激战无人驾驶
2015年1月,奔驰在国际消费类电子产品展览会(CES)上发布自动驾驶概念车F015。目前,除了互联网巨头谷歌、百度,传统汽车巨头奥迪、宝马、奔驰、丰田、大众等,以及上百家汽车技术公司,均加入无人驾驶汽车研发战团。
当多年前谷歌开始试验无人驾驶汽车的时候,许多人认为这是一项异想天开的“黑科技”。复杂的路况、瞬息万变的外部环境,似乎让无人驾驶遥不可及。然而,如今一切都变了。
当谷歌在近年一步步将无人驾驶变成现实的时候,不仅更多互联网巨头进入这一领域,就连众多的传统汽车巨头也加入进来。无人驾驶汽车的研究,一下子进入了“战国时代”。
2016年1月6日至9日,国际消费类电子产品展览会(International Consumer Electronics Show,简称CES)在美国拉斯维加斯举行,无人驾驶成为展会最大亮点。谷歌、特斯拉展位亮眼,传统汽车巨头奥迪、宝马、奔驰、丰田、大众等,以及100多家汽车技术公司,纷纷展示了它们在无人驾驶与车内技术方面的技术创新。这让许多参会人士产生错觉:为什么这次CES看上去“这么像车展”?
业界有一个共识,要让汽车可以无人驾驶,无人驾驶汽车就必须是一个不会变形或者不以变形为主要目的的“汽车人”。无人驾驶汽车的关键,其实就是把汽车变成“人”,起码是让汽车具备司机的控制能力。让它能够像人一样感知周围的状况,像人一样做出必要的反应。
让汽车具备人的能力,不仅要让汽车具备人的感官,还要让汽车拥有像人一样反应迅速的神经系统,甚至需要让汽车具备人类的良知,在面临不得不发生的事故时,做出符合人类伦理的选择。
汽车业界人士普遍认为,人类会在2030年前后进入无人驾驶汽车时代。为抢夺市场先机,争雄者众。当前,无人驾驶汽车的研发不仅群雄并起,还形成三足鼎立之势——三方分别为传统整车厂商、零部件企业、互联网创新公司。
中国企业也全方位加入无人驾驶汽车战团。不仅有三大互联网公司百度、阿里巴巴和腾讯,汽车厂商上汽等,一些零部件企业也欲一争天下。
群雄并起显然会让无人驾驶汽车更快地进入人们的生活,但这一领域依然有众多悬念待解。例如,无人驾驶汽车出了交通事故,谁将是肇事者,是车主还是厂商?我们是否真的有勇气在充斥着无人驾驶汽车的道路上用肉身乘着自己的汽车?
群雄并起
作为全球最大的消费类电子展览会,CES一直是智能手机、可穿戴设备的主要秀场。但是在本届CES上,汽车厂商的展台面积占据了四分之一。
包括奔驰、宝马、奥迪、大众、沃尔沃、起亚、丰田、福特、通用在内的主流乘用车企,上百家汽车零部件及汽车电子厂商,均将无人驾驶作为本次展览的主题。它们不能不发力。就在过去的六年中,一直被它们冷眼旁观的谷歌无人驾驶汽车已经逐渐成熟,在总计长达300万公里的道路测试中,没有方向盘和刹车的谷歌无人驾驶汽车仅出现过不到20次交通事故,并且没有一次是致命的。这个数据,让任何一种传统汽车都望尘莫及。
当然以它们雄厚的研发实力,多年的技术积累,进入这一领域其实并不难。于是,在多年观望之后,纷纷出手。
在CES开幕前两天,通用汽车宣布与叫车软件公司Lyft建立长期战略联盟,双方将在美国联合建立自动驾驶汽车综合网络,为消费者提供招之即来的无人驾驶汽车;同时通用汽车还宣布,与车辆主动安全系统提供商Mobileye公司的合作再次升级,推进自动碰撞预警、车辆诊断等功能的研发,这都是未来自动驾驶的基础。
在CES上,奔驰展示了新一代E级车上搭载的新技术,并称已经获得美国内华达州自动驾驶路试的资格,将是世界上首个获得在此地测试许可的量产车。奔驰展示的全新E级车自带主动变道辅助系统,只需要修改一下软件系统,便能够实现自动驾驶,最快在未来两年内上市。
即便是深陷排放门的大众集团,也为旗下的豪华车品牌奥迪A7,发布了名为Audi piloted driving的自动驾驶技术。此前这款车在拉斯维加斯完成了总计900公里的试驾,奥迪称该技术或将在五年内进入商业化运作。
韩国的起亚汽车甚至公布了2016年至2030年无人驾驶计划:2016年先涉足ADAS(Advanced Driver Assistance Systems,先进驾驶辅助系统)领域,2020年将实现部分自动驾驶功能,2030年实现完全自动化。
在无人驾驶试验最为活跃的谷歌(Google),据称也将与福特组建一家开发无人驾驶汽车的合资企业。
电动汽车的新贵特斯拉,也在本届CES上表示,将在未来三年内推出自己的无人驾驶汽车。
在中信证券汽车分析师许英博看来,无人驾驶汽车领域呈现三足鼎立的状态,包括传统整车厂商、零部件企业、互联网创新公司。
其中,传统整车厂商如大众、起亚在此次CES展上已宣布推出无人驾驶概念车或全新子品牌。国际零部件巨头,包括博世、德尔福均已发布自动驾驶系统,可以实现如逆行预警、高速公路引导等功能。当然还有谷歌、特斯拉等创新企业。
苹果也设立了代号为“Project Titan”的电动汽车计划,并计划在2019年发售,虽然这不完全是一款无人驾驶汽车,但有报道称新车将采用半无人驾驶技术。
在本届CES上,中国厂商也开始展示自身在无人驾驶领域的探索。例如乐视携手Faraday Future推出FF Zero1纯电自动驾驶概念车,并推出EUI Auto和EcoLink车载互联系统。
在上周的底特律车展上,美国运输部长安东尼•福克斯宣布了自动驾驶汽车的政策利好消息。包括美国交通部将删除一些各州的交通安全条例,便于汽车制造商测试自动驾驶汽车。
美国国家公路交通安全管理局也将两年内制定自动驾驶和行业安全新标准。安东尼•福克斯同时透露,美国总统奥巴马将提议,把2017年预算中的40亿美元资金用于推动研发自动驾驶汽车。
中国的三大互联网巨头,也都已经加入了这场竞争。包括百度联手宝马、阿里巴巴联手上汽、腾讯联手富士康。当然在参与汽车制造的过程中,互联网公司大多只参与自己熟悉的智能互联网部分。对此,百度方面就明确表态,它们自己并不生产汽车,而是要联合第三方车厂。
不管是谁来做,目标只有一个,就是制造可以通过车载传感系统感知道路环境,自动规划行车路线并控制车辆到达预定目标的智能汽车。
目前业内对于无人驾驶汽车的主要技术方案基本类似,就是通过激光雷达、毫米波雷达和摄像头进行信息感知,再通过核心算法进行图像识别及执行方案选择,最后通过执行系统对车辆进行操作。当然在实现方式上,各有各的高招。
路径之争
一场技术路径之争,正在无人驾驶汽车领域上演。谁胜谁负,未见分晓。
以特斯拉和传统汽车厂商为主的阵营,认为自动驾驶需要循序渐进,一步一步地往车上添加各项功能,看消费者是否愿意为其买单。
和传统车业务仍占较大比重的整车企业相比,互联网企业在进入这一领域的时候可谓是轻装上阵,因此在发展的技术路径上,有不同主张。
以谷歌、百度为首的科技公司,希望能够跳过中间阶段,一次性研发出可以自动驾驶的无人车。在谷歌看来,自动驾驶汽车与传统汽车差别过大,很难通过逐步更新来实现。
2015年12月10日,百度宣布,其无人驾驶汽车完成国内首次城市、环路及高速道路混合路况下的全自动驾驶。
该车从位于北京中关村软件园的百度大厦附近出发,驶入G7京新高速公路,经五环路,抵达奥林匹克森林公园,并随后按原路线返回。全程自动驾驶,最高速度达到100公里/小时。
当时百度高级副总裁、自动驾驶事业部总经理王劲就引用谷歌的话说,不断改进传统汽车就像“每天不断地跳,希望有一天能够飞起来,这是不可能的事情”。
不过在发布会现场,中国人工智能学会理事长李德毅却指出,百度的路径存在成本过高的问题。现在许多传统汽车厂商做自动驾驶用的是便宜的摄像头和毫米波雷达,谷歌和百度则要加上更先进的激光雷达,但成本也会提高几十万元。
“我不愿意买100万元的智能车,因为那不是我的刚需。”李德毅说,“实在不行,我买一辆20万元的车,再雇个司机就得了。”
雷达的使用,不仅在无人驾驶汽车,而且在传统汽车的辅助驾驶系统中,都是不可或缺的“耳目”。从事毫米波雷达研发的北京行易道科技公司创始人、CEO赵捷告诉财新记者,激光雷达的好处是分辨率高,可以分辨物体,但是遇到雨雪雾霾、扬尘天气会失效,而毫米波雷达可以不受光照、气候的影响。虽然毫米波雷达的成本在摄像头之上,也保持在100美元以内。
赵捷介绍,目前汽车行业的趋势,是加装融合毫米波雷达和摄像头技术的ADAS系统,二者有很好的互补,价格上也可以接受,只有两三千元人民币。
实际上,李德毅院士在早前参加百度无人驾驶研讨会时就直言:互联网不要自我感觉太良好,智能汽车是改良不是颠覆。在他看来,汽车工业实际上一直在搞自动化和智能化,而互联网企业总说要颠覆谁。谷歌做了200辆不带方向盘的无人驾驶车,就骄傲得不得了,但是和成熟的现代汽车工业相比算不了什么。
清华大学汽车工程系教授陈全世告诉财新记者,无人驾驶汽车集成了那么多传感器,价格是个天价。在他看来,渐进性的方式是更可取的,例如自动巡航、方向感知、辅助驾驶、提醒司机不要瞌睡、障碍警告,而要实现完全无人驾驶,要到一二十年以后,才可能产业化。
“无人驾驶肯定是方向,但有很多技术上的困难,实现的路径不会像谷歌百度想的那么容易。”从事汽车传感器研发的上海海拉电子技术中心总监张全慧对财新记者表示,而对于传统汽车业,每一项技术的小的提升,都意味着相关的系统、传感器完善的过程,用户的体验和反馈是技术提升必不可少的。“人车环境、车车环境、道路环境,都需要逐步成熟。”
在他看来,无人驾驶技术大体分为三块,第一是车身的传感器系统,包括摄像头、超声波、红外线、毫米波雷达、激光雷达,甚至更近距离的接触传感器。第二是行车的驾驶干预系统,完成汽车的行驶、转向和制动。第三部分是导航系统。而三个部分的融合会有很多技术方案。目前在导航上谷歌、百度等互联网公司在前列。在操控驾驶方面,是一个成熟体系,传统整车企业和零部件厂家占据优势。传感器系统上,主机厂控制不是非常深入,处于一个百家争鸣的阶段。
沃尔沃汽车主动安全系统一位研发负责人对财新记者表示,互联网企业绝对可以做出一辆自动驾驶汽车来,但是没有实力做出一辆可以商业化的自动驾驶汽车。沃尔沃策略就是按部就班,脚踏实地,从被动安全、主动安全到无人驾驶,当然没有那么快。“我们的目标,是利用比较廉价的传感器,做出一辆用户买得起、用得起的车。在这方面传统的车企还是有相对的优势。”他说。
2015年3月,沃尔沃在北京开展了为期半年的无人驾驶汽车实验,这是亚洲的首个项目。这位负责人介绍,当时是在六环上做,考虑到二环三环车太堵,活动可能无法进行,所以必须选择一个相对可控的环境。实际上即便是在二环三环上开,还是可以实现的。
他说,现在对于很多无人驾驶汽车来说,最困难的一点就在于传感器的使用上。例如谷歌、百度在传感器的成本上就达到七八十万元,这甚至超过了车辆本身的价值,太贵了。
沃尔沃将在2017年投放100辆无人驾驶汽车到瑞典斯德哥尔摩,供用户租赁使用。这位负责人说,虽然目前没有具体计算这些车的成本,但是肯定是一般用户可以承受的。
中企入战
2013年,上汽集团与中航科工签署了战略合作协议,双方将在无人驾驶等多个领域展开合作。在2015年上海车展上,上汽集团推出了自主研发的智能驾驶汽车——名爵iGS。在60公里至120公里的工况下,这款汽车已经初步实现了远程遥控泊车、自动巡航、自动跟车、车道保持、换道行驶、自主超车等智能行车功能。根据上汽集团的规划,争取在2020年让这款车具备高速公路自动驾驶功能,争取再花十年时间,做到全工况、全环境下自动驾驶。
上汽一位公关部负责人说,目前上汽在无人驾驶上的进展,并没有更多的消息可以发布,在这一技术的开发上,还是主要由上汽主导,跟上汽与阿里巴巴成立的基金关系不大。这位负责人透露,到2016年车展的时候,应该能够有更多的东西可以展示出来。
作为上汽集团全资子公司和最大的零部件供应商,华域汽车现在承担这项工作的具体落实和推进。该公司一位相关负责人告诉财新记者,上汽ADAS及未来自动驾驶作为集团的发展战略已经提出很多年了,目标是成为博世、大陆、德尔福等全球知名系统供应商之外,本土知名的系统供应商。
2015年10月31日,长安汽车的首辆无人驾驶样车在重庆完成了国内首次亮相。2016年,这一辆车计划将从重庆一路向北,开向北京。未来长安将为汽车智能化配备千人团队,累计投入50亿元。预计两年后,长安汽车将实现在有条件干预情况下的全自动驾驶,争取在2030年实现无人驾驶汽车的量产。此外,北汽新能源和北京联合大学共同研发的无人驾驶E150EV,可结合GPS、车载摄像和3D传感器来准确地完成自身定位。北汽集团董事长徐和谊曾经透露,2016年北汽将在北京车展上推出首款无人驾驶汽车。
高校也是中国无人驾驶汽车研发的重要一极。清华大学汽车工程系教授陈全世告诉财新记者,早在十几年前,清华大学、国防科技大学和北京理工大学都分别承担了来自国防科工委的无人驾驶汽车研发任务。虽然当时的目标不是上路,而是挖地雷,但也是在现有的乘用车辆上改装的。在他看来,当时国防科大的技术是最好的,因为清华和北理工都是采用自动变速箱的车,国防科大是用212吉普车,难度就更大。
2011年,曾经有消息说国防科大改装的红旗HQ3智能无人车首次在复杂路况下公开进行无人驾驶的测试,并完成了从长沙至武汉近300公里高速公路路试。并且当时的计划是2015年进行北京到深圳的路试,不过财新记者并未查到进一步的公开消息。
但近日在上海举行的一场关于人工智能的论坛上,华东师范大学软件工程学院的何积丰院士曾经提到,中国的无人驾驶汽车已经完成北京到深圳的路试,没有出一次事故。
2015年11月,同济大学也曾经宣布,成功研发基于北斗导航的低速自动驾驶电动清扫车,并将会在近期完成在区域道路上为期半年的试验示范运行。
该车由北斗高精度导航系统提供实时定位,智能决策系统负责整车行驶导航、避障、错误管理等功能,环境感知系统对各类传感器(如超声波、长短距雷达、摄像头等)数据进行综合处理过滤,并供决策系统使用,修正线控系统完成执行整车行驶速度及方向。
未来这款车拟在上海及其他城市的市政环卫部门进行示范应用。同济大学汽车学院院长余卓平对财新记者说,现在形成的无人驾驶技术成果、开发能力和示范运行经验,未来完全可能应用到乘用车上。
2015年7月底,国内首个智能物联网汽车试点示范区落户嘉定的上海汽车城,该项目将以自动驾驶为重点,以安亭汽车城核心区25平方公里为主要示范区,逐步扩展到嘉定全区465平方公里范围。
上述项目落地的消息一出,就得到了中外汽车厂商的热切响应:沃尔沃、通用、上汽、长安等公司已经明确落户进来,正在接洽的还有福特、宝马、奥迪、大众等。
据该项目相关负责人在2016年的工博会期间透露,2016年上半年完成200辆车的示范规模,到2017年年底,实现2000辆车的规模,开放到汽车城核心区部分,安亭新镇这些地方。到2018年、2019年覆盖到安亭镇90平方公里的区域,将实现1万辆左右的示范车辆。
前述来自华域汽车的人士透露,上海汽车城的自动驾驶试验厂硬件部分已经完成,但运营模式还在探讨:是成立第三方服务公司来做专项测试活动,同时获得国家认证资格,还是单纯作为车企自己内部试验和功能检查,为未来共享一些技术做准备?“关键看政府的参与度。”
该人士认为,如果政府和行业管理部门对自主驾驶的关注度提高,就很有可能成立官方的测试单位。也就是说,未来车厂需要增加主动安全功能方面的产品,这部分的验证和测试要进行评价。虽然现在国家不强制车企去做碰撞测试获得CNCAP星级认证,但现在没有CNCAP碰撞评级的车辆也不好卖,在他看来,国内ADAS或者主动安全系统的应用很可能走类似的路径。
事故谁赔?
无人驾驶汽车的最直接好处就是可以代替司机驾驶,免除司机疲劳驾驶所带来的危害,避免酒驾等不良驾驶习惯,从而减少交通事故。国外研究统计显示,如果将美国公路上90%的汽车改为无人驾驶汽车,车祸数量将从600万起降至130万起,死亡人数则从3.3万降至1.13万。
以谷歌无人驾驶汽车为例。在过去六年间,谷歌无人驾驶汽车已经行驶300多万公里,只遇到过不到20起事故,而且其中多数是被人追尾,且从未引发过致命事件。但是如果发生事故,有人驾驶汽车可以找到司机负责,无人驾驶汽车要谁负责?
斯坦福商学院的伊安•奇普曼(Ian Chipman)就曾经撰文指出,汽车业选择如何去做。政策制定者在随后的某个时点将不得不介入;而到了另一个特定的时点,责任赔偿方面的问题会浮现出来。
他说,对于一辆自动驾驶的汽车来说,它的“驾驶人”应当因此受到惩处吗?汽车制造商该被惩处吗?你该如何处理这一切呢?这些问题都需要搞清楚。“说实话,我现在并不知道这该如何解决,只知道它需要被解决。”他如此写道。
何积丰院士也提出,如果高速公路上都是无人驾驶汽车,在上面开车能否感到安全,是否具有互动和协同的能力。作为一个移动物体,如果失控造成的危险谁来处理,闯祸了谁来负责。
清华大学汽车工程系教授陈全世告诉财新记者,早在21世纪初,日本汽车厂商就准备推出无人驾驶汽车,但是日本政府提出,无人驾驶汽车出现事故,责任必须由制造厂负责。出于谨慎考虑,日本汽车厂商就转而推进辅助驾驶。
此前,波士顿咨询公司针对无人自动驾驶汽车,在10个国家的5500多名消费者中开展过一次调查。结果显示,不同城市近60%的消费者愿意接纳无人自动驾驶汽车,中国消费者的这一比例达到75%。
调查结果还显示,消费者对有整车生产经验的传统车厂表现出极大的信任度。有46%的消费者表示,在引领自动驾驶汽车的发展上,他们相信传统整车厂,只有16%的受访者对科技公司表示信任。
沃尔沃是首家公开做出责任承诺的自动驾驶汽车生产厂商。2015年10月,沃尔沃宣布,若车辆处于自动驾驶状态下发生事故,沃尔沃将承担全责。前述沃尔沃主动安全部门负责人对财新记者说,做出这个宣言也很不容易。
他说,无人驾驶汽车肯定是未来的趋势,最终受益的还是老百姓。它可以大幅度减少交通事故的发生。在谷歌无人驾驶汽车进行的300万公里的测试中,每一次事故其实都是小刮蹭,没有发生一起重大交通事故。
不过他也提醒说,虽然国内的整车企业和互联网巨头纷纷投入这一领域,但是在无人驾驶汽车最为关键的雷达、传感器等零部件的水平上,国内企业和博世、德尔福等国际巨头差距还是比较大。“毕竟国外厂商做了很多年,国内才刚刚起步,能达到国际水平还是屈指可数。”
在业内人士看来,不管是无人驾驶,还是半自动驾驶,都是为了让行车更加安全、便捷。过去车企在不断研发更加安全的汽车的道路上,逐步采用的许多技术都可以看作是无人驾驶技术的积累。例如,电子牵引力控制系统、防抱死制动系统都是引领汽车工业朝无人驾驶方向发展的早期技术之一。
现在ESP(电子稳定系统)、ABS(防抱死系统)已经成为许多汽车的标配。ACC(自适应巡航控制)、FCW(前方碰撞预警)和AEB(自动紧急刹车)这些ADAS功能,也逐步进入监管者的视野。例如欧盟在2014年就要求六吨以上的卡车强装FCW。据财新记者了解,近期CNCAP也在逐步推进FCW和AEB系统在国内销售的汽车上的安装率。
在欧盟的汽车评价评分规则Euro-NCAP中,AEB和ESP系统都是五星级评价里的加分项目。目前在沃尔沃、奔驰、大众、福特、斯巴鲁等品牌都已经装备了AEB自动紧急刹车系统。
前述华域汽车的相关负责人说,目前Euro-NCAP非常看好AEB技术在减少事故发生率上的帮助。调研中显示装备AEB之后能减少27%的事故,越来越多的普通品牌车型都在高配或选装部分里提供AEB技术。
可以这样说,不管国外汽车巨头还是国内自主品牌,不管是采用渐进式还是一步到位的无人驾驶技术,在这场制造业盛宴中受益最大的将是关键零部件的生产商,也就是ADAS自动驾驶系统的集成商。不过,一个不得不承认的现实,在这方面,国内的技术水平还有很大差距。
上海海拉电子技术中心总监张全慧对财新记者说,对于无人驾驶汽车,所有信号的识别,信号的处理,都要落实到动力总成控制、转向控制和制动系统,而现在凡是和车的核心功能相关的技术,都是国外的大公司做的。
“例如避难和减速的软件都是外国公司做的,相关软件我们没接口。它们在配置上不告诉我们,我们就没办法。”他说,只有把你自己做得足够优秀,让它们愿意跟你合作才行。■
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