目前國內無人駕駛達到什么水準?美國到底領先中國多少?
一線奮戰無人駕駛也有些年頭了,切身的體會,幾年前還會天馬行空的暢想,這些年開始嚴肅對待這個問題。這個問題的回答有個基本思路,必須從商業邏輯->研發戰略->核心供應鏈->
駛行市場巨大
據美國市場統計:3 萬億英里的行駛里程x每英里 0.1 美元的成本 = 每年 3000 億美元的營收,在共享運輸這樣的背景下,類似Uber、Lyft 和滴滴這樣的先行者,總計估值已經高達 1100 億美元,基本相當于美國汽車三巨頭通用、福特和克萊斯勒的市值之和。
共識四:城市發展將會在遠期支撐自動駕駛
未來 20 年內大量的交通基礎設施都將支持自動駕駛。什么專用道路標識,V2X,5G,高精度地圖,邊緣計算設備等等等等。也許現在的設施差了些,未來為了安全一定會改變。
共識五:誰強誰弱不重要,滿足市場需求才是最重要的。
這是一個最重要的問題,回答這個問題我認為實際上是兩種劃分:
1.所有權劃分
未來消費者到底會將汽車看做是私人物品還是服務供應商,這關乎一個商業模式的問題。
2. 使用空間劃分
是開放道路,半封閉道路,還是封閉道路(這種不應該算作自動駕駛領域),開放和半封閉道路的參與者有很大區別
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我認為,自動駕駛是早晚的事,現在看來,自動駕駛的普及速度比預想的還要快。
自動駕駛一旦大規模普及,很多功能將會成為現實,比如:車輛可以像動車一樣編組運行以實現同步高速度的交通,車與車之間的通訊和交互可以實現高效的通行效率和極低的事故率,甚至不需要紅綠燈及各種復雜的交通標志標線系統,總體的交通效率和安全性將大大提高,是革命性的。
用不了多久,就會有人說:“開車這么危險的事情,以前竟然讓人去做,這簡直太嚇人了,不可想象。”,當然“女司機”這個說法可能也要退出歷史舞臺了。
很多朋友擔心交通基礎設施以及法律責任等問題,我覺得這點不用太擔心,自動駕駛普及的過程,也是相關的交通技術設施和法律不斷完善的過程。
今天主要分析一下自動駕駛的技術層面,其他相關的道路設施及法律責任等問題在這里不討論了。
首先簡單說一下自動駕駛的原理。
所有的控制系統都是由傳感器、控制器和執行器組成的,從這個角度上講,自動駕駛原理其實和人工駕駛是一樣的,我們用眼睛觀察路況,而自動駕駛則是使用激光雷達、超聲波雷達、攝像頭、GPS等傳感器來觀察路況確定位置。我們用大腦做判斷,自動駕駛當然就是用電腦作為控制器來判斷。然后我們通過手腳控制車輛方向盤、加速和剎車,自動駕駛也是根據電腦的輸出直接去控制車輛。
看上去很簡單,但是要深入分析的話,特別是汽車這么危險的東西,要想保證自動駕駛的可靠性的話,其實非常復雜。
傳感器方面,激光雷達和超聲波雷達當然都是用來測距的,理想狀態下車輛可以探測到周圍所有的障礙物并算出這些障礙物的距離,但是實際上,這些障礙物很可能會被誤判,比如風中飛舞的塑料袋會被判斷為障礙物,甚至雨滴有可能被認為是障礙物。攝像頭更不用說了,單目或多目攝像頭利用計算機視覺讓自動駕駛汽車實時識別交通信號燈、交通標志、車道線、近距離低速障礙物等,同時加上與道路基礎設施以及云端數據庫的通信,實現諸多功能。但是,今年特斯拉自動駕駛出現的死亡事故很大程度上與攝像頭有關系。在逆光和大光比的情況下,攝像頭的分辨能力就降低了,當然還有低照度情況,這個受限于當前的圖像傳感器技術,懂攝影的朋友都會知道,機器視覺本來就是一個復雜的東西,同時攝像頭有可能被灰塵、眩光等各種不利因素影響,所有從可靠性上講,依然存在很多問題。當然除了這些判斷路況的傳感器,汽車還有車速、加速度、轉角度等各種傳感器。
控制中心方面,接收這么多傳感器的信息,進行分析處理,得出控制策略,下達控制指令,并且這個過程必須實時,所以控制中心必須具備高性能的實時運算能力。就硬件來說,自動駕駛的過程可容不得死機,所以一般硬件都要用滿足高可靠性高性能的實時運算。就軟件來說,算法就太重要了,自動駕駛的軟件算法必須實現路徑規劃、躲避障礙物、加速度控制、姿態控制等等多種功能,但是目前并沒有哪種控制方式能實現完美的無人駕駛,很多時候廠家都會采用多種方式共同處理,比如模糊控制配合遺傳算法、深度學習等等。作為也寫了好多控制軟件的答主來說,感覺這句話說的真是太對了:“99%的情況使用1%的代碼就可以應付,而剩下的1%的情況需要用99%的代碼去處理。”
執行器方面,一旦得到了控制指令,讓汽車去執行,這一部分就目前來說還算是不錯的,特別是電動車。電動機極高的效率、優良的調速性能、寬泛的調速區間決定了電動車更容易實現自動駕駛,而普通汽車經過多年的發展,其發動機自動控制系統、自動變速箱、電子制動等系統的控制也已成熟,ESP、TCS、定速巡航、自適應巡航等系統也已經廣泛使用,與自動控制系統對接并不麻煩。
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預計2020年投入使用。就是數量,美軍戰斗機服役架次在6000架,中國在1500架左右,美國在20年前就已經有了。航空科技也是如此。
在科技上,不好衡量。比如航天科技,我們計劃2025年左右登月,美國在50年前就已經登月了。我們正要做空間站。比如航母,我們1艘,美國裝備的是第四代戰斗機,咱們和他們不是一個時代的武器,差距也較大。這還是數量,技術水平相當于美國50年代水平在經濟總量上
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