1925年8月,紐約街頭如往常一樣,晨間的陽光輕盈地灑在左右兩側的豪華建筑群,處處章顯著高貴和奢華。20世紀的美國在經歷第三次工業革命后真正走上了世界的巔峰,一輛名為“美國奇跡”的無線遙控汽車正式亮相,該車由美國陸軍電子工程師Francis P.Houdina通過無線電遙控的方式,來實現車輛方向盤、離合器、制動器等部件的遠程操控。這雖然與“自動駕駛”相距甚遠,但這人類歷史上第一輛有證可查的自動駕駛汽車?;蛟S當時誰也沒想到,這臺“遙控玩具車”將成為未來汽車發展的重要趨勢!
在之后的多年時間里,自動駕駛被擺上各種車展,以概念車示人。比如通用汽車在1956年推出的Firebird II,就是世界上第一輛安裝自動導航系統的概念車。
與歐美發達國家相比,我國在無人駕駛汽車方面的研究起步稍晚,從20世紀80年代底才開始。
清華大學在國防科工委和國家863計劃的資助下,從1988年開始研究開發THMR系列智能車,THMR-Ⅴ智能車能夠實現結構化環境下的車道線自動跟蹤。
國防科技大學從20世紀80年代末開始先后研制出基于視覺的CITAVT系列智能車輛。直至1992年,國防科技大學才成功研制出中國第一輛真正意義上的無人駕駛汽車。至此,我國自動駕駛才所真正“上了道”。
如今,國內的科技企業蓬勃發展、5G技術傲視全球、造車新勢力厚積薄發。以智能化為首的新四化浪潮讓汽車產業開啟了百年未有的大變局,作為全球最大的新能源汽車市場,中國在自動駕駛領域后發制人,占據了這場變革的最前沿。
互聯網、科技沃土助力自動駕駛
在國內科技巨頭的技術加持下,已經有許多車型突破了更高階的自動駕駛。比如,在今年4月上海車展中大放異彩的北汽新能源汽車高端品牌極狐的阿爾法S華為HI版。新車搭載3顆96線車規級激光雷達,6個毫米波雷達,12個攝像頭,13個超聲波雷達,同時擁有算力可達352Tops的華為芯片。華為高階自動駕駛ADS(Autonomous Driving Solution)系統能夠不斷自我學習、持續迭代,在路口控制表現更加接近人工駕駛,包括直行、左轉、無保護轉彎等功能,具有極強的智能化水平。另外,華為與賽力斯共同打造的“高性能電驅轎跑SUV”賽力斯華為智選SF5通用搭載華為自動駕駛解決方案。
相比于華為,百度很早就進入了自動駕駛領域,且投入巨大。2020年,百度Apollo自動駕駛測試車在美國同樣拿下了相當不錯的測試成績――人工均2.9萬公里介入一次,相比谷歌Waymo多了接近1萬公里,百度Apollo這個成績也排在美國加州車管所(DMV)針對自動駕駛系統脫離次數統計榜的榜首位置。
在中國市場如雨后春筍般冒出的造車新勢力們,也進一步加速了高階自動駕駛系統落地的速度。
蔚來汽車原本與以色列的Mobileye有過深度合作,但是在有錢之后選擇了自主研發的道路,發布了NAD蔚來自動駕駛系統(NIO Autonomous Driving)。蔚來從感知算法到地圖定位、從控制策略到底層系統,全面自研,建立了NAD全棧自動駕駛技術能力。
其中,NIO Aquila蔚來超感系統和NIO Adam蔚來超算平臺,將逐步實現高速、城區、泊車、換電等場景,全程安全放松的點到點自動駕駛體驗。硬件部分,蔚來ET7上,采用11個800萬像素的高清攝像頭,4個前向,3個后向,4個環視;1個超遠距高精度激光雷達,5個毫米波雷達;12個超聲波傳感器,兩個高精度定位單元,以及車路協同感知和增強主駕感知, 每秒能夠產生8個G的數據。預計明年一季度交付的新車蔚來ET7將搭載NAD蔚來自動駕駛系統。
不過,要想體驗這種L4級別自動駕駛的代價不菲,蔚來自動駕駛技術NAD的完整功能將采用按月訂閱模式提供服務,即ADaaS(ADas a Service),服務費為每月680元。除此之外,蔚來還投資了激光雷達公司Innovusion圖達通、芯片公司黑芝麻(000716)等上游企業。
與蔚來汽車不同,小鵬汽車在最初就選擇了自主研發之路,目前的成果也同樣喜人。筆者曾經采訪過一位小鵬p 7的車主,“它自己開真像一個老司機,不會急剎,很穩,要不是現在交通法規不允許,我真的想直接在車上補個懶覺!”今年年初小鵬P7正式推送了一次OTA升級,Xmart OS版本號為2.5.0,智能輔助駕駛系統升級到了XPILOT 3.0版。這次OTA升級最受消費者關注的當屬NGP自動導航輔助駕駛(公測版)的升級,最大的亮點在于可以基于用戶設定的導航路線,實現從A點到B點的自動導航輔助駕駛。
小鵬作為本土廠商,針對本土化特征的道路環境、國內駕駛員的習慣及復雜的交通環境進行研究,XPILOT 3.0也在適應中國路況方面做出了很多努力。在核心算法研發能力上,小鵬從感知、定位、規劃、決策都全部覆蓋。小鵬汽車已建立了車端、云端的數據處理分析能力,可以實現基于實際數據的算法快速迭代,通過OTA給用戶不斷增強的自動駕駛能力,持續優化自動駕駛方式。特別是隨著5G時代的帶來,網絡的傳輸速度大幅提升,很多決策并不需要車輛來做,而且交給云端處理。同時值得注意的是,在小鵬汽車公布的2021年第一季度季報中,自動駕駛軟件已經為小鵬汽車貢獻了8000萬元的利潤。
還有許多諸如滴滴出行、商湯科技、小馬智行、大疆等國內科技巨頭也紛紛加入自動駕駛戰場,和傳統車企相比,它們可能并不擅長將機械組合成為一臺完美的產品,但是這些以互聯網、人工智能等起家的企業,在“代碼”領域的優勢得天獨厚,在以軟件、算法驅動的自動駕駛系統上,讓一般傳統車企難以企及。
自動駕駛賽道中,中國的差異化優勢
在自動駕駛的技術路線選擇上,特斯拉以視覺解決方案獨成一派,其他大部分車企均采用了攝像頭+雷達感知融合+高精地圖的綜合方案。在這其中,中國科技公司在激光雷達、高精地圖等領域已經具備相當不錯的競爭力。
在被業界認為高階自動駕駛必備的激光雷達領域,大疆內部孵化的覽沃科技(Livox)已經上架了TELE-15(泰覽-15)激光雷達,并與菲亞特克萊斯勒集團(FCA)共同應用在無人車上。小鵬、新車P5搭載的兩顆激光雷達采購自大疆旗下的激光雷達公司Livox。2020年12月,華為亦發布了車規級高性能激光雷達產品和解決方案,并計劃未來將激光雷達的成本降低至200美元,甚至是100美元,解決目前激光雷達成本高、上車難的問題。
此外,我國正大力推進基于5G技術的V2X(車聯萬物)建設。V2X全球存在兩大標準,分別是DSRC(Dedicated Short Range Communications,專用短程通信技術)和C-V2X(Cellular-Vehicle-to-Everything,基于蜂窩技術的車聯網通信)。其中前者在很長一段時間都是美國主推的標準,而后者則是中國如今大力推行的標準。從目前已有的實驗信息來看,C-V2X標準的誤碼率要明顯低于DSRC系統,而且通信性能在可靠性和穩定性方面均明顯優于DSRC系統。
車、路與云三者之間實時交互會產生的大量數據,這對通信網絡的帶寬和延遲、以及電網的負載能力提出了極高的要求,不過我國領先的5G技術將為車路協同提供有力的支持。我國5G發展建設比其他國家迅速,再加上國家政策的推動,目前正在加速構建人、車、網、路、端、云產業鏈條。通過5G等方式將人、車、路等交通參與者連接在一起能夠更加有效提升車輛的感知能力,實現超視距、超探測距離的感知,這能夠有效規避可能發生的事故。
根據自動駕駛公司中智行的統計,我國汽車保有量達3億輛,車路協同可以降低2萬元成本,節省6萬億元。而我國有485萬公里的道路,將它們升級為智能道路所需的成本是不到每公里一百萬人民幣,總成本不到4.85萬億。也就是說,車路協同相比單車無人駕駛可以節省1萬多億元。
上海作為全國首個由工信部授予的智能網聯汽車試驗示范基地已經開放了大部分場景,滴滴出行在嘉定安亭開啟了無人駕駛網約車試運營??梢灶A見的是,未來將會有更多的開放道路投入其中。自動駕駛技術是未來車輛發展的大趨勢。但由于技術的壁壘、網絡的建設、駕駛的習慣,自動駕駛不可能一蹴而就,而是細水長流。