百度的自我救赎——自动驾驶汽车
转载 2021-03-01 10:29 红色星际 来源:红色星际加州之所以是无人驾驶汽车的中心,一方面是因为这里聚集了大批自动驾驶汽车初创公司,目前在加州注册的自动驾驶汽车的公司超过了60家。
另一方面是每年定期发布的《自动驾驶汽车脱离报告》。这份报告可以说是自动驾驶汽车的权威且唯一数据,所有持照运营商都必须提交这些报告,除了公布行驶的里程外,报告还列出了脱离情况。
加州作为自动驾驶汽车的中心,目前正雄心勃勃的准备成为第一个进行实际的Robotaxi竞赛的城市,其追随者也不甘示弱,北京,上海和深圳等都在紧锣密鼓的规划自动驾驶测试。
两大标准决定江湖地位
如何评估自动驾驶汽车的自动化程度,目前大家公认的有两个核心统计数据,一是自动驾驶汽车的里程数,另一个是自动驾驶汽车的脱离情况,即由于计算机无法处理情况而导致驾驶员不得不接管的次数。每公里更少的脱离表明汽车需要更少的人工干预,这表明自动驾驶汽车更安全,更智能,这就是为什么加州DMV的年度自动驾驶汽车脱离报告受到密切关注。
自动驾驶行业是一个相对不透明的行业,因为所有公司都将专有技术的细节保密起来,而且几乎没有成熟的权威机构能够评估这个新兴领域。脱离数据在过去一直被认为是测量自动驾驶公司的无人驾驶水平指标。
也有一些反对者认为脱离报告其实并没有太大意义的,反而会产生误导。因为公司在何时退出时有很大的自由裁量权(测试过程中),测试环境也不统一,各个公司的技术和测试目的也不一样,很难在公司之间进行逐个比较。
自动驾驶技术公司Aurora的CEO克里斯并不认可脱离数据(他是Google无人驾驶汽车项目的前负责人),他说Aurora更专注于虚拟测试,它使用高级计算机模拟来创建比实际驾驶更为复杂的场景。Cruise的联合创始人凯尔则非常认同脱离报告,他在博客中表示:“脱离情况为自动驾驶汽车是否已准备好进行商业部署提供了有意义的信号,这些数据确实非常有用,可以使公众了解道路上正在发生的事情。
战国七雄开展军备竞赛
自动驾驶在未来十年间是各个国家,各个政府,各个公司都需要重金投入的新兴行业,中美日韩英德法都将自动驾驶产业作为国家级一级战略。
2019年在加州进行自动驾驶测试的公司总共行驶了460万公里,Waymo和Cruise合计占了这些里程的79%,2020年比2019年减少了30%左右,达到了300万公里。Waymo和Cruise的总行驶里程达到220万公里。
Cruise在2019年测试了227辆汽车,行驶130万公里, Waymo测试了147辆汽车,行驶了230万公里,百度在加州的公共道路测试中仅部署了四辆车,总共行驶了16万公里,来自中国的两家自动驾驶初创公司AutoX和Pony.ai位居第四和第五位。
其中Waymo作为全球综合实力排名第一的自动驾驶汽车运营商,2020年行驶了100万公里,与2019年的233万公里相比减少了56%,每千公里有0.021次脱离,比2019年的0.047提升了1倍多。Cruise2020年行驶了120万公里,比2019年减少了7%,或每千公里0.026次脱离,比其2019年的0.051有所改善。这表示通过大量的模拟训练和上路训练,自动驾驶汽车变得越来越智能和安全。
总部位于硅谷和中国广州的自动驾驶初创公司Pony.ai在2020年行驶35万公里,而最近被亚马逊收购的自动驾驶汽车公司Zoox则行驶了16万公里。
多年来一直秘密研究自动驾驶汽车项目的苹果公司行驶了2.8万公里,比2019年的行驶里程增加了一倍以上,其中出现了130次脱离接触,而特斯拉2020年仅仅行驶了几十公里。
行业先锋探险者——Waymo
探索未知的未来是谷歌公司的使命。Waymo是最早研究自动驾驶的公司,项目由谷歌成立于2009年,于2016年12月从谷歌独立出来。Waymo的成功很大程度上取决于严格的模拟和培训,与其他从事自动驾驶汽车的公司不同,Waymo并未试图制造可以出售给消费者的汽车,目前Waymo仅专注于提供无人驾驶出租车服务。
Waymo主要与丰田和克莱斯勒等车辆合作,并配备了摄像头和LIDAR传感器。Waymo依靠先进的人工智能算法使车辆行驶的更安全,这种深度学习过程从道路和模拟测试中获取数据,然后定期更新汽车终端的软件,从而帮助无人驾驶汽车进行更好的预测和响应。
Waymo在2020年成功为亚利桑那州凤凰城提供公共自动驾驶叫车服务之后(这项服务目前仅在有限的区域内提供),2021年Waymo开始在旧金山测试其自动驾驶汽车。“虽然Waymo大部分开发学习和验证过程都是在我们要求的模拟环境中进行,并有数十亿公里的行驶,但Waymo在现实世界中的驾驶体验主要是在加州以外的底特律和凤凰城等市场。所以Waymo目前还不能直接在加州提供自动驾驶叫车服务。”加州DMV官员表示。
全世界每年有135万人在道路上死亡,这是一个惊人的统计数字,如何消除驾驶危险,让乘客更轻松,更安全,这是自汽车诞生就困扰人类的问题。自动驾驶技术在应对这种情况时脱颖而出,让车辆更安全的行驶,把驾驶员解放出来,彻底改变运输方式,这正是Waymo的目标。
Waymo采用了循序渐进的方法,首先在世界上最简单的地方之一进行部署,而Cruise则逆其道而行之,先从最难啃的旧金山开始,现在2家公司终于开始了正面交锋,看看谁能首先在旧金山部署公共自动驾驶服务。
多年来,谷歌的自动驾驶汽车Waymo的每公里脱离率最低,但根据最新发布的加州DMV自动驾驶汽车脱离报告,2019年中国搜索引擎巨头百度拥有的自动驾驶企业Apollo夺得了这一桂冠。通用汽车旗下的Cruise在每公里脱离度排名中位居第三。
根据加州DMV报告,百度Apollo在2019年每千公里脱离次数达到创纪录的0.06次,而Waymo和Cruise的脱离情况分别为0.076和0.08次。虽然三者的行驶里程不同(Waymo和Cruise行驶里程超过百万公里,Apollo则行驶了十几万公里),但是从侧面也可以看到中国公司的超强竞争力。
中美自动驾驶公司现在基本上在两个完全不同的城市竞争,因为它们都专注于各自的国内市场,美国的公司更专注于加州市场,中国公司则专注于一线城市。在两国公司开始争夺同一个城市之前,很难判断哪个公司的技术更先进,更智能,更安全。
百度,Pony.ai和AutoX都表示,尽管加州仍是一个至关重要的试验场,但他们暂时对美国市场不感兴趣,目前他们的主要市场仍然是在中国,因为那里的环境更加复杂,需要进行大规模的道路测试和进一步的技术改造。
通用汽车自我革命——Cruise
作为传统汽车的优秀代表,通用汽车面对滚滚而来的自动驾驶浪潮,在借鉴了诺基亚不思进取的惨败后,准备直面强大的竞争对手。Cruise成立于2014年,2016年被通用汽车10亿美金收购,通用公司通过利用这次收购补足了自己在无人驾驶上的技术空缺,以此来与谷歌无人汽车相抗衡。然后又收购了总部位于加州的专门研究LIDAR传感器的公司Strobe,Cruise希望为通用汽车配备极简主义的传感器。
Cruise已经在亚利桑那州,密西根州和加州等城市加强了自动驾驶测试,Cruise2020年行驶了120万公里,每千公里0.026次脱离,成绩非常优秀。
2021年1月Cruise宣布获得了20亿美元融资,包括微软,通用汽车,本田和机构投资者。Cruise表示他们已经与微软建立了长期战略合作关系,以加速自动驾驶汽车的商业化,同时为了发掘自动驾驶汽车云计算的潜力,Cruise将利用微软的云计算和边缘计算平台Azure来大规模商业化其自动驾驶汽车解决方案。微软作为Cruise的首选云提供商,还将利用Cruise的深厚的行业专业知识来增强其产品的创新能力,并通过持续投资Azure来为全球的运输公司提供服务。
Cruise的母公司通用汽车也表示将加强与微软合作,以加速其数字化计划,包括协作,存储,人工智能和机器学习功能。通用汽车将与微软一起探索各种机会,以简化整个数字供应链的运营,提高生产率并更快地为客户提供新的出行服务。
目前人们最感兴趣的可能是2020年1月发布的自动驾驶汽车Origin, 作为全新的汽车设计理念,Origin缺少方向盘,踏板,变速杆和后视镜,拥有宽敞的乘坐空间。未来Origin可能成为Cruise的旗舰车型和最先量产的自动驾驶汽车。
破釜沉舟之战——百度
百度作为中国传统的巨头,在移动互联网时代逐渐的迷失了自己,曾经的BAT如今只剩AT,甚至TMD都赶超了百度。百度一度被互联网世界所遗忘,所鄙视,所嘲笑,现在必须重新换上戎装,开辟一片新天地。百度2013年进入自动驾驶领域,通过其深度学习研究实验室启动了第一个自动驾驶汽车项目,凭借与宝马的合作,其首款自动驾驶汽车于2015年问世。现在其Apollo项目正在引领中国自动驾驶汽车市场,一些指标甚至表明Apollo车辆的性能优于Waymo的车辆。目前该公司是世界上最大的自动驾驶平台,拥有500辆自动驾驶汽车,在零事故的情况下行驶了700万公里,安全运送了21万多名乘客。
2019年百度的自动驾驶汽车在加州行驶了17万公里,只有六次脱离,没有发生事故或伤害,同样百度的52辆自动驾驶汽车2019年在北京行驶了近70万多万公里,没有发生任何事故。
在过去的一年中,我们已经看到无人出租车和自动驾驶汽车的使用量大大增加, Waymo,Cruise和百度Apollo等公司在行业领导者都取得了长足的进步。百度作为首家在中国获得自动驾驶运营牌照的公司,已经在北京,长沙和沧州等城市公开推出百度Apollo自动驾驶汽车服务,其中沧州包括55个接送区,重点放在旅馆和火车站等关键地点。
仿真测试和精心设计的验证机制是制造安全自动驾驶汽车的关键,也是百度Apollo平台的核心。数据显示自动驾驶汽车可能需要行驶140亿公里的路程,才能保证其在公共道路上的安全。仿真使自动驾驶汽车的大规模测试切实可行, 如今百度Apollo系统的每次系统迭代,都代表着在虚拟环境中进行了数百万公里的测试,该虚拟环境现在可以容纳超过一千万个模拟方案。
百度Apollo系统成功的源于对业界领先的安全功能的不断开发,例如最先进的人工智能(AI)系统和支持5G的远程操作。在公共道路进行测试之前,系统会进行一系列层次验证,从完全虚拟的环境到混合现实再到封闭区域道路,自动驾驶汽车的每个模块,包括模型,软件,传感器和车辆,都将得到全面检查。
为了确保在极端道路条件下的公共安全,百度把5G远程操作集成到其车辆中。5G远程驾驶服务由5G网络,智能交通系统提供支持,可在紧急情况下为远程操作员提供即时帮助。目前,Apollo在长沙和北京的自动驾驶汽车支持5G的远程操作功能,可以使他们在没有安全驾驶员的情况下在公共道路上进行测试。
但是AutoX的CEO肖建雄认为,在当前的通信基础架构中,远程控制会带来安全问题,因为5G信号尚不稳定,同时黑客可能会攻击车辆。
百度的自动驾驶战略与其AI开发紧密相关,它的核心自动驾驶平台称为Apollo。百度选择让Apollo成为开源平台,从而为开发人员提供了一定程度的自由来对其进行改进,免费资源包括高清映射,自动驾驶模拟引擎和深度学习算法,Apollo将帮助许多中国本地汽车制造商,供应商和初创公司设计其自动驾驶汽车和平台。
2021年百度已获准在加州的公共道路上测试全自动驾驶汽车(不配置安全员)。这家中国搜索巨头是第六家获得该州交通部门(其他公司是Cruise,Waymo,Nuro,Zoox和AutoX)完全自动化测试许可的公司,未来中美两国公司的碰撞在所难免。
亚马逊的代理人——Zoox
总部位于旧金山的初创公司Zoox旨在与Cruise和Waymo竞争,该公司2019年完成了10万公里(主要在城市)的自动驾驶里程,每2500公里有一次脱离,每千公里脱离次数0.4次。
Zoox创立于2013年,最初的想法是打造无人驾驶的出租车生态,主要研发L4级全自动驾驶网约车整体解决方案,即Google和Lyft合力想要做的事情,也是Uber和滴滴都在集中瞄准的航向。创立之初Zoox就希望从头重新设计无人车,而不是在现有汽车身上搭装各种传感器。
截至2020年,Zoox已经完成了近10亿美元的融资,估值30亿美元。但是由于公司研发的巨额投入和融资的不畅,公司被迫于2020年6月被亚马逊收购,收购金额大概在12亿美元左右(4折出售)。被亚马逊收购后,Zoox变成了亚马逊在交通运输领域日益庞大推动力的一部分,这家电子商务巨头不仅建立了自己的运输基础设施,而且还为蓬勃发展的电动汽车初创公司Rivian投入了大量资金(正在与该公司合作开发电动货车)。
亚马逊前CEO贝索斯对汽车行业充满热情,该公司一直在使用自动驾驶卡车来拖运一些货物,未来Zoox将更快捷地融入亚马逊庞大的物流网络。
经过六年的原型设计和保密工作,2020年Zoox终于推出了一款纯电动的自动驾驶汽车,这是一种“马车式”汽车,没有方向盘,它最多可容纳四位乘客,ZOOX每小时提供75公里的最高速度。它长度只有3.63米长,介于Cruise的大型四方形Origin机器人和Nuro生产的交付机器人之间。它具有双向驱动功能和四轮转向功能,因此可以方便改变方向,而无需在紧凑的空间中倒车。
2020年1月,通用汽车的Cruise公司推出了自己的无人驾驶班车,称为Origin。与Zoox的车辆一样,它没有踏板或方向盘之类的手动控件,Origin已经成为Zoox的主要竞争对手。
Zoox的Robotaxi顶部有六个激光雷达定位器,还有多个雷达传感器和摄像头,每个角落都能提供270度的视野,消除了盲点,并在传感器发生故障时提供了冗余。Zoox说该传感器套件使车辆可以看到150米外的物体。
Robotaxi由133kWh电池组供电,该电池组比目前特斯拉供电能力最强的车辆还大一点, Zoox说这些电池组可以连续使用16个小时。这足以帮助Zoox和亚马逊实现其共同目标,即创建自动乘车服务。该公司已经在旧金山和加州的福斯特城以及内华达州的拉斯维加斯测试了自动驾驶汽车的原型, Zoox说它的第一个目标市场将是旧金山和拉斯维加斯。Zoox车辆未来的发展方向是无人驾驶出租车,或者像Uber一样召唤一辆汽车开始旅程,客户将不会拥有Zoox车辆。
丰田奋起直追——小马智行(Pony.ai)
2021年2月份Pony.ai宣布已完成C轮总融资3.67亿美元,使其总募资额超过10亿美元,公司估值达到53亿美元。成立于2016年的Pony.ai曾从丰田汽车筹集4亿美元,这笔投资使Pony.ai与竞争对手Cruise和Waymo处于同一竞争线上。
百度前首席架构师彭军于2016年创建了Pony.ai,其自动驾驶系统PonyAlpha旨在促进无人驾驶操作,Pony.ai在加州,北京,广州均设有办事处。Pony.ai一直为美国和中国市场开发无人驾驶出租车和卡车,目前已经与新的合作伙伴中国一汽集团投资共同开发自动驾驶卡车。
Pony的自动驾驶平台PonyAlpha利用激光雷达,雷达和摄像头跟踪自动驾驶汽车200米以内的障碍物, PonyAlpha是该公司的全自动卡车和货运解决方案的基础,该解决方案于2019年4月开始测试,并已部署在加州,北京和广州的测试车中。
Pony.ai的目标是制造“四级自动驾驶汽车”,这种汽车可以在可预见的环境,比如大学校园,旅游景区小镇和工业园区等,在没有任何人为监督的情况下自动驾驶。
模拟测试之王——Aurora
Aurora成立于2016年,由Waymo前工程师厄姆森创立,迄今为止,Aurora已经筹集了6.9亿美元的资金,估值超过20亿美元。
Aurora的核心产品称为Aurora Driver软件,它是软件和硬件的组合,可以安装在不同类型的汽车中使其自动驾驶。到目前为止,该系统已集成到六种不同类型的车辆中,包括轿车,SUV,小型货车,商用货车和货运卡车,但目前没有一个已经商业化部署,都处在测试阶段。
Aurora希望第一个商业产品用于卡车运输,因为卡车运输市场最大,单位经济性最好,服务水平也最合适。其竞争对手TuSimple 与卡车制造商 Navistar在2020年8月已经宣布共同打造自动驾驶半挂卡车。
该公司致力于在模拟环境中对车辆进行测试,这种策略使Aurora可以对汽车进行不同场景的学习。例如现实生活中比较少出现的情景,倒下的树木挡住了道路,或者严重的撞车事故等。当汽车学习如何在模拟环境中对这些情况做出反应时,它会在道路上做出更好的反应。它还使用远程操作程序,该程序允许远程驾驶员可以通过其摄像头远程监控汽车,并在紧急情况下提供帮助。
Aurora2020年7月新一代自研的激光雷达传感器 FirstLight诞生,这款雷达是和其2019年收购的Blackmore公司一起研发的, 与其他激光雷达传感器相比,它可以更快,更远地看到和追踪物体。Aurora的FirstLight激光雷达还可以在1550nm更高的波长范围内工作,从而使传感器能够发出更强的光脉冲,同时仍符合人眼安全标准。大多数AM激光雷达系统在900nm波段附近工作。
Aurora计划保留独立供应商,为了产生最大的影响,我们将与许多不同的汽车公司和卡车公司合作,并为其业务提供支持。无论它们是公共交通机构,还是优步和Lyfts或亚马逊,FedEx或UPS等物流公司。
2020年12月,优步将其自动驾驶业务ATG转让给了Aurora,结束了为期五年的无人驾驶汽车开发工作,同时优步将收购Aurora 26%的股份,并向这家公司投资4亿美元。
2021年Aurora和Toyota将在加州,匹兹堡,密歇根州和德克萨斯州的工厂开发和测试车辆,除了将Aurora的技术应用于丰田汽车外,此次合作还将包括“全面服务解决方案”,一旦大规模部署自动驾驶汽车,该解决方案将提供融资,保险,维护以及更多服务。
根据Aurora的数据,美国有超过10%的长途卡车司机在德克萨斯州开车。得克萨斯州在货物运输过程中扮演着至关重要的角色,这使其成为Aurora扩大测试范围的理想场所。得克萨斯州拥有比任何其他州都更多的公共道路里程。
阿里巴巴加入战场——AutoX
AutoX成立于2016年,公司总部位于深圳。AutoX迄今为止已经筹集了超过1.6亿美元,在中国上海和加州部署了100多辆自动驾驶汽车。在上海,AutoX的Robotaxi车队向公众全面开放,客户可以使用阿里巴巴Amap App预订行程,AutoX声称其AutoX Driver系统可以处理最密集,最动态的城市交通状况。
在2019年,AutoX被允许在加州提供实验性Robotaxi服务。2020年,AutoX已在中国深圳市区的街道上推出了完全无人驾驶的机器人出租车,这是中国首次部署没有陪同安全驾驶员或远程操作员的完全自主的车队。过去六个月,AutoX一直在中国人口密度最高的一线城市进行无人驾驶压力测试。
AutoX的创始人认为,由于加州的道路更宽阔,人口较少,一些无人驾驶汽车的运行数据比较好,但是它们是无法应付人口稠密的城市(如上海和深圳)的复杂交通状况。 如果自动驾驶汽车公司仅在美国运营,那么(对他们来说)很难适应亚洲城市,因此他们很难推广复制其将技术到其他亚洲城市。AutoX希望在拥挤的中国城市中,多增加一些复杂路况训练,使其汽车更好,更安全地为亚洲市场做准备。
在自动驾驶汽车中,驾驶员基本上是一个人工智能(AI)系统。该系统使用多种技术来操控汽车,例如光检测和测距(LIDAR),计算机视觉等,通过机器学习,自动驾驶汽车中的驾驶员AI可以通过经验学习并变得更加智能。
自动驾驶设备采用率的提高不仅取决于自动驾驶设备的供应,还取决于监管变化,自动驾驶汽车厂商需要与政府和监管机构进行谈判,以获得法律批准和支持,在道路上部署该技术设备。结构完善的道路和高速公路对于成功部署自动驾驶至关重要,这需要政府的大规模投资。
在中国,政府已经在考虑放宽法规以支持自动驾驶设备的增长。新的基础设施计划中包括一条高速公路,该高速公路将北京与雄安新区连接起来,并有两条专门为自动驾驶设计的内部车道。此外,中国快速的5G网络发展将进一步帮助部署自动驾驶。
在阿里巴巴的支持下,AutoX的自动驾驶软件平台robotaxis和robotrucks正在中国和美国的道路上大规模部署,目前AutoX已经开始与菲亚特克莱斯勒汽车公司的小型货车合作,在中国进行完全无人驾驶汽车测试。
安全是永恒的基石
Waymo和Cruise签约了数千名运营人员的合同来保证自动驾驶汽车的安全性,其中包括安全驾驶员,机械师,清洁工和车队经理。尤其是安全驾驶员,起着至关重要的作用,他们监控自动驾驶汽车的驾驶操作,并在出现问题时进行控制。
高级驾驶员辅助系统(ADAS)逐渐成为提高道路安全性的基础,ADAS也是迈向自动驾驶汽车的第一步,采用这些技术的汽车将会减少碰撞,降低能耗,减少污染并降低拥堵成本。自动驾驶系统(ADS)涉及三个方面:算法,计算平台以及数据平台。算法至关重要,它优化了AI处理数据的速度,从而更安全地行驶;计算平台是一种超级计算机,可以高速处理大量数据并保证道路上的安全行驶,这不是一件容易的事,计算机不仅必须比数据中心中的超级计算机小,而且还必须能够承受高温和震动;数据平台则要求网络和数据的安全,特别是5G-V2X技术的全面覆盖,这3个技术是无人汽车安全行驶的基础。
信任是公众使用自动驾驶汽车的基础,当前缺乏信任可能源于自动驾驶汽车的一些事故和社会争议。自动驾驶汽车的风险和不信任使安全成为公司及其乘客的头等大事。优步的自动驾驶汽车因为一次汽车试驾未能识别出行人而导致死亡的事件,特斯拉的FSD(全自动驾驶)车辆因为其技术的发布没有适当的以安全为重点,同时要求驾驶员不断监控道路,引发人们对自动驾驶的不信任。
尽管无人出租车的知名度不断提高,公众对自动驾驶汽车技术的了解越来越广泛,但许多人仍对自动驾驶汽车的安全性犹豫不决。根据PAVE的一项民意测验,近四分之三的美国人说自动驾驶技术还不成熟,近一半的人说,他们目前不会乘坐无人驾驶的出租车或共享车辆。
人们已经在自动驾驶汽车研究上花费了数十亿美元,但未来的道路还很长,作者认为商业化自动驾驶汽车可能需要5到10年时间,虽然目前L2级别的自动驾驶汽车已经开始商用,比如特斯拉,小鹏,蔚来等都已经推出了各自的软件平台,但是距离真正的自动驾驶还是有一段距离。
到2030年,全球对自动驾驶汽车的需求预计将达到420万台,并以60%的复合年增长率增长,自动驾驶领域的竞争可能会加剧。