全球6大自动驾驶卡车,硬件配置及方案区别在哪儿

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自动驾驶是近年以来火热的一个话题,在世界范围内,人们公认自动驾驶是未来汽车行业的发展方向。无论是特斯拉的Autopilot系统,还是前段时间奥迪新A8的L3级自动驾驶技术,无不彰显了新旧车厂对自动驾驶的探索与追求。而诸如谷歌、Uber、苹果、百度等科技公司,也都已经投身自动驾驶领域,布局着未来的汽车行业。

不过目前的自动驾驶技术更多的呈现在乘用车之上(包括普通轿车,SUV,MPV),在交通运输行业,卡车也占据了重要的一环。而高速行驶的卡车一旦发生车祸,造成的后果不可谓不惨烈,正如开头讲述的那样。那么,有没有一种方案,可以尽可能地避免或减少卡车车祸带来的伤害呢?近年以来,各大汽车厂商和科技公司纷纷将目光瞄准了自动驾驶。

全球范围内六大自动驾驶卡车公司
 
1、特斯拉:像跑车一样的自动驾驶卡车
 
全球知名电动汽车制造厂商特斯拉在本月10日宣布,已经取得了在内华达州进行自动驾驶卡车测试的许可。据马斯克介绍,特斯拉Semi将会是一个“重型,远程,半牵引卡车,具有最高载重和远距离续航,是之前从没出现过的卡车。”他随后补充说,“Tesla Semi将使用一堆Model 3的电动机,在试驾原型车的时候,感觉就像是在开一辆跑车。”
 
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暂且不去探究马斯克所言真伪,假如特斯拉的这个项目成功,就可以显著降低卡车公司的燃油和维护成本。更重要的是,可以省去聘请司机的费用,也能够最大程度上保障行车安全,毕竟自动驾驶的安全性已经在世界范围内被认可。
 
目前而言,特斯拉Semi还只是一个计划中的自动驾驶卡车,我们也无从得知具体的型号和参数,据外媒爆出的消息来看,特斯拉Semi并未安装倒车镜,而是以摄像头取代之,这也充分证明了特斯拉首款电动卡车的自动驾驶功能。按照马斯克的说法,Semi会成为特斯拉今后的一个重要车型。
 
2、Otto:L4级自动驾驶卡车
 
2016年8月,Uber以超过6.8亿美元的价格收购了一个叫做Otto的自动驾驶卡车初创公司。出于自家网约车业务,Uber进入自动驾驶行列是一个合情合理的事情,那么这家Otto自动驾驶卡车公司又有什么地方吸引了网约车鼻祖呢。
 
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Otto创立于2016年1月,专注于自动驾驶卡车的研究。据了解,他们的技术可以让自动驾驶系统在高速公路上接管车辆,并在行驶出高速公路的时候将驾驶权还给司机,这样就可以帮助减轻长途卡车司机的工作负担。
 
目前而言,Otto仍在开发无人驾驶卡车技术,不过在去年秋季,就已经完成了首个商业订单:在科罗拉多州行驶超过120英里(约为193公里),将5000罐百威啤酒送到了目的地,还挣了470美金。
 
在整个行车过程中,司机只需要在高速公路上简单地按下“engage”键,这辆卡车就会在L4(L4级自动驾驶指车辆完全自我驾驶和管理,小部分情况下需要司机介入)自动驾驶状态下行进。
 
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从曝光的照片来看,Otto自动驾驶卡车驾驶室和拖车上安装了三个激光雷达,在保险杠上面安装了雷达,并在挡风玻璃上方固定了高精度摄像头。在驾驶室内部,有各种可以禁用自动驾驶系统的按钮,还有可以实时进行导航的计算机系统,不过该系统需要人为进行监控。
 
3、戴姆勒:全球第一辆挂牌无人驾驶卡车
 
严格意义上,Freightliner Inspiration是一款半自动驾驶卡车,换句话说,是在特定的条件之下,才会进行自动驾驶。只有当卡车在高速公路上行驶,掌握最新的情况后,系统才会启动,然后卡车会与其他车辆保持安全距离,并一直待在车道上行驶。
 
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假如你想让它为超车而改变车道,显然自动驾驶系统是不会同意的,除非你亲自接管车辆。另外,碰到诸如大雪,车道线不清晰等情况,卡车就会发出警报,要求司机接管车辆。
 
Freightliner Inspiration重约40吨,是一款充满科技元素的福莱纳(Freightliner,知名美国卡车商)卡车。为了研发卡车,戴姆勒组建了一个几十人的工程师团队,花了6个月时间开发,最终才让卡车行驶在内华达的公路上。
 
就外观而言,inspiration似乎和其他卡车没有什么区别。雷达安装在驾驶室前面,摄像头则安装在了挡风玻璃上,上方的立体相机主要用来识别车道线,短程和长程雷达则嵌入到了栅格内,刚好位于车牌上方,可以用来扫描最远800英尺(约为243米)内的障碍物。
 
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有意思的是,该车并未配备倒车传感器,没有配备车辆间的通信,没有激光雷达。使用的软件算法还是来自于奔驰的自动驾驶乘用车,不过改程序已经进行了调整。
 
戴姆勒是奔驰的母公司,过去20年里,它一直在致力于开发自动驾驶汽车,Inspiration的大多技术,包括雷达和摄像头、计算技术、电子架构等都可以从车道偏离报警、自适应巡航控制技术中找到源头。
 
不过在开发Inspiration时,公司又对系统进行了升级,允许卡车自动调整速度。戴姆勒工程和技术高级副总裁阿肯巴克介绍说,Inspiration卡车的底层电动架构有点像卫星中心控制枢纽。
 
一般来说,车辆的速度控制,车道保持都是由汽车自身运行的,但是中心设备会监管每个组件的运行情况,做出高级别决定(比如何时告诉人类司机应该接管汽车了)。
 
需要指出的是,Freightliner Inspiration同时也是世界上第一台获得授权的半自动驾驶卡车。
 
4、Waymo:和擎天柱神似的自动驾驶卡车
 
论及自动驾驶,就少不了搬出谷歌来说事情。今年6月初,谷歌旗下的自动驾驶公司Waymo确认了自家正在研发自动驾驶卡车的传闻,不过并没有放出更多的内容。不久后,国外汽车博客Jalopnik展示了一组Waymo家自动驾驶卡车的照片。
 
 
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从图片上来看,这辆卡车基于Peterbilt彼得比尔特的579型卡车改装而来,而著名的擎天柱,就是基于彼得比尔特389型改装而来,可以说二者是“堂兄弟”。在该辆卡车车顶上,安装了一个黑色架子,上面包含了一个激光雷达,两个毫米波雷达。而在车牌上方,也有一个毫米波雷达。
 
虽然曝出的照片质量并不高,无法得知车辆还装有哪些传感器,不过根据Waymo在自动驾驶汽车方面的经验来看,这辆卡车的车顶肯定还有GPS定位模块,挡风玻璃上有用来识别红绿灯、车道线的摄像头矩阵等,在车身后部和两侧,应该还会有一些中短距离毫米波雷达和近距离的超声波雷达。
 
虽然暂时没有更多关于Waymo自动驾驶卡车的消息,但身为自动驾驶行业先行者的谷歌,势必会为自家自动驾驶卡车提供更多的技术和经验支持。
 
5、沃尔沃:多场景自动驾驶卡车
 
沃尔沃也在进行自动驾驶卡车的开发,不同的是,沃尔沃显然具有更大的布局和野心。
 
2016年9月5日,沃尔沃首次公开展示了自家的自动驾驶卡车技术。出现在现场的一共有三辆沃尔沃卡车,排在队伍前面的卡车需要进行领导和控制,后米的两辆可以实现自动驾驶。
 
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据了解,每辆车之间的距离较近,相隔1秒车程,三辆卡车可以自己选择间距,但必须要保证中间无障碍,也就是说,使用该技术的三辆卡车动作同步,距离固定。
 
除了在商用车领域开发物流行业的货运卡车之外,沃尔沃还设计了各种专用领域的自动驾驶卡车。
 
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同样是发生在去年瑞典,沃尔沃在北部的一个1320米深的矿井中测试了自家的自动驾驶卡车,需要指出的是,这也是世界上第一辆地下矿用自动驾驶卡车。据了解,该辆自动驾驶卡车装有多个激光雷达,基于GPS导航系统和上传到车载电脑系统的高精度矿井地图,使得车辆在光线微弱、地形复杂的环境中得以顺利行驶。
 
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不仅如此,沃尔沃还在今年同瑞典的一家废品回收公司合作,为其开发了一款自动驾驶垃圾运输卡车,用以节省人力和物力。此款自动驾驶垃圾卡车配备有360度的摄像头和传感器,在前行和倒退时都能躲避障碍物,即使遇到了突发事件也能及时停车。
 
卡车在工作时,进入街道区域后,会接收当地基站发送的地图和道路情况,再结合实时GPS技术,就能实现在街道上的自动驾驶。
 
除了以上的两款卡车,沃尔沃还开发了一款协助收割农作物的自动驾驶卡车。工作原理和以上两款卡车类似,需要GPS和高精度陀螺仪及高精度地图的支持。
 
如此看来,自动驾驶卡车不仅是在商用领域大有可为,在专有领域也可以大显身手。
 
6、图森未来:国内自动驾驶物流卡车
 
图森未来是北京的一家科技公司,定位于为物流运输提供自动驾驶技术的运营商,向承运人提供限定路段的L4级别自动驾驶。
 
具体来说,图森作为运输服务提供方,会按照客户要求,向上游车厂提出包括传感器方案配置、数据融合、决策分析、控制流程在内的定制化方案,然后将车卖给客户,并在后续承担车辆行驶中的安全责任,以及负责高频的软件系统更新和两至三年一次的硬件升级。
 
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不同于以64线激光雷达为主传感器的业内主流驾驶系统开发商,图森使用的是与特斯拉Autopilot相似的计算机视觉感知方案。同时在传感器上,图森使用了GPS、IMU、五台摄像头和四台毫米波雷达。
 
值得一提的是,今年8月3日,图森未来获得了显卡巨头英伟达的投资,这也说明了自动驾驶卡车方案的可行性。 三、玩法不同,策略各异
 
仔细看完以上六家具有代表性的公司,不难发现他们在自动驾驶卡车方面的差异点。
 
1、硬件配置不同
 
以上六家可以简单地分为两个派系:使用激光雷达和不使用激光雷达。前者包括Waymo、Otto和沃尔沃,后者则包含特斯拉、戴姆勒和图森未来。目前主流的自动驾驶方案都会采用激光雷达作为自己的“眼睛”。不过激光雷达由于造价较高,难以量产等缺陷,不可避免地会增加自动驾驶成本。相比之下,特斯拉和图森未来的自动驾驶方案则更多的采用计算机视觉感知方案,依靠摄像头、毫米波雷达等传感器也能够达到较好的效果。
 
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2、车辆应用领域不同
 
大部分的自动驾驶卡车公司都专注于商用化的卡车研究,通俗来讲,是专注于物流行业的卡车研发。但相比之下,沃尔沃显得较为“另类”。沃尔沃在进行商用卡车研究的同时,也专注于专用领域的自动驾驶卡车研发。譬如自动驾驶采矿车,自动驾驶垃圾运输车和自动驾驶农作物运输车。多领域同时推进,显示了沃尔沃在自动驾驶方面布局的野心,也是沃尔沃自动驾驶方案的特殊之处。
 
3、自动驾驶方案不同
 
在这里不得不再次提及沃尔沃,与其他的玩家不同,沃尔沃展示了自家自动驾驶卡车的行进状态:排列行驶,保持间隔,同步推进。这一方案的优势显而易见:排队前进可以减少风阻,有利于后面跟随车辆减少能耗,车辆间的协同能够保持车队的稳定性。特斯拉最新公布的自动驾驶卡车方案里面也提及了“跟随”方案,整体来讲与沃尔沃采用的方案异曲同工。这种方案类似于迁徙的雁群,有“头雁”领航,其他大雁跟随,能够最大化地减少消耗,保持整体速率。
 
4、车辆动力形式不同
 
以上六家,出特斯拉外均采用的是传统能源驱动,而特斯拉Semi采用的是电力驱动。与传统能源相比,电力驱动更为洁净,能量转换更加彻底。特斯拉电动汽车的成功,证明了电力在卡车动力方面的可行性。与特斯拉类似,国内的比亚迪、东风、一汽等汽车厂商,也都有自家的电动卡车产品,根据实际效果来看,电动卡车方案完全可行。所不同的是,特斯拉在电动卡车的基础之上,又添加了自动驾驶方案。
 
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自动驾驶卡车所面临的挑战
 
不过,自动驾驶卡车也面对这相当大的挑战,主要有以下三方面。
 
政策性限制,自动驾驶在世界范围内并未有明确的法律规定,很多国家甚至不允许自动驾驶汽车上路,更不用提在高速公路上进行自动卡车测试。就连政策相对宽松的美国,进行自动驾驶测试也是有相当性的限制条件。政策的限制使得自动驾驶卡车测试只能在特定的地点进行,这就导致测试不具有普遍意义。
 
技术性限制,盘点来看,目前自动驾驶玩家主要集中在乘用车方面,无论是诸如奥迪宝马等传统车厂还是特斯拉等新造车公司,自动驾驶更多地应用在轿车、SUV等小型车方面。现阶段的自动驾驶卡车技术更多的是从乘用车方案里转化而来,针对卡车专门打造的方案可谓少之又少。
 
资金流短缺,自动驾驶是一件比较烧钱的工程,无论是激光雷达,还是高精度地图,背后都需要充裕的资金支持。只有足够有实力的公司才能够进行自动驾驶测试,这就导致自动驾驶卡车进入门槛较高,目前无法形成规模化生产和使用。
 
如此看来,自动驾驶卡车的发展依然面临着不小的压力。但不可否认,随着自动驾驶技术的成熟,越来越多的有利条件正在形成,有理由相信在不久的未来,自动驾驶卡车能够承担更多的运输任务,奔驰在高速公路上。 结语:即将改变行业的自动驾驶卡车
 
到目前为止,绝大部分的自动驾驶仍然处于测试阶段,虽然你有机会乘坐Uber投放在匹兹堡附近的无人驾驶汽车,在新加坡搭乘无人出租车,但终究无法在日常生活中大规模接触到自动驾驶。
 
毋庸置疑的是,技术的进步与成熟肯定会带来行业的革新。譬如自动驾驶卡车技术一旦成熟和推广,就会给卡车司机带来严重的挑战,有可能改变货运路线、时间表及交货时间。
 
自动驾驶卡车还会影响着监管机构,立法者,保险公司等多个行业。所以这个是一个系统化,多个领域均有联系的大事件。从另一个角度来看,自动驾驶卡车能够利用队列前进,这对节约资源,节省资金、保护环境来说,又会产生积极的影响。
 
总而言之,自动驾驶卡车对整个运输行业都会有着巨大的影响,甚至会改变行业的格局。

 

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