浅谈自动驾驶择优的发展路线

作者：K. Charles Janac,  Arteris总裁兼首席执行官

有远见的技术很容易令人兴奋，但让它在现实世界中发挥作用却很难。自动驾驶就是这类超视距技术之一。

 

Image courtesy of Arteris, Inc.

考虑到仅在美国，2020 年就有超过 38,824 起汽车死亡事故和 115,000 起伤害事故 (1)。相关的经济成本估计为4,740亿美元 (2)，其中包括工资损失，医疗和行政管理费用，机动车辆损坏和未保险的费用。通过开发自动驾驶技术来减少宝贵生命的损失和相关的经济影响，有机会防止20%-50%的此类悲剧，这是一个必要的目标。

自动驾驶汽车的愿景已经存在，但实施将更具挑战性，并且需要比预期更长的时间。最终，人类的聪明才智将会克服障碍，但它可能不是线性的方式。通过了解近期内自动驾驶的现状，企业和生态系统可以更好地预测这种变革性技术的采用，并做出明智的规划决策。过度关注未来技术会对汽车销售产生负面影响，因为消费者会推迟购买，而不是购买现在对他们有利的具有自动化安全功能的汽车。

驾驶场景复杂性至关重要

汽车行业对当前和未来技术的期望已经体现在自动驾驶级别上（见图1）。较低级别提供了非常需要的功能，例如车道偏离检测、避障、自适应巡航控制以及由汽车和驾驶员参与的事故预防系统。2级以上 (Level 2+) 被认为是自动驾驶。4级以上被认为是完全自动驾驶，因为这时是由汽车负责做出驾驶决定的。

问题在于汽车是在不同复杂程度的环境中运行。在高速公路场景中，在不久的将来有可能达到4级自动驾驶。与其他驾驶场景相比，高速公路驾驶相对简单。高速公路有障碍物，如出口匝道、标记不清的车道和施工区。此外，可能会发生事故甚至有车辆必须绕过的静止物体。目前，Mobileye，Tesla，Cruise或Kodiak Robotics提供的自动驾驶系统实际上是可以应对这种现实挑战的技术奇迹。然而，二级公路或停车场景更加复杂，需要额外的技术和安全性。当您进入城市或在市中心驾驶时，有太多额外的复杂情况，以至于 4 级以上自动驾驶变得非常困难。今天的技术根本无法在城市和在当前基础设施的道路交通中自动驾驶。机器人最大的敌人是人类，对于在城市环境中的自动驾驶汽车来说也是如此，因为有行人、宠物、儿童、交通控制系统等。

当前自动驾驶供应商所犯的错误是，他们过早地承诺提供更普遍的自动驾驶体验，从而设定了不合理的期望。为什么不承认要实现完全自主的自动驾驶，尚需要解决很多复杂且昂贵的问题，转而专注于当前可用的场景？自动驾驶并不是全有或全无的情况。今天的现有技术令人印象深刻、有用且有价值。但对于目前设想的全功能自动驾驶解决方案来说，情况并非如此。自动驾驶择优的发展路线是专注于可能的事情，完成 4 级高速公路驾驶体验，并以此为基础继续发展。埃隆·马斯克（Elon Musk）想以全自动模式从纽约开车到洛杉矶，但这一想法从未实现。想象一下，乘坐自动驾驶汽车离开旧金山湾区，在看完一场电影和睡了个好觉充分休息后，抵达拉斯维加斯郊区的停车场。这是令人兴奋和可行的。

图 1: 自动驾驶的5个级别  (Source: Arteris, Inc.)

一旦驾驶员离开更容易驾驶的高速公路环境，就会出现未解决的问题。在高速公路易于预测的范围之外，许多变量使得自动驾驶非常具有挑战性。

城市场景中的通用自动驾驶目前在典型的日常用例中遥不可及。混合使用人类控制和自动驾驶汽车的城市驾驶实在太复杂了，无法用当前的技术和基础设施来解决。要实现通用的完全自动城市驾驶，汽车制造商需要与联邦、州和地方政府密切合作，创建需要的道路和基础设施升级的智慧城市。政府和企业需要合作来实现安全的市中心驾驶，例如，将红绿灯和车辆电子设备连接起来，以协调的方式采取行动。换句话说，为了使自动驾驶在城市中实际发挥作用，城市需要重新设计。

智慧城市的兴起也将需要更多的传感器和电子设备，这将有利于半导体行业。自动驾驶基础设施技术市场可能比自动驾驶汽车本身的市场还要大。创建联网汽车和相关基础设施将花费大量时间。这些都将会实现，因为安全性、效率性、便利性和经济性是如此引人注目。然而，将交通运输转变为完全自动化将是一个漫长的过程——也许需要 20 年或更长时间。

面向自动驾驶现实的营销如今带来了利润

通过专注于现在可以做的事情，而不是宣传未来可能做的事情，汽车市场可以避免预期下降。驾驶员倾向于自动驾驶，但如果没有有效的技术跟进，他们很快就会失望。大肆宣传完全自动驾驶汽车无助于销售产品，反而会降低许多没有满足期望的消费者的兴趣。

如图 2 所示，在主要甚至精心建造的二级公路和一些地理围栏区域以 2 级和 3 级自动驾驶的能力在经济和技术上已经可行。自动驾驶汽车市场应专注于以典型消费者可承受的价格完成高速公路驾驶场景。高速公路维修、进出匝道驾驶和恶劣天气条件等极端情况处理可以通过充分的重点关注快速解决。完整的高速公路自动化解决方案还应导航不良或不存在的车道标记，识别静止的紧急车辆并避免一般事故。

图 2:  此表概括了各种自动驾驶级别和场景。 (Source: Arteris, Inc.)

接下来会发生什么

自动驾驶的发展将分步进行。下一阶段是渐进式进步，在二级高速公路上处理带有交通信号灯和变量（如骑自行车者和行人）的自动驾驶。消费者将欢迎这些近期的改进，这可能会使汽车制造商的销售额大幅增加。完全自动停车很快就会实现了，现有停车场可以很容易进行修改。将车停在购物中心并指挥汽车找到可用的停车位将是非常有用的。司机可以在购物后通过召唤汽车取车。这些功能提高了安全性和整体驾驶体验。机场和其他交通停车场可以更多应用。完全自动穿梭车在未来几年内应该是可行的。

地理围栏区域自动驾驶是另一个下一步可以实现的事。如果只允许自动驾驶汽车上路，许多挑战和潜在的安全死角情况就会被消除。另一个应用是仅允许行人和完全自动车辆进入的市中心区。退休社区是另一个地理围栏自动驾驶可能性。这样的成功将建立消费者、监管机构和生态系统合作伙伴的信心。在混合交通的城市环境中实现自动驾驶要求很高，需要时间才能做到。一个现实可行的自动驾驶路线图应该还要达到一个普遍联网的汽车解决方案，但比预期晚很多年。

工程师们实现自动驾驶技术的承诺令人兴奋，很有意义，也非常有价值。同时，有必要实事求是地认识到：成熟的自动驾驶解决方案是复杂又昂贵的，并且需要具有挑战性的解决方案。自动驾驶将会实现，但首先需要通过实际工程、现实的营销和有序地实现可行的步骤来创建互联汽车和交通网络。

尽管如此，汽车互联网交通网络的创建仍然是未来几十年最大的技术机会之一。没有什么比时机已经成熟的想法更有力量了。

参考文献

(1) Department of Transportation NHTSA: DOT HS 813 283 A Brief Statistical Summary April 2022

(2) Bankrate: Lizzie Nealon, published July 26, 2022

作者简介

Janac 先生是 Arteris 的总裁兼首席执行官，负责为这个开创 NoC 技术概念的公司发展和建立强大的全球影响力。Charlie的职业生涯跨越20年，涉及多个行业，包括电子设计自动化，半导体资本设备，纳米技术，工业聚合物和风险投资。

编辑：黄飞