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L3级别的自动驾驶什么时候能普及,会对目前的交通情况带来什么帮助?
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L3级别的自动驾驶什么时候能普及,会对目前的交通情况带来什么帮助?

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随风33

 
 
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2008-03-13
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自动驾驶的普及的问题,我觉得需要从两方面来看。
其一是商用车方面,其二是民用车方面。
由于自动驾驶在商用化和民用化的使用场景上的不同,导致两者在使用要求上也有大不同,与此同时带来了结果上的不同。

自动驾驶的商用化和自动驾驶技术发展现状

在我们学校上个学期的机械工程系的十二期Seminar(研讨会)中,有两期关于自动驾驶的讲座,而这两期的主要内容都指向了协同式自适应巡航(Cooperative Adaptive Cruise Control),尤其是在货运车队上的应用。就美国目前高校的研究课题当中,这是一个非常热门的方向。

在美国,每年约有65%的消费品通过卡车被派送到星罗棋布的商店超市或者消费者手中。这一庞大的货运产业也衍生出了一个在美国相对高薪的职业-长途货运司机。这些司机每个月有二十天都驾驶着18轮大拖车飞驰在美国的洲际高速公路上。他们的平均薪水高达$63,468,而2019年全美的中位数工资是$47,060。

而自动驾驶技术的到来,将彻底改变这一行业的「成本结构」和「利润率」。根据麦肯锡的报告,在自动驾驶技术在货运卡车上充分普及之后,行业的成本有望下降45%。换言之,在全美的210万长途货运司机很可能在未来失去工作。

麦肯锡将长途货运卡车的自动驾驶演变分为了四次浪潮:
第一次浪潮是2018-2020。卡车连排(platoon)形成车队,每辆卡车当中仍然配备司机进行监管。但开始应用自动驾驶技术。第二次浪潮是2022-2025。在州际高速公路上,只在车队的头车配备司机,其余车辆依靠自动驾驶技术跟随头车。在离开高速公路之后,驾驶员再恢复对每辆卡车的控制。这一阶段,货运成本将节省10%第三次浪潮是2025-2027。在特定场景下(比如州际高速公路),卡车将实现无人驾驶。(这一阶段达到SAE的L4级别自动驾驶)。司机将在州际公路出口处与卡车会合,并将其驾驶到最终目的地,在城市街道,行人交通环境,停车场和装卸场进行导航。这一阶段将节省约20%的总费用。第四次浪潮是2027年以后,将实现全工况的自动驾驶。即SAE的Level5级别自动驾驶,这一阶段成本将下降45%。



自动驾驶商业化的另一个重要途径是出租汽车。这也是诸如Waymo、Cruise这些头部的自动驾驶科技公司最近几年所着力进行测试的地方。有别于传统主机厂,这些科技公司的发力点都是Level 4级别以上的自动驾驶。

对于自动驾驶科技公司来说,路试里程显然是一个重要指标。截至目前,Waymo的路试里程已经突破了1000万英里,对于相当一部分没有路试车队的自动驾驶厂商来说,这是一个巨大的优势。Waymo现在拥有多支自动驾驶测试车队。包括已经在旧金山和凤凰城投入运营的Chrysler Pacifica minivans(即我们熟知的克莱斯勒大捷龙)车队,Waymo在去年12月初推出了名为“Waymo One”的商用自动驾驶载客服务。与此同时,Waymo还有一支Jaguar I-Pace车队正在整装待发。紧随其后的是GM的Cruise,目前有一个由bolt组成的自动驾驶车队在交通繁忙的旧金山进行测试。而像奥迪,则需要等到2021年才能拥有自己大规模的自动驾驶测试车队。
GM Cruise 自动驾驶原型车
在美国加州车辆管理局(DMV)的2018年的自动驾驶报告当中,共有48家公司正在加州的道路上进行测试。这些公司拥有在加利福尼亚州测试自动驾驶汽车的许可证。报告中显示在2018年,该州的总测试里程跃升至205万英里,比一年前增加了约50万英里。 其中Waymo拥有110辆车,占这些测试里程的一半以上。
Waymo Chrysler Pacifica minivans自动驾驶车队
脱离率(Rate of disengagement)则是又一个评判标准。在加州DMV的法规中,对于自动驾驶测试定义了一个专有名词“脱离(Disengagement)”,以此来衡量自动驾驶技术的成熟度。在2017年12月至2018年11月的报告中指出,Waymo在公共道路上的测试里程数最多,大约达到120万英里。这比一年前记录的里程数增加了三倍之多。其脱离率(脱离率)则是从2017年每千英里的0.179提高到2018年的0.09。这一指标领先其他自动驾驶公司,同期,通用汽车公司的自动驾驶车队的脱离率从0.80降低到了0.19。相比Waymo和GM Cruise,其他自动驾驶厂商的自动驾驶测试的规模和深度则大幅落后。
Waymo自动驾驶车队脱离率

普遍认为,无人驾驶汽车的推出是使Uber和Lyft等乘车共享业务进入持续盈利状态的关键。在某些市场中,劳动力约占传统出租车业务总成本结构的60%,因此,在自动驾驶技术普及之前,仍有巨大的效率提升空间。如果拼车服务的价格大大降低,则个人拥有汽车的数量可能会大大下降。个人拥有汽车所提供的便利在不久的将来不会消失,由于乘车共享服务,消费者的价值主张已经在改变,而且随着自动驾驶技术的进步,这种转变可能会更加剧烈。

从自动驾驶的发展情况来看,尤其是美国,考虑到较高的人力资源成本,其技术发展的主要驱动力是自动驾驶技术所能够带来的「传统行业的新的利润空间」。




Level 3的自动驾驶,是目前来看成本与性能需求的平衡点

Waymo的CEO John Krafcik在今年年初曾在官方场合承认:自动驾驶可能永远无法满足所有场景(Self driving cars will NEVER be able to drive in all conditions)。这说明在实现完全自动驾驶的道路上既然困难重重。

除了完全自动驾驶的技术实现问题,考虑到批量化落地,成本依然是摆在面前的一大难题。

就现在自动驾驶发展情况,亟待解决的就是感知系统「稳定性」和「准确性」的问题。

在这方面,每一种单一的感知系统都是远远不够的,并且在一些极端场景中(比如雨雪)中原形毕露。

所以各家的主流做法都是:

首先

-进一步开发传感器融合算法,不同感知系统相互验证,提高系统冗余。

-使用更多传感器和传感器融合源构建多层环境建模

其次从感知系统外部解决问题,通过高精度地图验证,或者通过V2V和V2I通信获取外部数据验证。

而这些就意味着高昂的成本。目前对自动驾驶硬件和软件包的成本估计在70,000美元到150,000美元之间。未来自动驾驶技术的应用成本将下探到哪里却决于自动驾驶技术的发展和装配量。

就「成本」和「技术落地难度」而言,Level 3显得更现实一些,也正是如此,大多数的主机厂其实目前主要致力于Level 3级别自动驾驶的开发。
GM Cruise自动驾驶原型车传感器示意图



除了成本问题,不过国家的交通状况也对自动驾驶提出了不同的要求。

自动驾驶分级标准统一,但要求因交通情况的不同而不同。

我们就用下图的场景举个例子。A车以正常速度在主路行驶,此时B车从辅路探出准备进行右拐。如果我们仅仅考虑A车驾驶员的、反应,在此场景下,中国和美国的驾驶员将做出不同的反应。
由于清晰的路权意识,美国驾驶员将在此场景继续正常行驶,而不会考虑B车从辅道抢行驶入主道的情况。而对于中国驾驶员来说,会下意识的把右脚挪向制动踏板甚至进行一定程度的减速,防止B车从辅道抢行驶入主道。交通场景
从交通环境的复杂程度来讲,中国的交通环境的要远远高于美国的交通环境。这也是我在生活中经常遇到在美国人、或者经常居住在国外的华人在国内不敢开车上路的原因。而对于自动驾驶技术来说,这无疑提高了对整个系统的要求。

因此,自动驾驶分级标准统一,但要求因交通情况的不同而不同。所以,Level 3部分自动化的标准就可以更好的适应各国不同的交通状况以及兼顾成本落地。即便自动驾驶技术永远无法满足所有场景,自动驾驶技术依然可以在部分场景充分解放驾驶员。Level 3部分自动化的特点是符合自动驾驶技术发展现状和消费者需求的。




自动驾驶所能带来的帮助:

自动驾驶带给消费者的益处主要有两点:
其一是对于驾驶员工作负担的大幅缓解。其二是对于交通环境的优化。
对于缓解驾驶员负担,即便是部分自动化的Level 3级别的自动驾驶,依然可以在特定场景下完全解放驾驶员。比如奥迪A8上的交通拥堵状况的驾驶辅助系统(Traffic Jam Pilot),就是在特定工况可以使驾驶员不再持续监控车辆动态。当驾驶员使用中央控制台上的AI按钮,就会激活交通拥堵条件下的驾驶辅助系统。在由物理障碍分割开来的首尾相接的拥堵开放道路上,如果车辆以不到60公里/小时(37.3英里/小时)的速度,系统就会接管驾驶任务。系统将会自动管理起动,加速,转向和制动。它还可以处理紧急情况,例如前方有车辆紧急变道驶入当前车道。
奥迪AI
对于交通状况的优化这一项:
首先,自动驾驶对于交通状况的优化效果以自动驾驶级别为分界点。以Level2级别为基础的自动驾驶对于交通流量的优化并无显著作用。其次,自动驾驶在交通环境的优化效果随着自动驾驶的普及量呈现出「规模效应」。以V2V,V2X为基础的协同式自适应巡航技术,在普及率达到50%之前对于交通流量的提升是有限的。但是一旦普及率超过50%之后,交通流量将显著提高。在普及率达到100%的情况下,可以将交通流量提升一倍。不同ACC和CACC装配率下的道路容量



对于普通的消费者来说,自动驾驶技术所能够带来的帮助分两步走。

第一步是解放驾驶员,是消费者在特定场景下可以解除对行车状况的监控。这一步,只要配备Level 3级别自动驾驶的车型可以在符合法规的情况下上路就能够实现。第二步是对交通环境的大幅改善,这一步取决Level 3级别以上的自动驾驶技术的普及时间。对于第一步,我个人的预估是在未来3-5年,装配Level3自动驾驶技术的产品会在汽车市场上形成一定规模。对于第二步,将在未来8-10年之后才有可能一定程度实现。




参考:
Steven E. Shladover ,Dongyan Su,Xiao-Yun Lu, “Impacts of Cooperative Adaptive Cruise Control on Freeway Traffic Flow
 
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╱/.耗孓謌oоΟ

 
 
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我还以为很快就可以买到自动驾驶的车了...算了还是老老实实挤地铁。国内开车太累
 
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zxg710510

 
 
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2008-03-04
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这个时间预估的很乐观了
 
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随风33

 
 
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╱/.耗孓謌oоΟ 发表于 2楼
我还以为很快就可以买到自动驾驶的车了...算了还是老老实实挤地铁。国内开车太累
你可以让老公接你哈哈
 
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西瓜与冬瓜

 
 
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2008-02-26
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认为,电动车是自动驾驶普及的基础
 
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海浪沙滩

 
 
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自动驾驶和人工智能估计能让大部分人提前退休
 
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crazygal

 
 
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如果无人驾驶车辆后台有管控中心,管控中心的人是坏蛋…
 
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雲非雨霧非煙

 
 
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接楼上想象力丰富的兄弟:或者管控中心系统被黑,车辆被恶意操控是吧
 
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我是傻傻

 
 
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就像作者说的 自动驾驶/无人驾驶 感知系统太单一了  还是不太敢完全信任。
 
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蟲籽

 
 
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心里暗暗感觉到达无人驾驶普及前我们还会吃很多教训 甚至是学的教训
 
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智我@风尚

 
 
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2008-01-30
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说到国外较高的人力成本,感觉可以去国外开个便民洗车行
 
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sxb911

 
 
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人类更细微的观察判断力加上智能化百分百理智的处理 俩者共同协作感觉才是最好的方式
 
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導火線

 
 
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我是傻傻 发表于 9楼
就像作者说的 自动驾驶/无人驾驶 感知系统太单一了  还是不太敢完全信任。
人也只有眼睛。关键是脑子
 
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正义熊二

 
 
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哈哈哈哈哈哈哈哈哈哈哈哈哈
 
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