zé)任……也是需要考慮的問題。

技術(shù)難點

相較于市政道路,礦區(qū)、港口等對自動駕駛卡車而言,環(huán)境雖然相對較簡單,但也有實現(xiàn)難點。一個突出的問題是港口高精度地圖的構(gòu)建和定位,由于集裝箱、橋吊等的位置隨時在變化,加之橋吊等金屬物件會對衛(wèi)星信號造成干擾,常常難以準(zhǔn)確定位。

自動駕駛卡車在高速公路上運營,同樣存在技術(shù)難點。由于卡車主要被用來運輸貨物,重量大、體積大的特征,使其具有更大的慣性,一旦出現(xiàn)突發(fā)情況,剎車距離也比較長。這就要求自動駕駛卡車的傳感器,能夠探測到更遠的距離,但目前的情況是,還沒有一種技術(shù)方案能夠確保自動駕駛汽車能夠在所有惡劣環(huán)境中安全行駛。

倫理問題同樣是困擾自動駕駛玩家們的一個老大難題。雖然目前大家研發(fā)自動駕駛技術(shù)的初衷是為了減少交通事故的發(fā)生,但不可否認(rèn)自動駕駛汽車還是無法避免會卷入交通事故,并面臨道德上的考驗。例如在一次有可能致命的碰撞中,一輛自動駕駛汽車必須作出一個艱難的決定,是撞上前面闖紅燈的卡車,還是沖向人行道撞上行人,這種情況下該如何抉擇?

可以看到業(yè)界已經(jīng)在思考類似的問題,并著手去解決,例如英特爾的責(zé)任敏感安全(RSS)模型,通過將人類對于安全駕駛的理念和概念轉(zhuǎn)化成為數(shù)學(xué)公式和計算方式,對自動駕駛汽車的“安全狀態(tài)”進行界定,比如安全的車間距、安全并線空間,告訴自動駕駛汽車在不同的場景下該如何采取應(yīng)對措施,從而實現(xiàn)安全行駛。雖然理念很酷炫,不過長遠來看要想完全掃清自動駕駛技術(shù)前景道路上的障礙,實現(xiàn)多種場景下的大規(guī)模商用,還有很長一段路要走。畢竟力拓十年的時間也不過布局了百余輛自動駕駛卡車,按此節(jié)奏現(xiàn)在言自動駕駛卡車大規(guī)模量產(chǎn)確實言之尚早。

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原文標(biāo)題:Uber退出威馬入局 自動駕駛卡車究竟路在何方?

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