雖然推進速度不及乘用車，但卡車智能化也在快馬加鞭。
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前不久，激光雷達企業(yè)速騰聚創(chuàng)（RoboSense）宣布與圖森未來達成戰(zhàn)略合作，聚焦部署第二代智能固態(tài)激光雷達RS-LiDAR-M1（以下簡稱“M1”）的L2與L4自動駕駛卡車前裝定點項目，將面向高級輔助駕駛（ADAS）和自動駕駛（AD）系統(tǒng)實現(xiàn)規(guī)模化量產(chǎn)。在此之前，自動駕駛卡車公司主線科技與激光雷達企業(yè)探維科技也表示，將共同打造基于ALS技術(shù)平臺和硬件級圖像前融合的車規(guī)級混合固態(tài)激光雷達解決方案，助力自動駕駛卡車量產(chǎn)與智能物流業(yè)務(wù)規(guī)?；涞?。
激光雷達在乘用車上前裝量產(chǎn)，以提升自動駕駛能力早已不是新鮮事，但這類傳感器在商用車領(lǐng)域的應(yīng)用仍比較少見。那么，激光雷達開始上車，可否被視為商用車提升感知智能化水平的一個明確信號？又將對卡車自動駕駛的發(fā)展產(chǎn)生怎樣的影響？
卡車自動駕駛帶來前裝機會
記者了解到，我國商用車尤其是卡車自動駕駛技術(shù)已有較為成熟的應(yīng)用，其中港區(qū)、礦山、廠區(qū)是較為常見的場景。資料顯示，主線科技先后交付了31輛無人集卡與60臺ART人工智能運輸機器人，運輸了近55萬個集裝箱，其自動駕駛重卡則在寧波舟山港等多地投入實際應(yīng)用。2020年，東風(fēng)商用車與中遠海運、中國移動聯(lián)手打造的無人駕駛集裝箱卡車交付廈門港，正式投入運營；今年6月30日，東風(fēng)商用車技術(shù)品牌“無限星”第三代港口集卡項目完成階段性目標，標志著東風(fēng)在智慧物流領(lǐng)域更進一步。踏歌智行的無人駕駛卡車在內(nèi)蒙古、新疆等地的礦山開始大規(guī)?！吧蠉彙薄ｑS勢科技則在多個廠區(qū)內(nèi)實現(xiàn)了自動駕駛卡車的“無安全員”常態(tài)化運輸。
“從商用車的屬性來看，卡車是運輸工具，涉及生產(chǎn)經(jīng)營安全，無論政府相關(guān)主管部門還是企業(yè)自身對這方面的責(zé)任只會越來越重視。激光雷達可助力自動駕駛更加安全，這是整個運輸行業(yè)所看重的。”速騰聚創(chuàng)合伙人兼品牌生態(tài)戰(zhàn)略副總裁王嗣翔這樣告訴《中國汽車報》記者。
自動駕駛技術(shù)在卡車領(lǐng)域的推廣應(yīng)用，能夠降低交通運輸過程中的事故率，解決當(dāng)下日益顯現(xiàn)的駕駛員從業(yè)人員缺口問題，更能幫助貨運物流行業(yè)提質(zhì)增效。在政策利好的大環(huán)境下，這些剛性需求及技術(shù)應(yīng)用所帶來的明顯收益，成為當(dāng)下商用車自動駕駛飛速發(fā)展的驅(qū)動力。行業(yè)人士指出，雖然商用車自動駕駛技術(shù)較為成熟的應(yīng)用，僅局限于港口、礦山、廠區(qū)等特定的低速、封閉場景，但可以預(yù)見的是，在需求與政策雙重因素的作用下，商用車自動駕駛未來將形成巨大的市場空間，而這必然為新興感知元器件的前裝帶來機遇。
“激光雷達前裝上車，能夠幫助解決高速場景的Corner Case（長尾問題）。目前，根據(jù)相關(guān)政策要求，商用車標配毫米波雷達＋攝像頭的AEB（自動緊急制動）系統(tǒng)，但其依然存在‘盲區(qū)’，如檢測不出路面倒下的交通錐等異形物體，而激光雷達可以主動探測到障礙物，高精度三維成像，從而解決這類問題?！蓖跛孟杞榻B說，感知是單車智能化提升的充分條件，更是實現(xiàn)自動駕駛的“第一哨”，存在實際需求的牽引。從商用車自動駕駛成熟場景技術(shù)方案的變遷中可以發(fā)現(xiàn)一項新趨勢，激光雷達正在成為感知套件中的重要配件。
港口場景單車智能進階
“商用車自動駕駛的技術(shù)方案是有更替的?！北本┲骶€科技有限公司前瞻研究院院長王超告訴記者，“以目前應(yīng)用比較成熟的倉庫和礦區(qū)場景為例，早期技術(shù)解決方案是通過AGV磁導(dǎo)航無人駕駛小車來實現(xiàn)的。”
隨著汽車智能化、網(wǎng)聯(lián)化的推進，AGV磁導(dǎo)航不再是商用車自動駕駛技術(shù)的惟一選擇，且其不足之處也逐漸顯現(xiàn)?！癆GV磁導(dǎo)航方案的應(yīng)用正逐漸走向衰落?！蓖跛孟枵J為，“背后的原因在于，第一，磁導(dǎo)航的成本較高，雖然單顆磁釘成本低，但根據(jù)不同區(qū)域、面積、地形，通常要安裝數(shù)百萬顆磁釘，整體成本控制難度極大；第二，安裝工程量大、部署難度高，幾百萬顆磁釘要安裝在地面下約7厘米的位置，每顆磁釘都有不同的編號，并固定記錄所處位置的坐標等信息，需要非常專業(yè)的安裝部署，對于港口、礦山、機場、廠區(qū)而言，可以滿足長期固定位置安裝條件的場景不多；第三，可延展性稍顯不足，一旦采用磁釘方案，后續(xù)的維護和改建成本將較高，難以持續(xù)。這些問題都抬高了AGV磁導(dǎo)航方案的整體運營成本?！?/p>
于際新（化名）在國內(nèi)一家主流重卡企業(yè)從事智能網(wǎng)聯(lián)技術(shù)研發(fā)工作。他向記者分析道，AGV磁導(dǎo)航方案通過在道路預(yù)埋磁釘實現(xiàn)感知、定位、導(dǎo)航，改造成本較高、前期投入大，通常只適用于大型新建港口；相比之下，自動駕駛集卡方案具有無需場地改造、單車成本較低、泛用性強、適用港外公路等優(yōu)點，有望成為港口運輸自動化的主流解決方案。
“自動駕駛卡車發(fā)展的早期階段，AGV磁導(dǎo)航最初被應(yīng)用于德國漢堡港，后來推廣到全球其他港口。但考慮到這一技術(shù)方案的成本過高，會對地面造成破壞以及智能化技術(shù)不斷發(fā)展，其幾乎快要被放棄了。”王超介紹道，“磁釘?shù)脑硎菫榱硕ㄎ?，但目前自動駕駛基于單車定位的技術(shù)提升，已經(jīng)可以實現(xiàn)完美替代，同時通過單車智能與云端網(wǎng)聯(lián)，進行更精細化的任務(wù)分配和調(diào)度管理?！?/p>
業(yè)內(nèi)人士普遍認為，對于港口這樣相對較為成熟的自動駕駛應(yīng)用場景，相較于AGV磁導(dǎo)航方案，自動駕駛商用車將成為未來更主流的選擇。而激光雷達逐步前裝上車，將成為商用車提升單車智能程度，推動商用車向高階自動駕駛發(fā)展的關(guān)鍵一步，也會為探索下一個商用場景打下基礎(chǔ)。
“激光雷達在測距上的優(yōu)勢非常明顯?！币患揖吐氂谥悄荞{駛整體解決方案公司的工程師涂湘瓊（化名）告訴記者，“除了透明或反射率極低的物體，它能對任何材料測距。這里說的測距不僅是目標的距離和位置，包括根據(jù)每個點的測距得到的輪廓和朝向，而且激光雷達的性能和穩(wěn)定性極佳，未來一定會得到大范圍應(yīng)用?！?/p>
多方面挑戰(zhàn)有待一一破解
激光雷達在自動駕駛卡車領(lǐng)域的前裝量產(chǎn)嘗試固然可喜，但產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)還需共同面對基于商用車自身特點所帶來的多方面挑戰(zhàn)。
“作為對單車智能化感知能力的提升，商用車前裝激光雷達的要求與乘用車的并不一致?！痹谟陔H新看來，“首先是測距能力、測距精度、視場角范圍等技術(shù)方面的要求，在實際應(yīng)用中，由于卡車與乘用車相比總質(zhì)量高，外廓尺寸長，這就意味著其在行駛過程中需要更長的制動距離，所以對于激光雷達測量距離的要求更高；其次，卡車在行駛過程中，比如通過減速帶時，振動往往更劇烈，所以要求激光雷達具有良好的抗震性；此外，考慮到一些特定場景，激光雷達的外殼材料及使用壽命也是需要關(guān)注的重點?！?/p>
王嗣翔對此也是深有同感，他補充道：“商用車載重大、慣性也大，緊急變道避險、上下匝道拐彎等較特殊的自動駕駛場景，對激光雷達的地面異物探測、車道線探測長度也有更高的要求?！?/p>
涂湘瓊則提到了開發(fā)流程及測試驗證的問題。她認為，若要實現(xiàn)前裝量產(chǎn)，零部件實現(xiàn)車規(guī)級是最重要的前提條件，而高等級自動駕駛涉及交通責(zé)任主體的遷移，激光雷達上車需要面對更高等級的安全要求和更嚴格的可靠性測試。同時，激光雷達還需要具備完整的量產(chǎn)開發(fā)V模型流程，從量產(chǎn)前的產(chǎn)品功能測試，到激光感知算法測試，再到最終的系統(tǒng)集成測試和實車測試，都需要嚴格按照相應(yīng)的標準執(zhí)行?，F(xiàn)階段，從生產(chǎn)、測試驗證、產(chǎn)業(yè)鏈完善程度等角度來看，激光雷達上車仍面臨不小的挑戰(zhàn)。
除了整車匹配，激光雷達的成本也成為商用車企業(yè)非常關(guān)心的問題。單車成本居高不下，一直是制約自動駕駛汽車商業(yè)化落地的因素之一。有業(yè)內(nèi)人士曾向記者表示，幾年前，一輛自動駕駛汽車的底盤線控改制可能就需要幾十萬元，激光雷達在早期的成本也達數(shù)萬元甚至更高，加之需要多顆激光雷達來保證感知效果，整體核算下來花費往往是天價。用他的話說，這樣的汽車更像是實驗室里的精密儀器，很難做到大規(guī)模部署和商用。
不過，也有業(yè)內(nèi)人士對于成本的問題顯現(xiàn)出樂觀的態(tài)度。“成本在近一段時間內(nèi)可能還會是一個問題，但這并不是難以跨越的關(guān)卡。隨著整個行業(yè)技術(shù)水平和制造規(guī)模的‘內(nèi)卷式’升級，激光雷達的身價一直處于快速下降通道，像大疆的產(chǎn)品已逐漸降到了千元級。”王超表示，相比之下，行業(yè)標準的缺失更值得擔(dān)憂，“激光雷達前裝帶來的標準挑戰(zhàn)，是我們需要著重關(guān)注的問題。激光雷達的車規(guī)級標準尚在制定中，尤其是商用車經(jīng)常需要面對暴雨、沙塵等惡劣的運行環(huán)境，為了保證安全可靠，在激光雷達實現(xiàn)批量上車前，行業(yè)還需盡快完善相關(guān)標準體系建設(shè)?！?/p>
事實上，激光雷達企業(yè)、自動駕駛方案提供商和整車企業(yè)都認為，在激光雷達前裝上車的過程中，商用車電子電氣架構(gòu)也將迎來巨大變革。無論是從設(shè)計研發(fā)，還是軟硬分離的角度來看，行業(yè)都需要做大量的工作?！凹す饫走_一旦準備前裝，必然要考慮軟硬件的耦合性。通常而言，算法可以快速迭代，但硬件性能提升需要較長驗證周期，尤其是伴隨OTA的普及，算法能夠較快升級更新，而一款硬件能否支撐未來3～5年的軟件迭代成為關(guān)注焦點?！庇陔H新說。
需配合場景全面提升智能化
激光雷達可起到提升卡車智能化水平的作用，在港口、礦山、廠區(qū)等封閉場景下，自動駕駛卡車已嶄露頭角。行業(yè)人士進而開始思考，自動駕駛卡車的下一個商業(yè)化場景將是什么？卡車的單車智能化發(fā)展，未來會駛向何方？
王超認為，對于末端配送應(yīng)用來說，雖然低速場景看起來更簡單，但其實存在更多的長尾問題需要解決，因此，半封閉高速可能會是下一階段最早能夠觸及的場景?！暗谝?，從場景屬性來看，相較于半開放高速區(qū)域，低速開放區(qū)域的場景復(fù)雜度更高，目前的技術(shù)還難以完全支撐全天候的無障礙、無事故應(yīng)用；第二，低速場景的商業(yè)模式目前尚不清晰，一般末端配送車只是作為貨物倒運車，所能發(fā)揮的作用有限；第三，法律監(jiān)管模式仍不完善，末端配送車不屬于機動車，很難對其進行劃分和管理。”王超表示，“相對而言，半封閉高速場景更加簡單，交規(guī)和其他道路狀況明晰；從市場端來講，高速干線對自動駕駛的需求更迫切，不僅可以有效減少交通事故，還能解決卡車司機短缺的實際痛點；從管理來看，干線運輸存在端到端這樣的固定模式，干線物流市場規(guī)模足夠大，能夠產(chǎn)生相當(dāng)?shù)慕?jīng)濟價值，配合甩掛、卡車列隊等形式，相比低速場景將以更低的成本，構(gòu)建出完整的運輸生態(tài)?！?/p>
商用車企業(yè)對單車智能技術(shù)提升的應(yīng)用持不同看法。國內(nèi)知名重卡企業(yè)的負責(zé)人表示，低速開放道路可能更快地迎來商業(yè)訂單爆發(fā)?！凹夹g(shù)方面，低速開放道路場景對于商用車感知距離、制動距離等的要求更低，落地難度更小。商業(yè)方面，目前很多自動駕駛商用車的低速場景應(yīng)用案例都已進入穩(wěn)定運營的狀態(tài)，成為標桿樣本，可以規(guī)?；瘡?fù)制。政策方面，目前眾多一、二線城市紛紛建設(shè)自動駕駛示范先行道路，制定發(fā)布地方性法規(guī)，完善城區(qū)低速開放道路先行的政策保障。”
不過，涂新瓊認為，半封閉高速場景有更清晰的盈利模式和更少的長尾問題，這兩類場景的落地進程，很難分清先后。
無論低速開放道路，還是半封閉高速場景，兩條賽道目前都對商用車單車智能化提出了更高要求?！懊鎸ξ磥淼膽?yīng)用場景，商用車有很多方面都需要提升。感知智能化毫無疑問將一馬當(dāng)先，在這方面，商用車企業(yè)可以借鑒乘用車行業(yè)所走過的路。激光雷達解決的問題關(guān)系自動駕駛技術(shù)的底層，也就是安全性。感知的冗余可為商用車自動駕駛，提供足夠高準確性、高可靠性的數(shù)據(jù)?！蓖醭嬖V記者，“緊隨其后的則是整個流程上的決策、控制、執(zhí)行環(huán)節(jié)，包括算力等問題。雖然商用車要實現(xiàn)自動駕駛，各方面的能力都有待加強，但不解決底層問題，無論下一個場景是什么，都可能面臨一定的安全風(fēng)險?！?/p>
“對于感知層和決策層，國內(nèi)的自動駕駛解決方案基本擁有了非常成熟的技術(shù)和經(jīng)驗，就目前商用車的智能網(wǎng)聯(lián)程度分析，這兩個細分領(lǐng)域是行業(yè)里發(fā)展得比較好的?！蓖跛孟枵J為。
“以感知方面為例，激光雷達上車并不代表萬事大吉，行業(yè)仍要致力于提高遠距離、小目標的檢測精度召回率；在高速夜間光照不足情況下，提高成像質(zhì)量避免拖影；解決不規(guī)則貨車的檢測以及各類長尾問題?！庇诶^新表示，卡車單車智能化的道路漫漫，行業(yè)依然行進在路上。
關(guān)鍵詞： 激光雷達 自動駕駛 感知能力 智能化技術(shù)
