非田

2023年7月11日,美國加州舊金山,自動駕駛出租車
無圖智能駕駛,是汽車行業貫穿2023年的熱詞,也是各家車企和智駕公司秀自家技術肌肉的最新方式,在年內紛紛喊出“不依賴高精地圖,快速大規模落地”的口號。
去年年底,小鵬宣布,自11月首次落地無圖城市導航輔助駕駛功能以來,全國累計有52城可實現無圖智能輔助駕駛功能。問界、理想等曾也先后表示,要推出自家的無圖智駕方案,業界正經歷著一場“無圖”+“開城”(指在更多城市實現無圖智能駕駛)的大戰。
有圖智能駕駛,指的是在高精地圖的輔助下,進行智能駕駛決策,即通過AI完成變道、超車、轉彎等一系列駕駛操作—而有了高精地圖的輔助,這些操作就會變得更為簡單。
但特斯拉CEO埃隆·馬斯克卻在2019年就提出,過分依賴高精度地圖,會讓自動駕駛系統變得極其脆弱,普及起來更加困難。3年后,特斯拉AI日活動上,特斯拉提出了高精地圖的替代方案,拉開了智能駕駛從有圖到輕量化地圖再到無圖智駕的序幕。
“重感知、輕地圖”,是實現真正意義上無人駕駛的重要一環。隨著各大企業的發力競逐,不久的將來,無圖智駕有望在絕大多數場景下得到普及。但即便實現了無圖智駕,夢想中的自動駕駛離我們依然還有一定距離。
如果按照精度來劃分,電子導航地圖大致可以分為標準地圖(SD Map)、車道級地圖(LD Map)、高精地圖(HD Map)三個類別。SD Map主要由駕駛者使用,可顯示道路基本情況,精度在米級即可;而HD Map要精細的多,其精度要達到厘米級。
此外,按照中國自然資源部發布的《道路高精導航電子地圖數據規范》規定,智能駕駛系統使用的HD Map要含有道路網、車道網、道路標線以及道路設施的幾何、屬性與關系。
如果用游戲場景來類比智能駕駛,“無圖”就好比在一個視野全無的場景上進行分析探索,而提前或即時加載的“高精地圖”,就如同在即時戰略(RTS)和多人在線戰術競技(MOBA)游戲里,開了全圖視野、消除了戰爭迷霧一樣,能讓車輛“看”清四周,從而更快做出響應。因此,高精地圖也被智能駕駛行業稱為“上帝之眼”。
智能駕駛可分為感知、規劃、執行這三個步驟,即AI的所見、所思、所行。某汽車媒體主編Q先生告訴《看世界》,如果把智能駕駛的AI比喻成一個近視患者,那么地圖就好比戴上了一副近視眼鏡,使其能正常行走;而無圖就如同做了一場視力矯正手術,徹底擺脫眼鏡—這一過程中,“矯正”的用具就是算法的優化。
Q先生認為,同樣是智能駕駛,如果單純從當前的乘坐感受上來說,“有圖”多少會比“無圖”略好一些,“帶圖就好像開卷考試,需要處理的內容會相對較少”。
高精地圖更像游戲里瘋狂氪金的“人民幣玩家”,可“鈔能力”雖好,限制也少不了。
首先是資質。近年來,國家逐步收緊了導航電子地圖制作甲級資質,沒有資質的車企,只能向地圖類企業采購。
再就是錢。一方面,高精地圖采集車需要搭載激光雷達、攝像頭、GPS接收機、數據儲存計算等專業設備,車輛成本在百萬元乃至千萬元級別,這就注定了地圖使用費不會便宜。
更令車企無法接受的是,由于地圖數據需要更新維護,地圖并非一次性費用,而是持續收取,這也就意味著,在車輛使用期間,只要涉及智能駕駛,車企都得額外支付地圖的費用。

特斯拉專屬的計算機視覺系統“特斯拉視覺”處理畫面

高精地圖也被智能駕駛行業稱為“上帝之眼”。
退一步說,即便車企愿意掏這一筆錢,現有高精地圖的鮮度(即更新頻率)和開通高精地圖的城市都相對有限。清華大學與百度等聯合編寫的《智能網聯汽車高精地圖白皮書2020》數據顯示,厘米級的高精地圖測繪效率大致為100km/車/天,這與全國535萬公里的公路總里程相比,無異于杯水車薪。
這也就意味著,如果單純依賴有圖,一旦車主離開“帶圖”的城市,智能駕駛必然受限。
Q先生透露,據他了解,當前城市級高精地圖更新頻率,通常只能做到按季度計算,能按月更新的就已不多,而這遠遠滿足不了駕駛需求。“獲取北上廣深等一線城市的高精地圖并不困難,但又有多少企業愿意花大價錢,去小城市采集和快速更新高精地圖呢?”
“有圖”的種種限制,催生出了“無圖”,但高精地圖始終有不少擁躉,推進“無圖”的進程中,充斥著口水戰。
“部分車企之所以強調‘無圖,主要是因為無地圖資質、無知識產權、無安全敬畏。”
國際數據公司IDC發布的《中國高精地圖市場份額》報告顯示,2021年中國高精度地圖市場規模為6.46億元,同比增長36.3%。IDC認為高精地圖規模化應用已經具備一定的基礎,已經到了落地的前夜。
去年10月,地圖龍頭企業“四維圖新”CEO程鵬怒批:“部分車企之所以強調‘無圖,主要是因為無地圖資質、無知識產權、無安全敬畏。”
據他透露,該公司做了相當多調研,發現一些自稱實現了“無圖”的車企,在遮擋全部傳感器之后,仍然能正確讀取地圖信息。這也就意味著,一些車企很可能是自詡“無圖”,但暗中“有圖”。
持有類似思路的,還有美國智能駕駛服務企業Waymo,這是一家隸屬于谷歌母公司Alphabet的公司,谷歌能為其提供其他廠商難以企及的高精地圖。
但同為行業龍頭的特斯拉卻對高精地圖嗤之以鼻,并推出了自己的解決方案。英特爾旗下的Mobileye和國內一些廠商也在這一思路下,摸索出了屬于自己的無圖智駕方案。
早些年,特斯拉的“無圖”采用攝像頭+雷達模式,但從2021年5月起,特斯拉在北美版Model 3和Model Y的智能駕駛方案中,棄用了雷達和超聲傳感器,轉為采用純視覺方案。
為此,特斯拉推出了專屬的計算機視覺系統“特斯拉視覺”(Tesla Vision),車輛只需配備8個360度攝像頭用以代替雷達,通過攝像頭提取,再由計算機處理并轉化為3D數據。
在后端,特斯拉有千人級別的標注團隊,對超過百萬輛特斯拉收集的數據進行標注,通過訓練計算機識別和解釋視覺世界,以實現無圖智駕。
特斯拉的底氣來自近年興起的“BEV+Transformer”技術。BEV名為“鳥瞰圖視角”(Bird's-eye-view),是一種AI算法。
這一算法在谷歌推出的深度學習模型“Transformers”的加持下,可以將車載攝像頭拍到的畫面進行坐標轉換,模擬出在車輛正上方10~20米處,向下俯視車輛及周圍環境的“上帝視角”畫面。智能駕駛的所有決策也都基于這一“上帝視角”進行,從而實現“無圖智駕”。
簡單而言,在AI的幫助下,特斯拉利用“上帝視角”擊敗了“上帝之眼”。但在現階段,這一方案也并非無懈可擊。由于缺乏雷達,特斯拉也發生過多起因算法失誤而出現的“幻影制動”事件。
另一方面,止不住的官司也從側面說明了,無圖離成熟尚有一段距離。Q先生也認為,歐美國家人口密度遠不如中國,路況也相對簡單,“特斯拉視覺”等在歐美適用的“無圖”能力,能否適應國內包含大量電動車、摩托車等在內更為復雜的道路環境,還有待驗證。
麥肯錫咨詢在一份報告中指出,對于全球車企來說,基于中國法律法規要求、消費者習慣、車況路況及基礎建設方向的不同,自動駕駛技術棧需要進行不同程度的本土化適配。
掙脫來自地圖的束縛,是智駕探尋新可能的基礎。但翻過“地圖”這座山丘,見到的就是理想中的自動駕駛嗎?恐怕未必。
《汽車駕駛自動化分級》國家標準將汽車駕駛自動化功能分為L0—L5六級,L3及以上才被稱為“自動駕駛”,以下均為駕駛輔助。其中L5為“完全自動駕駛”,即駕駛自動化系統在任何可行駛條件下,持續地執行全部動態駕駛任務和執行動態駕駛任務接管,這與民眾理解的全自動駕駛含義基本一致。
目前,能掌握L3級有條件自動駕駛的廠商在逐漸增多,而業界較為領先的廠商技術,則具備實現L4高度自動駕駛的能力。
兩者與L5最大的區別在于,其實現功能的前提是“在有限的設計運行條件內”,且L3還可能需要駕駛員接管,不能完全離開人類。
Q先生告訴《看世界》,盡管“無圖”的進步讓人欣喜,但智能駕駛如同十項全能競賽,但凡有一處不過關,對于駕駛安全而言都無法接受。
在他看來,目前阻礙自動駕駛的是1%最難的場景,和那些尚未知道的潛藏風險:前者屬于“已知的不安全”范疇,可以通過算法和算力升級迭代逐步解決;但后者屬于“未知不安全”,不僅需要技術,更需要試錯的時間。
不過,從有圖到“無圖”的速度達到甚至略超行業預期,這與智能駕駛行業諸多不斷跳票的技術承諾,形成了鮮明對照,可能也是技術持續平穩進步的寫照。
中國乘用車產業聯盟秘書長張秀陽在受訪時表示,由于道路場景復雜,即使現有技術已經實現了90%以上場景的自動駕駛,但剩下10%的長尾場景問題如果得不到解決,自動駕駛就無法落地。
自動駕駛是一個錯綜復雜的問題,需要技術實力、大量的測試時間和人力,來收集大量數據和重復改進系統。
從1980年代美國國防高級研究計劃局提出陸地自動巡航計劃以來,自動駕駛已經走過了約半個世紀的歷程,在L5自動駕駛離我們或許只有最后一公里的當下,理應對這一技術有更多的期待。
責任編輯吳陽煜 wyy@nfcmag.com