自動駕駛離我們還有多遠

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北京市民體驗自動駕駛出租車。新華社發(fā)

2021年，無人配送車合規(guī)上路首次在京實現(xiàn)。圖為北京市高級別自動駕駛示范區(qū)展示的無人配送車。新華社發(fā)

自動駕駛的全球性熱潮

自動駕駛或?qū)�對未來交通和社會形態(tài)產(chǎn)生革命性影響，因此在全球范圍內(nèi)都是被關(guān)注的焦點。那么，什么是自動駕駛汽車呢？從廣義上來說，具備駕駛輔助功能的汽車都可以稱之為“自動駕駛汽車”或者“智能網(wǎng)聯(lián)汽車”。按照國際通用標(biāo)準，根據(jù)智能化程度的不同，自動駕駛汽車可以被分為5個等級：L1-輔助駕駛、L2-部分自動駕駛、L3-有條件自動駕駛、L4-高度自動駕駛、L5-完全自動駕駛（無人駕駛）。

國際自動機工程師學(xué)會（SAE）對于L2級的定義是：“在特定的設(shè)計運行范圍內(nèi)，自動駕駛系統(tǒng)持續(xù)執(zhí)行橫向和縱向運動控制的動態(tài)駕駛?cè)蝿?wù)，駕駛員執(zhí)行失效應(yīng)對和監(jiān)視自動駕駛系統(tǒng)�！弊詣玉{駛系統(tǒng)駕駛車輛，但是對于車輛周邊的環(huán)境監(jiān)控和出現(xiàn)情況后對于車輛的接管都是駕駛員。簡單來說就是，行駛過程中車輛能同時自主控制方向（橫向）和加速、制動（縱向）的話，就符合L2級別的自動駕駛。但是整個行駛過程中，駕駛員必須要專注并實時監(jiān)控周圍的環(huán)境情況，并隨時準備接管車輛。從全球范圍來看，L1和L2級別的自動駕駛汽車已經(jīng)實現(xiàn)了大規(guī)模量產(chǎn)，如我們通常見到的自適應(yīng)巡航（ACC）、車道保持（LKA）、自動剎車輔助（AEB）等功能就屬于這個級別的自動駕駛功能，該級別自動駕駛功能已經(jīng)可以實現(xiàn)解放我們的雙手或者雙腳，但駕駛員必須保持注意，隨時可能需要接管車輛。包括這幾年最為熱門的特斯拉自動駕駛系統(tǒng)，也是L2級的自動駕駛功能。從這個角度說，自動駕駛離我們并不遠，它一直在我們身邊。

自動駕駛涉及極為復(fù)雜的多產(chǎn)業(yè)融合，除了傳統(tǒng)整車制造以外，還涉及大量新興技術(shù)，如人工智能、數(shù)據(jù)物聯(lián)網(wǎng)等，由于傳統(tǒng)廠商難以短時間內(nèi)形成相關(guān)技術(shù)研發(fā)能力，因此這給予了行業(yè)外相關(guān)技術(shù)企業(yè)進入這一巨大新興市場的絕佳機會。人工智能創(chuàng)業(yè)公司著手開發(fā)自動駕駛算法以及針對特定或通用場景的整套系統(tǒng)解決方案；而互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)基于其在數(shù)據(jù)、資金行業(yè)所擁有強大綜合實力，希望為未來出行領(lǐng)域開發(fā)L4、L5平臺級自動駕駛系統(tǒng)；傳統(tǒng)廠商OEMs、Tier1s也看到了自動駕駛巨大的商業(yè)機會，除通過開發(fā)ADAS模塊，使其現(xiàn)有產(chǎn)品逐漸獲得L1-L3級自動駕駛能力以外，其也通過自建、整體收購的形式組建自己的自動駕駛研發(fā)團隊，目標(biāo)是開發(fā)適應(yīng)未來的自動駕駛產(chǎn)品。

各大汽車強國也都做好了充分的準備，準備迎接自動駕駛時代的到來。美國交通部在2020年1月公布的《自動駕駛汽車4.0》中，明確提出將確保美國在自動駕駛領(lǐng)域的領(lǐng)先地位，聚焦于使監(jiān)管政策跟上產(chǎn)業(yè)發(fā)展步伐，致力于推動企業(yè)創(chuàng)新，提升公眾對自動駕駛車輛的認知與信任。歐盟委員會發(fā)布《通往自動化出行之路：歐盟未來出行戰(zhàn)略》，提出到2030年將會普及完全自動駕駛。日本內(nèi)閣府與日本汽車工業(yè)協(xié)會發(fā)布的相關(guān)報告中提出，2025年將在國道和地方道路實現(xiàn)自動駕駛。

近些年，中國汽車企業(yè)在自動駕駛領(lǐng)域積極探索前進，在自動駕駛感知、決策及控制等技術(shù)方面都實現(xiàn)了突破。不少地方也紛紛出臺相關(guān)政策，加快自動駕駛汽車從道路測試、示范園區(qū)到相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。例如，江蘇省于2019年6月發(fā)布《江蘇省推進車聯(lián)網(wǎng)（智能網(wǎng)聯(lián)汽車）產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動計劃（2019-2021年）》，到2025年，建設(shè)成為全國車聯(lián)網(wǎng)（智能網(wǎng)聯(lián)汽車）重點產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)，用戶滲透率達60%以上，L4級智能車輛在特定領(lǐng)域開始試運行。

略顯尷尬的L3，限定應(yīng)用的L4，幻想中的L5

公眾所談?wù)摰淖詣玉{駛往往指L3及以上級別的自動駕駛汽車。國家工信部公示標(biāo)準中將L3定性為“限定條件下的自動化”：在自動駕駛系統(tǒng)所規(guī)定的運行條件下，車輛本身就能完成轉(zhuǎn)向和加減速，以及路況探測和反應(yīng)的任務(wù)；一些條件下司機可以將駕駛權(quán)完全交由自動駕駛車輛，但在必要時需要進行接管。換言之，在L3級自動駕駛狀態(tài)下，駕駛員不光可以“脫手”“脫腳”，還可以“脫眼”，即不用時刻監(jiān)管車輛，只需保持能動態(tài)接管駕駛?cè)蝿?wù)。

從這個意義上說，L3是自動駕駛系統(tǒng)的一個分水嶺，前面是以駕駛員為責(zé)任主體，機器為輔助；后面是機器為責(zé)任主體，駕駛員逐漸脫離駕駛?cè)蝿?wù)。

由于L3級自動駕駛存在駕駛員和自動駕駛系統(tǒng)之間的控制權(quán)限切換，導(dǎo)致安全責(zé)任較難區(qū)分清楚，因此各大企業(yè)對于L3級自動駕駛的態(tài)度不一，既有堅定發(fā)展的，也有質(zhì)疑觀望的，更有明確不發(fā)展的。

奧迪A8是全球第一款搭載量產(chǎn)L3級自動駕駛系統(tǒng)的車型，其裝配的擁堵自動駕駛（TJP）功能，可以在低于60km/h車速、滿足一定要求的道路條件下，實現(xiàn)駕駛員完全脫離車輛操控。遺憾的是，由于技術(shù)成熟度不夠，以及很多國家法律法規(guī)的限制，這一功能很少交付到客戶手中。

L4級自動駕駛系統(tǒng)可實現(xiàn)在特定區(qū)域內(nèi)對車輛操作的完全接管，系統(tǒng)需要實現(xiàn)對周圍障礙物的感知、車輛定位以及路徑規(guī)劃等，實現(xiàn)這些功能需要構(gòu)建感知層、決策層、執(zhí)行層這三個層面的技術(shù)架構(gòu)，這三個技術(shù)層級分別代表著L4自動駕駛系統(tǒng)的“眼”和“耳”，“大腦”以及“手腳”。

基于當(dāng)前技術(shù)發(fā)展情況，我們這里主要討論車輛內(nèi)部所采用的一些傳感器和計算單元，也就是自動駕駛的“眼”和“耳”，還有“大腦”。除了汽車本身的傳感器和處理器外，系統(tǒng)通過與外部車輛、設(shè)施進行信息交互，以及在高精度地圖等輔助下可以獲得更好的環(huán)境感知能力。L4級別自動駕駛汽車目前處于測試、示范，以及在限定場景下應(yīng)用的狀態(tài)。谷歌Waymo目前已經(jīng)開始在美國亞利桑那州提供不帶安全員的真正“無人駕駛”出租車服務(wù)，但仍屬于在限定區(qū)域、限定人群的小范圍測試。通用Cruise也已經(jīng)在美國舊金山開展了自動駕駛出租車的測試運營，我國的北京、上海、蘇州等多地，也在開展自動駕駛出租車等L4級自動駕駛汽車的示范運營。國外的博世、法雷奧，國內(nèi)的Momenta等企業(yè)推出的自動代客泊車（AVP）功能，能夠?qū)崿F(xiàn)在停車場內(nèi)部的完全自動駕駛，也屬于限定區(qū)域的L4級自動駕駛功能。

受限于數(shù)據(jù)量、技術(shù)等因素制約，目前L4自動駕駛主要的應(yīng)用場景還是在封閉園區(qū)或點到點固定線路的物流運輸作業(yè)上，譬如一些限定場景如港口運輸、礦山運輸、園區(qū)擺渡、低速物流、環(huán)衛(wèi)清掃等。

由于降低人力成本的需求驅(qū)動以及應(yīng)用場景相對簡單，商用車會成為L4自動駕駛首先落地的平臺。隨著技術(shù)及配套政策的進一步成熟，L4自動駕駛最終會進入乘用車平臺。傳統(tǒng)整車企業(yè)及行業(yè)將會產(chǎn)生顛覆性的變革，產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)、自動駕駛場景下的新興技術(shù)應(yīng)用和下游應(yīng)用場景也將發(fā)生改變。

而對于終極的不限場景、不限區(qū)域的L5級完全自動駕駛，目前尚存在于想象之中。

自動駕駛面臨的諸多挑戰(zhàn)

大家期望的高等級自動駕駛，還是需要時間去發(fā)展和成熟的，其間還存在著諸多挑戰(zhàn)需要去克服。

首先，是技術(shù)挑戰(zhàn)。高等級自動駕駛汽車需要應(yīng)對大量多變的交通場景，多樣化的道路類型、復(fù)雜的交通參與者、極端的氣象環(huán)境，均會對自動駕駛的感知、決策、控制系統(tǒng)提出巨大挑戰(zhàn)。同時，由于安全責(zé)任轉(zhuǎn)移到了車輛一方，對自動駕駛系統(tǒng)的可靠性提出了非常高的要求�，F(xiàn)有環(huán)境感知、規(guī)劃決策與線控執(zhí)行等技術(shù)的成熟度尚不足以支撐高等級自動駕駛大規(guī)模量產(chǎn)應(yīng)用。

其次，是標(biāo)準與法規(guī)挑戰(zhàn)。工信部于2021年4月發(fā)布了《智能網(wǎng)聯(lián)汽車生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)品準入管理指南（試行）》征求意見稿，作為最新的國家級政策，對于智能網(wǎng)聯(lián)汽車的安全監(jiān)管、測試環(huán)節(jié)等做出了規(guī)定。但整體而言，我國自動駕駛汽車相關(guān)標(biāo)準尚處于建設(shè)初期，標(biāo)準體系與核心產(chǎn)品標(biāo)準并不健全，難以滿足自動駕駛汽車快速發(fā)展的需求。相關(guān)法律法規(guī)尚未針對自動駕駛汽車做出調(diào)整，《道路交通安全法》《公路法》《保險法》等都不涉及自動駕駛方面的內(nèi)容，《網(wǎng)絡(luò)安全法》《測繪法》《標(biāo)準化法》等都存在不適應(yīng)自動駕駛技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的規(guī)定。

再次，是基礎(chǔ)設(shè)施挑戰(zhàn)。自動駕駛不僅涉及汽車產(chǎn)品本身，還需要車、網(wǎng)、路、云一體化協(xié)同發(fā)展，需要建設(shè)智能化道路、無線通信網(wǎng)絡(luò)、高精度位置服務(wù)等各種基礎(chǔ)設(shè)施。盡管我國交通基礎(chǔ)設(shè)施已取得了長足的發(fā)展，在世界范圍內(nèi)也屬于領(lǐng)先水平，但是交通基礎(chǔ)設(shè)施的發(fā)展面臨投資周期長、投資額度大等問題，影響了建設(shè)進度。

此外，自動駕駛還面臨著商業(yè)模式挑戰(zhàn)、社會接受度等的挑戰(zhàn)。

從商業(yè)模式來說，自動駕駛賴以生存的商業(yè)模式還不太清晰。由于高等級自動駕駛汽車需要增加較高的額外成本，因此目前比較熱門的自動駕駛出租車、自動駕駛物流貨運等運營服務(wù)，是否真的能實現(xiàn)商業(yè)盈利，尚存在一定質(zhì)疑。此外，如高精度地圖數(shù)據(jù)采集與應(yīng)用、自動駕駛汽車測試場地建設(shè)與運營、智能基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)與運營等，都存在商業(yè)模式不明確的問題。

從社會接受度來說，社會對自動駕駛汽車的接受度需要檢驗。高等級自動駕駛汽車的大規(guī)模應(yīng)用將會帶來深刻的社會結(jié)構(gòu)改變，傳統(tǒng)由人控制的交通系統(tǒng)變?yōu)橛蓹C器控制，由此產(chǎn)生的倫理道德問題、社會安全問題、失業(yè)問題等將長期伴隨自動駕駛汽車的發(fā)展，需要尋找有效的辦法給予解決。例如當(dāng)自動駕駛汽車出現(xiàn)交通事故時，如何判斷責(zé)任主體，到底是坐在車里的人還是汽車本身？再者當(dāng)自動駕駛汽車在面臨緊急情況時來不及避讓，在撞人還是撞物上如何抉擇？這些問題都值得去思考。

最后，發(fā)展自動駕駛汽車還必須關(guān)注其對國家戰(zhàn)略安全的影響。自動駕駛汽車本身就是一個強大的信息采集裝置，在自動駕駛過程中，地理信息、車輛信息、乘車人員等信息都會被采集記錄，其中很多信息會被上傳至云端保存。如果沒有嚴格的管理規(guī)范，很多敏感的信息外泄可能會造成國家戰(zhàn)略安全問題。如果信息安全防護缺失，車輛數(shù)據(jù)可能發(fā)生泄露，或者更嚴重的被遠程操控，造成難以控制的嚴重安全隱患。近期，國家密集出臺汽車數(shù)據(jù)安全方面的政策法規(guī)，就是看到了這一潛在的風(fēng)險點。

自動駕駛是當(dāng)前汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的焦點方向，也是全社會都關(guān)注的熱點領(lǐng)域。自動駕駛技術(shù)的普及將會極大地提升交通安全、提高交通效率、降低能耗與排放，深刻改變我們未來的交通模式與社會模式。但自動駕駛的發(fā)展不會一蹴而就，自動駕駛就像一棵小樹苗，其成長受到土壤、水分、光照等因素的影響，需要我們有足夠的耐心和包容心去呵護。我們有理由相信，待其吸收好養(yǎng)分，扎根于深土，它必將向陽而上！

（作者：戴一凡，系清華大學(xué)蘇州汽車研究院院長助理）