雖然推進(jìn)速度不及乘用車(chē)，但卡車(chē)智能化也在快馬加鞭。
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前不久，激光雷達(dá)企業(yè)速騰聚創(chuàng)（RoboSense）宣布與圖森未來(lái)達(dá)成戰(zhàn)略合作，聚焦部署第二代智能固態(tài)激光雷達(dá)RS-LiDAR-M1（以下簡(jiǎn)稱“M1”）的L2與L4自動(dòng)駕駛卡車(chē)前裝定點(diǎn)項(xiàng)目，將面向高級(jí)輔助駕駛（ADAS）和自動(dòng)駕駛（AD）系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)規(guī)?；慨a(chǎn)。在此之前，自動(dòng)駕駛卡車(chē)公司主線科技與激光雷達(dá)企業(yè)探維科技也表示，將共同打造基于ALS技術(shù)平臺(tái)和硬件級(jí)圖像前融合的車(chē)規(guī)級(jí)混合固態(tài)激光雷達(dá)解決方案，助力自動(dòng)駕駛卡車(chē)量產(chǎn)與智能物流業(yè)務(wù)規(guī)模化落地。
激光雷達(dá)在乘用車(chē)上前裝量產(chǎn)，以提升自動(dòng)駕駛能力早已不是新鮮事，但這類(lèi)傳感器在商用車(chē)領(lǐng)域的應(yīng)用仍比較少見(jiàn)。那么，激光雷達(dá)開(kāi)始上車(chē)，可否被視為商用車(chē)提升感知智能化水平的一個(gè)明確信號(hào)？又將對(duì)卡車(chē)自動(dòng)駕駛的發(fā)展產(chǎn)生怎樣的影響？
卡車(chē)自動(dòng)駕駛帶來(lái)前裝機(jī)會(huì)
記者了解到，我國(guó)商用車(chē)尤其是卡車(chē)自動(dòng)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(jiàn)的場(chǎng)景。資料顯示，主線科技先后交付了31輛無(wú)人集卡與60臺(tái)ART人工智能運(yùn)輸機(jī)器人，運(yùn)輸了近55萬(wàn)個(gè)集裝箱，其自動(dòng)駕駛重卡則在寧波舟山港等多地投入實(shí)際應(yīng)用。2020年，東風(fēng)商用車(chē)與中遠(yuǎn)海運(yùn)、中國(guó)移動(dòng)聯(lián)手打造的無(wú)人駕駛集裝箱卡車(chē)交付廈門(mén)港，正式投入運(yùn)營(yíng)；今年6月30日，東風(fēng)商用車(chē)技術(shù)品牌“無(wú)限星”第三代港口集卡項(xiàng)目完成階段性目標(biāo)，標(biāo)志著東風(fēng)在智慧物流領(lǐng)域更進(jìn)一步。踏歌智行的無(wú)人駕駛卡車(chē)在內(nèi)蒙古、新疆等地的礦山開(kāi)始大規(guī)?！吧蠉彙?。馭勢(shì)科技則在多個(gè)廠區(qū)內(nèi)實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)駕駛卡車(chē)的“無(wú)安全員”常態(tài)化運(yùn)輸。
“從商用車(chē)的屬性來(lái)看，卡車(chē)是運(yùn)輸工具，涉及生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)安全，無(wú)論政府相關(guān)主管部門(mén)還是企業(yè)自身對(duì)這方面的責(zé)任只會(huì)越來(lái)越重視。激光雷達(dá)可助力自動(dòng)駕駛更加安全，這是整個(gè)運(yùn)輸行業(yè)所看重的?！彼衮v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(guó)汽車(chē)報(bào)》記者。
自動(dòng)駕駛技術(shù)在卡車(chē)領(lǐng)域的推廣應(yīng)用，能夠降低交通運(yùn)輸過(guò)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(wèn)題，更能幫助貨運(yùn)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(lái)的明顯收益，成為當(dāng)下商用車(chē)自動(dòng)駕駛飛速發(fā)展的驅(qū)動(dòng)力。行業(yè)人士指出，雖然商用車(chē)自動(dòng)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(chǎng)景，但可以預(yù)見(jiàn)的是，在需求與政策雙重因素的作用下，商用車(chē)自動(dòng)駕駛未來(lái)將形成巨大的市場(chǎng)空間，而這必然為新興感知元器件的前裝帶來(lái)機(jī)遇。
“激光雷達(dá)前裝上車(chē)，能夠幫助解決高速場(chǎng)景的Corner Case（長(zhǎng)尾問(wèn)題）。目前，根據(jù)相關(guān)政策要求，商用車(chē)標(biāo)配毫米波雷達(dá)＋攝像頭的AEB（自動(dòng)緊急制動(dòng)）系統(tǒng)，但其依然存在‘盲區(qū)’，如檢測(cè)不出路面倒下的交通錐等異形物體，而激光雷達(dá)可以主動(dòng)探測(cè)到障礙物，高精度三維成像，從而解決這類(lèi)問(wèn)題?！蓖跛孟杞榻B說(shuō)，感知是單車(chē)智能化提升的充分條件，更是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛的“第一哨”，存在實(shí)際需求的牽引。從商用車(chē)自動(dòng)駕駛成熟場(chǎng)景技術(shù)方案的變遷中可以發(fā)現(xiàn)一項(xiàng)新趨勢(shì)，激光雷達(dá)正在成為感知套件中的重要配件。
港口場(chǎng)景單車(chē)智能進(jìn)階
“商用車(chē)自動(dòng)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(zhǎng)王超告訴記者，“以目前應(yīng)用比較成熟的倉(cāng)庫(kù)和礦區(qū)場(chǎng)景為例，早期技術(shù)解決方案是通過(guò)AGV磁導(dǎo)航無(wú)人駕駛小車(chē)來(lái)實(shí)現(xiàn)的?！?/p>
隨著汽車(chē)智能化、網(wǎng)聯(lián)化的推進(jìn)，AGV磁導(dǎo)航不再是商用車(chē)自動(dòng)駕駛技術(shù)的惟一選擇，且其不足之處也逐漸顯現(xiàn)。“AGV磁導(dǎo)航方案的應(yīng)用正逐漸走向衰落?！蓖跛孟枵J(rèn)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(wàn)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(wàn)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(hào)，并固定記錄所處位置的坐標(biāo)等信息，需要非常專業(yè)的安裝部署，對(duì)于港口、礦山、機(jī)場(chǎng)、廠區(qū)而言，可以滿足長(zhǎng)期固定位置安裝條件的場(chǎng)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(hù)和改建成本將較高，難以持續(xù)。這些問(wèn)題都抬高了AGV磁導(dǎo)航方案的整體運(yùn)營(yíng)成本?！?/p>
于際新（化名）在國(guó)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(guò)在道路預(yù)埋磁釘實(shí)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(dòng)駕駛集卡方案具有無(wú)需場(chǎng)地改造、單車(chē)成本較低、泛用性強(qiáng)、適用港外公路等優(yōu)點(diǎn)，有望成為港口運(yùn)輸自動(dòng)化的主流解決方案。
“自動(dòng)駕駛卡車(chē)發(fā)展的早期階段，AGV磁導(dǎo)航最初被應(yīng)用于德國(guó)漢堡港，后來(lái)推廣到全球其他港口。但考慮到這一技術(shù)方案的成本過(guò)高，會(huì)對(duì)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?！蓖醭榻B道，“磁釘?shù)脑硎菫榱硕ㄎ?，但目前自?dòng)駕駛基于單車(chē)定位的技術(shù)提升，已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)完美替代，同時(shí)通過(guò)單車(chē)智能與云端網(wǎng)聯(lián)，進(jìn)行更精細(xì)化的任務(wù)分配和調(diào)度管理?！?/p>
業(yè)內(nèi)人士普遍認(rèn)為，對(duì)于港口這樣相對(duì)較為成熟的自動(dòng)駕駛應(yīng)用場(chǎng)景，相較于AGV磁導(dǎo)航方案，自動(dòng)駕駛商用車(chē)將成為未來(lái)更主流的選擇。而激光雷達(dá)逐步前裝上車(chē)，將成為商用車(chē)提升單車(chē)智能程度，推動(dòng)商用車(chē)向高階自動(dòng)駕駛發(fā)展的關(guān)鍵一步，也會(huì)為探索下一個(gè)商用場(chǎng)景打下基礎(chǔ)。
“激光雷達(dá)在測(cè)距上的優(yōu)勢(shì)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(duì)任何材料測(cè)距。這里說(shuō)的測(cè)距不僅是目標(biāo)的距離和位置，包括根據(jù)每個(gè)點(diǎn)的測(cè)距得到的輪廓和朝向，而且激光雷達(dá)的性能和穩(wěn)定性極佳，未來(lái)一定會(huì)得到大范圍應(yīng)用。”
多方面挑戰(zhàn)有待一一破解
激光雷達(dá)在自動(dòng)駕駛卡車(chē)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(duì)基于商用車(chē)自身特點(diǎn)所帶來(lái)的多方面挑戰(zhàn)。
“作為對(duì)單車(chē)智能化感知能力的提升，商用車(chē)前裝激光雷達(dá)的要求與乘用車(chē)的并不一致?！痹谟陔H新看來(lái)，“首先是測(cè)距能力、測(cè)距精度、視場(chǎng)角范圍等技術(shù)方面的要求，在實(shí)際應(yīng)用中，由于卡車(chē)與乘用車(chē)相比總質(zhì)量高，外廓尺寸長(zhǎng)，這就意味著其在行駛過(guò)程中需要更長(zhǎng)的制動(dòng)距離，所以對(duì)于激光雷達(dá)測(cè)量距離的要求更高；其次，卡車(chē)在行駛過(guò)程中，比如通過(guò)減速帶時(shí)，振動(dòng)往往更劇烈，所以要求激光雷達(dá)具有良好的抗震性；此外，考慮到一些特定場(chǎng)景，激光雷達(dá)的外殼材料及使用壽命也是需要關(guān)注的重點(diǎn)?！?/p>
王嗣翔對(duì)此也是深有同感，他補(bǔ)充道：“商用車(chē)載重大、慣性也大，緊急變道避險(xiǎn)、上下匝道拐彎等較特殊的自動(dòng)駕駛場(chǎng)景，對(duì)激光雷達(dá)的地面異物探測(cè)、車(chē)道線探測(cè)長(zhǎng)度也有更高的要求。”
涂湘瓊則提到了開(kāi)發(fā)流程及測(cè)試驗(yàn)證的問(wèn)題。她認(rèn)為，若要實(shí)現(xiàn)前裝量產(chǎn)，零部件實(shí)現(xiàn)車(chē)規(guī)級(jí)是最重要的前提條件，而高等級(jí)自動(dòng)駕駛涉及交通責(zé)任主體的遷移，激光雷達(dá)上車(chē)需要面對(duì)更高等級(jí)的安全要求和更嚴(yán)格的可靠性測(cè)試。同時(shí)，激光雷達(dá)還需要具備完整的量產(chǎn)開(kāi)發(fā)V模型流程，從量產(chǎn)前的產(chǎn)品功能測(cè)試，到激光感知算法測(cè)試，再到最終的系統(tǒng)集成測(cè)試和實(shí)車(chē)測(cè)試，都需要嚴(yán)格按照相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。現(xiàn)階段，從生產(chǎn)、測(cè)試驗(yàn)證、產(chǎn)業(yè)鏈完善程度等角度來(lái)看，激光雷達(dá)上車(chē)仍面臨不小的挑戰(zhàn)。
除了整車(chē)匹配，激光雷達(dá)的成本也成為商用車(chē)企業(yè)非常關(guān)心的問(wèn)題。單車(chē)成本居高不下，一直是制約自動(dòng)駕駛汽車(chē)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(dòng)駕駛汽車(chē)的底盤(pán)線控改制可能就需要幾十萬(wàn)元，激光雷達(dá)在早期的成本也達(dá)數(shù)萬(wàn)元甚至更高，加之需要多顆激光雷達(dá)來(lái)保證感知效果，整體核算下來(lái)花費(fèi)往往是天價(jià)。用他的話說(shuō)，這樣的汽車(chē)更像是實(shí)驗(yàn)室里的精密儀器，很難做到大規(guī)模部署和商用。
不過(guò)，也有業(yè)內(nèi)人士對(duì)于成本的問(wèn)題顯現(xiàn)出樂(lè)觀的態(tài)度?！俺杀驹诮欢螘r(shí)間內(nèi)可能還會(huì)是一個(gè)問(wèn)題，但這并不是難以跨越的關(guān)卡。隨著整個(gè)行業(yè)技術(shù)水平和制造規(guī)模的‘內(nèi)卷式’升級(jí)，激光雷達(dá)的身價(jià)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(jí)。”王超表示，相比之下，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的缺失更值得擔(dān)憂，“激光雷達(dá)前裝帶來(lái)的標(biāo)準(zhǔn)挑戰(zhàn)，是我們需要著重關(guān)注的問(wèn)題。激光雷達(dá)的車(chē)規(guī)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)尚在制定中，尤其是商用車(chē)經(jīng)常需要面對(duì)暴雨、沙塵等惡劣的運(yùn)行環(huán)境，為了保證安全可靠，在激光雷達(dá)實(shí)現(xiàn)批量上車(chē)前，行業(yè)還需盡快完善相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)?！?/p>
事實(shí)上，激光雷達(dá)企業(yè)、自動(dòng)駕駛方案提供商和整車(chē)企業(yè)都認(rèn)為，在激光雷達(dá)前裝上車(chē)的過(guò)程中，商用車(chē)電子電氣架構(gòu)也將迎來(lái)巨大變革。無(wú)論是從設(shè)計(jì)研發(fā)，還是軟硬分離的角度來(lái)看，行業(yè)都需要做大量的工作。“激光雷達(dá)一旦準(zhǔn)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(zhǎng)驗(yàn)證周期，尤其是伴隨OTA的普及，算法能夠較快升級(jí)更新，而一款硬件能否支撐未來(lái)3～5年的軟件迭代成為關(guān)注焦點(diǎn)?！庇陔H新說(shuō)。
需配合場(chǎng)景全面提升智能化
激光雷達(dá)可起到提升卡車(chē)智能化水平的作用，在港口、礦山、廠區(qū)等封閉場(chǎng)景下，自動(dòng)駕駛卡車(chē)已嶄露頭角。行業(yè)人士進(jìn)而開(kāi)始思考，自動(dòng)駕駛卡車(chē)的下一個(gè)商業(yè)化場(chǎng)景將是什么？卡車(chē)的單車(chē)智能化發(fā)展，未來(lái)會(huì)駛向何方？
王超認(rèn)為，對(duì)于末端配送應(yīng)用來(lái)說(shuō)，雖然低速場(chǎng)景看起來(lái)更簡(jiǎn)單，但其實(shí)存在更多的長(zhǎng)尾問(wèn)題需要解決，因此，半封閉高速可能會(huì)是下一階段最早能夠觸及的場(chǎng)景?！暗谝唬瑥膱?chǎng)景屬性來(lái)看，相較于半開(kāi)放高速區(qū)域，低速開(kāi)放區(qū)域的場(chǎng)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(wú)障礙、無(wú)事故應(yīng)用；第二，低速場(chǎng)景的商業(yè)模式目前尚不清晰，一般末端配送車(chē)只是作為貨物倒運(yùn)車(chē)，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(chē)不屬于機(jī)動(dòng)車(chē)，很難對(duì)其進(jìn)行劃分和管理?！蓖醭硎?，“相對(duì)而言，半封閉高速場(chǎng)景更加簡(jiǎn)單，交規(guī)和其他道路狀況明晰；從市場(chǎng)端來(lái)講，高速干線對(duì)自動(dòng)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(chē)司機(jī)短缺的實(shí)際痛點(diǎn)；從管理來(lái)看，干線運(yùn)輸存在端到端這樣的固定模式，干線物流市場(chǎng)規(guī)模足夠大，能夠產(chǎn)生相當(dāng)?shù)慕?jīng)濟(jì)價(jià)值，配合甩掛、卡車(chē)列隊(duì)等形式，相比低速場(chǎng)景將以更低的成本，構(gòu)建出完整的運(yùn)輸生態(tài)。”
商用車(chē)企業(yè)對(duì)單車(chē)智能技術(shù)提升的應(yīng)用持不同看法。國(guó)內(nèi)知名重卡企業(yè)的負(fù)責(zé)人表示，低速開(kāi)放道路可能更快地迎來(lái)商業(yè)訂單爆發(fā)?！凹夹g(shù)方面，低速開(kāi)放道路場(chǎng)景對(duì)于商用車(chē)感知距離、制動(dòng)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(dòng)駕駛商用車(chē)的低速場(chǎng)景應(yīng)用案例都已進(jìn)入穩(wěn)定運(yùn)營(yíng)的狀態(tài)，成為標(biāo)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(dòng)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(kāi)放道路先行的政策保障?！?/p>
不過(guò)，涂新瓊認(rèn)為，半封閉高速場(chǎng)景有更清晰的盈利模式和更少的長(zhǎng)尾問(wèn)題，這兩類(lèi)場(chǎng)景的落地進(jìn)程，很難分清先后。
無(wú)論低速開(kāi)放道路，還是半封閉高速場(chǎng)景，兩條賽道目前都對(duì)商用車(chē)單車(chē)智能化提出了更高要求。“面對(duì)未來(lái)的應(yīng)用場(chǎng)景，商用車(chē)有很多方面都需要提升。感知智能化毫無(wú)疑問(wèn)將一馬當(dāng)先，在這方面，商用車(chē)企業(yè)可以借鑒乘用車(chē)行業(yè)所走過(guò)的路。激光雷達(dá)解決的問(wèn)題關(guān)系自動(dòng)駕駛技術(shù)的底層，也就是安全性。感知的冗余可為商用車(chē)自動(dòng)駕駛，提供足夠高準(zhǔn)確性、高可靠性的數(shù)據(jù)。”王超告訴記者，“緊隨其后的則是整個(gè)流程上的決策、控制、執(zhí)行環(huán)節(jié)，包括算力等問(wèn)題。雖然商用車(chē)要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛，各方面的能力都有待加強(qiáng)，但不解決底層問(wèn)題，無(wú)論下一個(gè)場(chǎng)景是什么，都可能面臨一定的安全風(fēng)險(xiǎn)?！?/p>
“對(duì)于感知層和決策層，國(guó)內(nèi)的自動(dòng)駕駛解決方案基本擁有了非常成熟的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，就目前商用車(chē)的智能網(wǎng)聯(lián)程度分析，這兩個(gè)細(xì)分領(lǐng)域是行業(yè)里發(fā)展得比較好的?！蓖跛孟枵J(rèn)為。
“以感知方面為例，激光雷達(dá)上車(chē)并不代表萬(wàn)事大吉，行業(yè)仍要致力于提高遠(yuǎn)距離、小目標(biāo)的檢測(cè)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(chē)的檢測(cè)以及各類(lèi)長(zhǎng)尾問(wèn)題。”于繼新表示，卡車(chē)單車(chē)智能化的道路漫漫，行業(yè)依然行進(jìn)在路上。
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