汽车颠覆时代?无人驾驶热血而来

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2016年举办的各种汽车展上，无人驾驶汽车无疑成为全场的焦点。无论是国内的长安、北汽、乐视，还是日产等国际汽车品牌都高调展示了无人驾驶汽车。究竟什么才是真正的无人驾驶汽车？为什么各大企业都在竞相研发无人驾驶汽车？“无人驾驶”离我们到底有多远？ 无人驾驶，从定义而言，在于利用传感器来感知车辆行驶状态、周围环境，自动规划行车路线，控制车辆的转向和速度，从而使车辆安全可靠地在道路上行驶、最终达到预定目的地。其中，无人驾驶主要涉及感知、决策、执行三个环节。 　　 无人驾驶，将是未来社会巨大的系统工程，是互联网改造汽车的巨大浪潮，具有技术推进、玩家渗入、政府扶持、消费导向的原动力。无人驾驶将破坏和创建全新的行业，提供一种全新的娱乐体验，为乘客提供额外的时间用于阅读、收发电子邮件、练习乐器，并从根本上改变人类与空间和时间的关系，提高出行体验和社会效率。 无人驾驶产业起步可追溯到2005年，塞巴斯蒂安·特龙作为教授领导研发机器人赛车“斯坦利”（Stanley）赢得DARPA无人驾驶汽车挑战赛，随后从斯坦福大学辞职，开始了在谷歌的全职工作，发起X实验室秘密启动了谷歌无人驾驶汽车项目。到2010年，媒体开始报道谷歌的7辆无人驾驶汽车在加州道路上行驶。截止到今日，谷歌的50辆无人驾驶汽车已上路行驶了大约 160 万英里。 无人驾驶意义重大。研发无人驾驶汽车所需资金可能是史无前例的，最多每年可能达到数十亿美元。但是，密歇根大学工程学教授伯恩斯曾说过：“在美国，汽车每年总计行驶里程为3万亿英里。如果哪家无人驾驶汽车抢先一步，赢得10%的份额，按每英里10美分的利润计算，一年的利润就是300亿美元。因此，该市场潜力巨大。” 　　无人驾驶：最强技术浪潮 根据美国高速公路安全管理局的定义，无人驾驶技术水平的演进可以分为五个阶段，包括L0驾驶员模式、L1辅助驾驶阶段、L2半无人驾驶阶段、L3高度无人驾驶阶段和L4完全无人驾驶阶段。 　　 伴随着无人驾驶级别提升的，将是更多、更先进的辅助驾驶功能向单车持续叠加。受益于外部传感器系统的搭建完善、芯片处理速度的快速提升、算法智能程度的深化、智慧交通基础设施的逐渐齐备，以及道路法规的放开等，无人驾驶将逐步具备更优越的实现环境，具备无人驾驶功能的单车也将最终成为出行新生态圈中的组成部分。 目前，无人驾驶的实现程度，在技术面已达到L2、L3水平。在传统汽车上，各类丰富的辅助驾驶功能逐步由高端汽车选配向中低端选配和标配下沉，如车道偏离预警系统、夜视辅助系统等；而对于无人驾驶汽车的新生玩家而言，如谷歌、百度、乐视等，则致力于打造以完全无人驾驶为目标的模型车，意在未来形成智能算法的开放平台，或在此基础上实现量产车型的产销。 　　无人驾驶产业密集布点 各家齐头并进 　　无人驾驶的产业化，要求成熟技术、功能标配、规模生产、成本下降、法规破冰、基础设施完善等多方因素的共同进步。 　　 目前看来，以宝马、奔驰为代表的传统整车厂，以及以谷歌、百度为代表的新生玩家，都高度看好无人驾驶，开发力度显著加大，预计相关技术进步速度有望显著超预期。 百度无人汽车上路，全速追击国际水平 2015年12月10日，百度无人驾驶汽车首次实现城市、环路及高速道路混合路况下的全无人驾驶路试，可称“路况最复杂、无人驾驶动作最全面、环境理解精度最高”，预示了中国无人驾驶技术正在快速追赶国际先进水平。百度作为国内互联网龙头，是最具潜力建造未来无人驾驶算法平台的公司，路试快速的铺开。配合国内多样化的复杂路况，将为其ADAS算法的修正提供优良的试验场，促进算法快速成熟和固化。 　　 　　 　　博世发布10年战略图，ADAS硬件量产加速 全球最大的零部件供应商博世集团1月宣布，正在加快研发可用于高速公路的无人驾驶汽车技术，计划2017-2018年完成基于高速公路的辅助驾驶系统，实现雷达、摄像机、控制单元等多种硬件和解决方案产品的量产供货；到2020年前，车辆在高速公路上实现L3无人驾驶，驾驶员可进行阅读、聊天等，仅在必要时管车辆；到2025年实现完全无人驾驶L4水平。 　　 　　AlphaGo大胜人类棋手，深度学习加速 2016年3月9日至15日，由“谷歌深度学习”开发的人工智能AI“AlphaGo”，与世界著名围棋选手李世石进行对决。除了13日李世石以白78“神之一手”取胜外，其余各局均以AlphaGo战胜李世石告终，使得比赛最终以4:1划上句号。AlphaGo进步神速，表明深度学习算法的固化速度或将超预期。期待“一般性学习算法”，运用于无人驾驶、智能识别等多领域。从2011年到2014年，人工智能在图像识别中的错误率，从近25%快速下降至不足5%；应用人工智能抓取数据的准确率，也稳步升高至近1%。从此次对战来看，表明AI技术成熟速度超预期，带动无人驾驶产业化全面加速。 　　宝马发布NEXT战略，强调无人驾驶地位 2016年3月7日，宝马集团庆贺第一个百年生辰，并公布了“个人出行2030+未来构想”和BMW VISION NEXT 100概念车，宣布正式进入“下一个百年”阶段。3月16日，宝马集团在德国慕尼黑发布了“Strategy Number One·NEXT”， 也即原2007年“第一战略”的next 版，为下一个百年提供战略指引。 　　 在宝马NEXT战略中，集团将以“BMW i NEXT技术 + Project I 2.0项目”的形式，在原“电动出行”的基础上，新增重点方向“无人驾驶”和“车联网”，将在高精度地图、传感器技术、云计算、人工智能等方面深度布局，加速全面转型，向智能出行服务提供商的终级目标转变。 日本车企龙头抱团，合作研发无人驾驶 不破不立、龙头车企抱团，无人驾驶产业趋势进一步确认。日本丰田、日产汽车和本田等日本6家大型汽车厂商，以及电装、瑞萨电子和松下等6家日本零部件企业，近日公布将在高精度三维地图、通信技术等汽车无人驾驶所需的8个领域展开共同研究，以2020年在一般道路上行驶为目标。此外，日本经济产业省、国土交通省、日本汽车工业会等还将成立“无人驾驶研究所”，统一讨论联合国和国际标准化组织ISO的安全技术和通信标准规则。 　　 　　奥迪近期于巴塞罗那发布RS7跑车，配置“脱手脱脚”领航功能（手脱离方向盘、脚脱离刹车板），通过数字化技术整合传感器、摄像头和激光雷达等体系，实现自动机械下坡赛道急转弯紧急制动以及城市工况自动寻找停车位和自助泊车。 　　奥迪未来百亿欧元投向无人驾驶 奥迪表示，预计未来5年内将在无人驾驶领域投资近240亿欧元，其中70%-80%将直接用于无人驾驶技术和产品的研发。公司于2010年发起“奥迪城市未来倡议Audi Urban Future Initiative”项目，2015年已与奔驰、宝马共同收购数字地图公司HERE，意在引入智能化手段，变革未来都市交通系统；而无人驾驶汽车技术的进步，也将是其实现群体智能的必要条件。在商业化方面，奥迪预计自下一代A8起，将在法规允许、基础设施完备的城市开启领航功能，其他车型亦将于2017-2018年广泛配备ADAS功能。 　　法规积极演进 助推无人驾驶上路 不过，无论技术多么成熟，未来一片光明的无人驾驶之前面临一道无法逾越的屏障——法规。1968年联合国经济社会理事会在奥地利首都维也纳举行的道路交通会议上签订的国际间关于道路交通管理的多边条约《国际道路交通公约(维也纳)》规定：驾驶员必须始终掌握驾驶行为。这一条款被认为是无人驾驶无法获得公路通行证的依据。 未签署《国际道路交通公约(维也纳)》的美国，2012年5月，内华达州机动车辆管理部门为谷歌的无人驾驶车颁发了首例驾驶许可证，这意味着谷歌无人驾驶车将很快在内达华州上路，法规突破引来第一丝曙光。 美国国家公路安全管理局（NHTSA），是美国政府部门车辆安全监管的权威性机构。NHTSA主要负责编写和执行机动车辆相关的安全、燃油经济标准等，发放汽车制造商授权、管理车辆识别号码，以及进行权威的汽车安全测试等。 　　 谷歌自2009年开始无人驾驶技术测试，2011~2014年间内华达州、加州等先后发布许可证，允许公路测试。2015年7月，谷歌正式向NHTSA提交无人驾驶设计草案，次年2月，虽然美国汽车技术安全法规先行假设交通工具左侧座位具方向盘、启动器、刹车等传统零部件，且由驾驶员控制的，完全与谷歌的设计相悖，但NHTSA仍正面回复，认可谷歌无人驾驶系统（Self-Driving System, SDS）具备合法驾驶员资格，折射出机动车安全标准、道路法规的松动可能性，成为无人驾驶法规破冰的里程碑事件，期待未来自上而下的产业革命性事件。 2016年3月，美国参议院举行公听会，以无人驾驶道路法规为议题，讨论“放开手：无人驾驶车辆的未来（Hands Off: The Future of Self-Driving Cars）”。包括General Motors、Lyft、Delphi Automotive、谷歌Alphabet等在内的行业龙头均列席会议，并就订定联邦统一道路法规的必要性达成一致意见，以支持产业加强更多无人驾驶技术的开发、及开展更有效的基于测试与评估的道路实证测试。 此前1月间，NHTSA亦表示将在6个月内完成无人驾驶车辆的指导规则。并考虑可能放弃某些特定车辆安全规范，允许更多无人驾驶车辆能在美国的道路上行驶，以加速无人驾驶技术的开发。 自动制动系统Autonomous Emergency Braking（AEB），是汽车主动安全系统的一种核心功能。AEB通过雷达、摄像头等前端传感器采集外部信息，并向决策系统提示前向障碍物，从而能在发生碰撞时自动制动，实现减速或停车。 　　 近期全美20大整车厂达成协议，未来8年内AEB将成标配。美国国家公路交通安全管理局（NHTSA）和高速公路安全保险协会（IIHS）近日宣布，全美20家整车厂已同意将自2022年9月1日起使自动紧急制动（AEB）成为技术标准，影响将波及美国99%以上的汽车市场份额；此外，自重3.85-4.5吨的卡车也将在2025年9月1日起执行AEB技术标准。 AEB系统在高端豪华车型上已有10年以上的配置历史，均价一般超4万美元，比较昂贵。此次AEB的2022年前大规模标配协议，将极大促进辅助驾驶系统的产业化进程，快速提高技术成熟度，并降低成本；根据NHTSA预测，这项协议将显著提升AEB的自然渗透速度，使其提前3年普及。 2016年3月2日，强制性国家标准GB7528《机动车运行安全技术条件》发布征求意见稿，将于2016年内完全落地。新版本的征求意见稿，对大中型客车的运行安全性和防火安全性提出进一步的要求，增加了“车长大于11m 的客车应装备符合标准规定的车道偏离报警系统（LDWS）和前车碰撞预警系统（FVCWs）”的要求。 预计2016年内标准新规有望落地，11米以上大客车有望成为全市场首先受益于强制性配套政策、带动ADAS出货的细分领域。2014年，国内10米以上大客车的年产量约16万辆，规模可观、占全国客车产量超1/4。我们预计，11米以上大客车标配LDWS、FVCWs等，将加快国内ADAS研发和产业化进程，并进一步带动ADAS向其他车型的下沉和渗透，成为全行业智能配置标准化的探路者。 3月17日，中国汽车工业协会发布了《“十三五”汽车工业发展规划意见》，对未来5年间的中国汽车工业发展提出了八个发展目标，其中“积极发展智能网联汽车”引人注目。规划指明，将积极发展智能网联汽车，具有驾驶辅助功能（1级自动化）的智能网联汽车当年新车渗透率达到50%，有条件自动化（2级自动化）的汽车的当年新车渗透率达到10%，为智能网联汽车的全面推广建立基础。此前，工信部装备工业司也曾表示，将构建智能网联汽车发展平台，促使产业链上下互补、共同开发，并优化环境、加速法规建设等，从政策层面培育优良成长环境。 2016年3月23日，联合国欧洲经济委员会表示，1968年通过的《维也纳道路交通公约》一项有关车辆无人驾驶技术的修正案自当天起正式生效。这项修正案明确规定，在全面符合联合国车辆管理条例或者驾驶员可以选择关闭该技术的情况下，将驾驶车辆的职责交给无人驾驶技术可以被允许应用到交通运输当中。 《维也纳道路交通公约》修正案的生效，为无人驾驶奠定了重要的里程碑。此前，出于对道路安全考虑，《维也纳道路交通公约》曾规定，驾驶车辆的职责必须由人类驾驶员负责；此次修正案生效，直接明确了无人驾驶系统上路的合法性，为无人驾驶汽车“上路”扫除障碍，具有划时代意义。 　　无人驾驶全速前进 进入大规模路测期 　　大巴、出租试运行，将成无人驾驶先行军 多国无人驾驶大巴进入路测阶段，特定路况已可实现无人驾驶。自2015年起，希腊、中国、荷兰、瑞士、英国等，均有无人驾驶客车快速投入路试环节，旨在积累行车数据、完善ADAS算法和传感系统，力争加快实现成熟算法的固化。当前技术水平虽尚无法完成任意路况下的无人驾驶，但在特定工况下，如校园、游乐场、机场等短途中低速摆渡已能实现无人驾驶。如，荷兰无人驾驶技术公司EasyMile所开发的无人驾驶大巴WEpods，于2016年5月正式投入使用，主要测试道路都在大学校园内，平均时速大于8km/h、最高时速小于40km/h，避免了高速路测可能存在的安全性问题；同时，荷兰政府亦计划将其ADAS算法建成开源项目，意在形成完善的无人驾驶公交系统。 　　 日本无人驾驶出租车公司 Robot Taxi于2月29日至3月11日间，在日本神奈川藤泽市，进行无人驾驶出租车的指定路线试运营。乘客可通过手机APP预约、并乘坐无人驾驶出租车至藤泽市指定商场。同时，该车型还配备了智能医疗设备，并能更改系统语言，有助于解决老年人、国外游客的乘车不便问题。 受益于提前布局公路测试、快速积累数据，Robot Taxi预计将快速迎来技术成熟、成本下降，将无人驾驶出租车布局到交通不便的偏远地区；同时，公司计划在2020年部署3000辆由丰田汽车改造的无人驾驶出租车，用于东京奥运会的奥运村、竞技场、羽田机场及东京站间的接驳，预计当年单车成本将不超过50万元人民币。Robot Taxi由手游公司DeNA 和原机器人公司ZMP 投资设立；与谷歌类似，预计公司将更加致力于ADAS算法平台的开发和无人驾驶汽车运营业务。 创新试验田MCity，驱动无人驾驶全面成熟 2015年7月，密歇根大学Mobility Transformation Center与州交通部，及福特、通用、本田、日产、德尔福等整车及零部件巨头共同出资1000万美元，合作建立“模拟城镇MCity”，作为无人驾驶测试场，为技术的成熟和磨合提供了极佳的场景，推动效果显著。 　　 在国内，类似无人驾驶试验场也存在。2015年7月，工信部发布“2015年智能制造试点示范项目名单”，其中上海国际汽车城的智能网联汽车试点示范项目入围，表明了国内首个智能网联汽车试验区将落户嘉定，将以安亭汽车城核心区25平方公里为一期试验田，示范道路累计达50公里，计划将在超过50个交叉路口的红绿灯安装信息采集系统、50个以上交叉路口安装流量监控设备、30个以上道路危险状态监控以及危险信息发布设备。预计未来三年内，将投入无人驾驶车超2000辆，包括轿车、SUV、轻型客车、公交车、环卫车、卡车、物流车等多种车型，其中400辆以上安装短距离通信设备、北斗高精度定位设备，可以记录路况信息、车辆运行状况和驾驶员的驾驶行为等，能够实现信息提示、安全预警与控制、绿色节能等智能网联化应用。 普遍着眼2018-2020年，全面商业化起点 市场普遍认为，无人驾驶的商业化起点在2018-2020年前后。特斯拉、谷歌、苹果、百度、乐视、宝马、沃尔沃、本田、博世等国内外巨头，普遍有信心在2020年左右推出量产计划。如，特斯拉自2015年起就展开无人驾驶汽车的道路公测，并预计将于2022年推出量产车型；谷歌计划2020年实现量产车型的投产等。 　　 随着产业竞争发酵、大规模路试启动，预计无人驾驶技术的成熟将不断加速，首先推动辅助驾驶ADAS功能在传统车型上的下沉；而后，受益无人驾驶供应链的技术进步、生产规模化、及成本下降，全面无人驾驶L4可期。 强制配置+刚性需求，共同驱动ADAS快速渗透。短期上、未来3-5年间，ADAS将受强制配置要求拉动，形成初步放量；AEB等辅助驾驶功能2015年起已成为欧洲商用车（重卡等）的出厂新车强制配置；预计2017-2018年在欧洲乘用车中的配置也将会成为趋势。在中国，预计11米以上大客车也将自2016年起标配LDW/FCW功能，同时由于我国大量交通事故与重卡、驾驶员失误有关，预计ADAS配置将会呈现较强刚性需求，成为未来大趋势，预计2016年ADAS渗透率将达20%-30%。 　　 根据各国ADAS成为强制标准的时间表，车道偏离预警LDW、前车碰撞预警FCW、自动制动系统AEB将是最先普及的三项辅助驾驶ADAS功能。前车碰撞预警FCW和车道偏离预警 LDW功能，美国自2011年起就建议部分车型配置，并与欧盟分别在2012年、2013年将其纳入NCAP测试要求；其中LDW分别自2013年、2014年起就成为日本、欧盟3.5吨以上卡车的强制性标配。自动制动系统AEBS在欧盟持续渗透，2014年成为3.5吨以上卡车标配，计划到2020~2022年，将会成为美国、日本、欧盟等各国全部车型的强制性配置，市场空间广阔。受益于法规强制性要求，预计到2020年前后，仅欧美日的AEB出货量就将超5000万套，市场空间巨大。 过去的2014-2015年中，汽车电动化野蛮生长，成为了打开汽车产业“潘多拉盒子”的手，传统汽车制造的护城河被填平，汽车产业执牛耳者可能不再掌握在汽车企业手中；相反，互联网类科技公司所推动的“智能互联和无人驾驶”，正在颠覆汽车的制造、用途甚至定义，将使汽车厂的单一竞争格局演变成一场汽车生态系统的竞争。无人驾驶的产业机遇，是汽车产业颠覆时代的重要一环，变革机遇已真正来临。

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