货车自动驾驶这件事,靠谱吗?

[摘要]为了更深入全面的了解货车自动驾驶,本文试图从商业价值、技术路径来进行深入的探讨,并介绍图森未来在货车自动驾驶领域的规划及目前的进展。

在谈到自动驾驶时候,我们大多会想到谷歌、百度,这类公司主要做的是面向乘用车的自动驾驶。近期,我接触到一家自动驾驶公司,有意思的是,他们是做货车的自动驾驶。自动驾驶很火,但是画的大饼到底能不能实现,以及多久能实现,大家还是很有疑问的?经过更深入的了解,我渐渐觉得在5年以内,先让货车驾驶自动化这件事情,似乎更靠谱一些。其中一个核心的逻辑就是,货车大部分时间都是跑在高速公路上的,相比城市街道而言,这种路况复杂度至少降低了一个量级。在我看来,在几年以内,首先实现货车的自动驾驶,并实现初步的商业化,是有可能的。

为了更深入全面的了解货车自动驾驶,本文试图从商业价值、技术路径来进行深入的探讨,并介绍图森未来在货车自动驾驶领域的规划及目前的进展。

商业价值,为货车自动驾驶的经济效益算一笔细账

企业最终是要通过产品和服务来创造价值的,一个企业能解决多大的问题,就能创造多大的价值。对于货车自动驾驶,其本质就是通过智能驾驶系统来代替货车司机,降低物流企业的运输成本。对于物流企业而言,已经有大量的货车司机,为什么要安装一套自动驾驶系统呢?这就需要好好的算一笔经济账了——用自动驾驶系统来替代货车司机,能带来多大的成本节约?

在图森未来货车自动驾驶系统中,计算单元、摄像头、硬件模块、控制系统、雷达这几个部分占据主要的成本。考虑到其他一些成本,以及自动驾驶企业的利润,如果将一套系统的总价定位20万。以5年作为一套系统的使用周期,那么每年的购买支出为4万元。而据统计,中国货车驾驶员的人均年工资是12万元。更重要的是,一辆长途货运车一般需要两三名司机轮流驾驶,这样一辆车一年的人力成本在20万以上。如果用自动驾驶系统替代货车司机,对于物流企业而言能节约至少一半的运输成本。

一个行业要想获得发展,必然要要解决社会问题,为社会带来效率提升。上面测算的是对于一个物流企业的成本节约,下面我们来看看,货车自动驾驶能给行业和社会带来哪些改善。

中国长途货运历来存在行业集中度低、物流费用高、事故频发的痛点。

行业集中度低。中国物流与采购联合会统计数据显示,中国目前有2000多万辆货运汽车,3000多万名货运司机;中国道路货物运输经营主体超720万家,90%的经营主体为中小型企业,排名前20的公司加起来的市场份额仅2%。行业集中度低带来一系列的问题,比如产业组织化水平低,规模经济效应不明显,行业不规范带来的服务质量差等。

物流成本高。一方面我国社会物流总费用占GDP的比重保持在18%左右,是发达国家的两倍,效率低下;另一方面,人力成本占物流总费用的比重很高。高昂的物流成本,是我国经济的一个沉重的负担,对于提高社会运行也是一个巨大的拖累。

安全事故频发。公安部交管局数据统计显示,2016年,全国共发生5.04万起货车责任道路交通事故,造成2.5万人死亡,4.68万人受伤。另一组数据显示,我国货运车辆仅为全社会汽车保有总量的10%,但货运车辆万车肇事起数、死亡人数,分别为全社会平均水平的2.8倍、4.6倍,远远高于社会平均水平。

那么,货车实现自动驾驶后,能否对上述问题带来改善呢?

首先,自动驾驶将提升物流行业集中度,规范行业发展。自动驾驶货车的主要采购方或承运人将是大型电商或运输企业,物流成本的下降将提升大型物流企业的竞争力,大型企业比重上升,中小型物流企业在物流市场的比重下降。集中度的提高,有助于行业的规范管理,提高服务质量。

其次,自动驾驶系统能大幅度降低物流成本。据测算,自动驾驶货运可帮助物流企业降低30%以上的物流成本;通过科学的驾驶习惯开车,可帮助物流企业节省6%的油耗成本。

最后,自动驾驶系统能大幅度减少货车安全事故。与人相比,智能系统存在诸多优点:智能系统没有情绪,不会疲劳,不存在路怒、疲劳驾驶等行为;开车过程中能够百分百守法、合规,不超速、不超载。据测算,自动驾驶货运能够使中国高速公路重大事故率降低50%,死亡人数降低75%。

通过上面的分析可知,无论是对于单个的物流企业,还是对整个物流行业乃至整个社会而言,推广货车自动驾驶系统在经济上都是可行的。从各个层面来看,这都是一件有价值的事情。接下来的一个问题就是,这样一件事情到底能不能干成,以及到底谁来推动这项事业的发展。

技术路径,图森未来货车自动驾驶系统解读

对于自动驾驶这一高技术领域,技术能力对于企业的发展至关重要。这一部分,我们将对图森未来的技术和产品体系进行深入解读。

图森未来的目标是达到SAE L4级别,实现主动避障、超车换道、车辆交汇等功能,让货车能够编队行驶、汇入和避开车流,最终实现货运的全部及局部路径规划。图森未来的自动驾驶系统包含硬件和软件两部分,硬件主要包含传感器和计算单元。传感器部分图森未来采用的是摄像头加毫米波雷达的方式,外加低成本GPS\IMU;图森未来的计算单元主要跟英伟达合作,采用Nvidia Xavier和深度学习平台。

图森未来传感器系统

图森未来以摄像头作为主要传感器,方案包含多台摄像头和数组毫米波雷达。图森未来自主研发的深度学习感知算法,能够做到让摄像头像人眼一样实时感知行车周边环境,检测和跟踪视野中的各种物体,能够对可视场景进行像素级的解读。凭借独创的视觉高精度定位和多传感器融合技术,即使在隧道中,也能做到分米级别的定位精度。图森未来自主研发的智能决策系统能够指导车辆根据地形和实际路况选择安全省油的路线。

在软件解决方案部分,图森未来主要基于IMU/GPS/激光雷达来实现高精度地图构建;以领先的2D/3D物体监测技术,以及语义分割、深度估计、速度估计、行为预测等技术来实现物体感知;通过照片定位、Deep V-SLAM、基于车道线的位置估计等实现误差小于5厘米的位置定位。通过一系列的技术解决方案,实现货车的路径规划和车辆控制。作为前沿科技的代表,图森未来获得中关村管委会等政府部门的政策扶持,获得图形处理大佬NVIDIA、云服务商AWS、激光雷达企业速腾聚创等软硬件合作伙伴的资源倾斜。

人才储备,这是一场高智力竞赛

自动驾驶属于前沿高技术领域,前景广阔自不必说,关键的是能够安全自动驾驶的技术能力。可以说,自动驾驶厂商之间的竞争,很大程度上是技术实力的竞争。而技术的竞争,本质上却是人才的竞争。只有拥有大量优质人才,才有可能在激烈的竞争中胜出。在人才储备方面,图森未来可谓不遗余力。

图森未来在北京和圣地亚哥设有两座研究院,核心技术团队以海外名校硕博士为主,汇集了来自加州理工学院、香港科技大学、卡内基梅隆大学、南洋理工大学、早稻田大学等世界名校人才以及前丰田、通用等车企自动驾驶研发项目组,覆盖了自动驾驶全研发链条。

联合创始人 CEO陈默,是连续创业者,拥有丰富的技术产品商业化经验,曾任多家公司CEO,独立创立运营过三家公司并有两家成功出售后退出。另一位联合创始人 CTO侯晓迪,是上海交通大学本科、加州理工学院博士,也是计算机视觉领域全球华人博士中单篇学术文章被引用最多的作者。不难发现,这两个联合创始人一个是商业运营高手,一个是技术达人,很好的实现了能力的互补。

除此之外,图森未来还吸纳了大量优秀人才,堪称智能驾驶领域的“梦之队”,其核心技术团队由加州理工、卡内基梅隆大学、南洋理工大学、早稻田大学、香港科技大学等全球顶尖院校博士,以及业界资深技术人才组成。


战情汇报,图森未来自动驾驶战略规划及目前进展

目前全世界范围内致力于货车自动驾驶的企业主要有图森未来、OTTO、沃尔沃、戴姆勒等,中国货车自动驾驶企业的代表就是图森未来。图森未来是一家基于人工智能和计算机视觉进行货车自动驾驶技术研发的科技企业,成立于2015年9月,目标是研发L4级别的自动驾驶货运卡车,降低长途货运行业的人为事故发生率,并通过替代人力来降低物流企业的成本。

2016年9月,图森未来研发的计算机视觉与深度学习算法,在全球最权威、最具影响力的自动驾驶算法公开排行榜KITTI和Cityscapes评测数据集上均获得世界第一。仅KITTI数据集中,图森未来获得目标检测三个单项、目标追踪两个单项、道路分割四个单项,共计九个单项的全部世界第一。据悉,参加KITTI和Cityscapes评测的不乏百度、三星研究院、英伟达、UCSD、斯坦福、中科院等名企名校及科研机构。

2016年12月,图森未来与唐山市曹妃甸区人民政府正式签订战略合作协议,共同打造曹妃甸自动驾驶卡车试验基地、自动化物流运输商业化运营基地、自动化物流示范区和自动驾驶卡车产业链聚集地。2017年,图森未来在曹妃甸实现了货车自动驾驶路测。

图森未来在曹妃甸路测

2017年6月,图森未来获得美国加州车辆管理局(DMV)颁发的自动驾驶路测牌照,这是继谷歌、奔驰、蔚来汽车、百度、苹果等公司后加州发放的第33张自动驾驶路测牌照,拿到路测牌照无疑为图森未来下一步的路测计划扫清了障碍,将加速图森未来无人车研发。2017年7月,图森未来首次完成加利福尼亚到亚利桑那的跨洲长距离路测。

2017年8月,图森未来宣布完成数千万美元的B轮投资,投资方为新浪、治平资本以及英伟达(NVIDIA),其中英伟达占图森未来3%的股份。B轮融资之前,图森未来已获得来自新浪的5000万元人民币A轮融资。在自动驾驶生态合作方面,目前图森未来正与国内重汽厂家陕汽合作开发自动驾驶卡车;同时与河北唐山曹妃甸工业园管委会、上海国际汽车城达成战略合作,共建自动化物流基地。

货车自动驾驶,看来是一门靠谱的生意,图森未来强大的技术能力,相信能引领货车自动驾驶的发展。尽快实现货车自动驾驶的商业化,无论是对物流企业还是整个社会而言,都是一件好事。在中国约有720万辆卡车、1600万名司机负责城际间的货物运输,产业价值超过3000亿,其中卡车公司雇佣司机的成本占据了总成本的40%左右,如果能大幅降低这一成本,将极大的提高社会运转效率。有别于城市交通复杂路况,高速公路自动驾驶场景相对简单,能够较快地实现自动驾驶的商业化。图森未来提供的限定路段自动驾驶和公路列车技术将允许单个司机开车带领整个无人车队,并在无聊的高速路段睡觉休息。能否在未来几年内,实现货车自动驾驶的商业化,让我们拭目以待吧。




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