未來自動(dòng)駕駛的發(fā)展路徑 激光雷達(dá)低成本是當(dāng)務(wù)之急

盡管預(yù)先儲(chǔ)存技術(shù)路線產(chǎn)業(yè)化程度較惑，但無法用于未繪制地圖地區(qū)以及后期高清地圖維護(hù)成本較高等原因，將限制該技術(shù)路線的使用范圍。而實(shí)時(shí)探測路線在目前技術(shù)條件下，其可靠性仍有待提升。目前結(jié)合預(yù)先儲(chǔ)存技術(shù)路線和實(shí)時(shí)探測技術(shù)路線或是現(xiàn)實(shí)選擇。從長遠(yuǎn)來看，實(shí)時(shí)探測技術(shù)路線或是終極目標(biāo)。

近兩年來全球知名車企、科技巨頭爭相進(jìn)入智能駕駛領(lǐng)域的拓展，但目前輔助駕駛系統(tǒng)滲透率尚且很低，大規(guī)模商用還很遙遠(yuǎn)，輔助駕駛（ADAS）相關(guān)行業(yè)將是未來三年具有爆發(fā)增長能力的領(lǐng)域。

1、自動(dòng)駕駛的發(fā)展路徑自動(dòng)駕駛按照汽車控制權(quán)及安全責(zé)任分配可分為不同等級(jí)。不同機(jī)構(gòu)對(duì)自動(dòng)駕駛的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)大致相同，但具體級(jí)別稍有差異。國際自動(dòng)機(jī)械工程師協(xié)會(huì)(SAE)將自動(dòng)駕駛技術(shù)分為0到5級(jí)，分別對(duì)應(yīng)完全手動(dòng)駕駛、輔助駕駛、部分模塊自動(dòng)化、特定條件下自動(dòng)化、高度自動(dòng)化以及全自動(dòng)化的自動(dòng)駕駛。而美國高速公路安全管理局（NHTSA）將自動(dòng)駕駛技術(shù)的發(fā)展分為L1到L4四個(gè)等級(jí)：

L1：車輛的一個(gè)或多個(gè)功能能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化，且各項(xiàng)功能之間能夠獨(dú)立工作，能給予駕駛員危險(xiǎn)警告。包括夜視、行人檢測、交通標(biāo)志識(shí)別、車道偏離警告、盲點(diǎn)監(jiān)測、后排平交路口交通警報(bào)等。駕駛員可以解放雙腳。

L2：包括至少兩種主要基本自動(dòng)控制功能，組合功能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，遇到危險(xiǎn)時(shí)系統(tǒng)會(huì)相應(yīng)采取部分措施。主要有自適應(yīng)巡航、車道保持功能、緊急制動(dòng)剎車等功能。駕駛員可以解放雙手。

L3：在限定環(huán)境下可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛，判斷是否恢復(fù)駕駛者自主操作模式。駕駛員可以解放雙眼。

L4：在任意條件下實(shí)現(xiàn)完全自動(dòng)駕駛。駕駛員可以解放大腦。

自動(dòng)駕駛當(dāng)前處于L1-L2級(jí)，預(yù)計(jì)2025年可實(shí)現(xiàn)完全自動(dòng)駕駛汽車的商業(yè)化。目前L1級(jí)和L2級(jí)輔助駕駛車輛已經(jīng)成熟量產(chǎn)，L3級(jí)綜合功能自動(dòng)駕駛己有充分技術(shù)儲(chǔ)備，如豐田的公路自動(dòng)駕駛輔助AHAC，特斯拉的自動(dòng)巡航Autopilot,以及通用的Super Cruise。預(yù)計(jì)L3級(jí)別汽車將于2018-2020年實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。高度自動(dòng)駕駛已經(jīng)進(jìn)入試驗(yàn)階段，預(yù)計(jì)2020年可達(dá)量產(chǎn)水平，最終完全自動(dòng)駕駛預(yù)計(jì)將于2025年實(shí)現(xiàn)，在此之前，高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)ADAS仍將發(fā)揮重要作用。樂觀預(yù)計(jì)2030年的新車銷售中，完全自動(dòng)駕駛車占比約15%，部分自動(dòng)駕駛車占比約50%。

2、自動(dòng)駕駛催生高精度數(shù)字地圖的發(fā)展

隨著自動(dòng)駕駛技術(shù)不斷的向全自動(dòng)駕駛邁進(jìn)，對(duì)于地圖應(yīng)用的要求也隨之提高。要實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)駕駛，汽車需配備足夠準(zhǔn)確顯示周圍環(huán)境的高精度地圖，誤差不能大于10厘米。傳感器和地圖的結(jié)合使自動(dòng)駕駛汽車能夠及時(shí)修正數(shù)據(jù)上的誤差，辨識(shí)車輛的準(zhǔn)確位置并導(dǎo)航。并且，高精度地圖能夠核對(duì)傳感器所接收的數(shù)據(jù)并幫助汽車精確監(jiān)測周邊環(huán)境。因此，全自動(dòng)駕駛對(duì)于數(shù)字地圖的精確性要求非常高。

車載地圖市場分為前裝和后裝兩部分。前裝產(chǎn)品是指汽車出廠以前安裝在整車上的地圖導(dǎo)航產(chǎn)品，是原廠車本身的組成部分；后裝地圖系統(tǒng)是指汽車出廠以后，按照用戶要求安裝在整車上的車載地圖系統(tǒng)。

隨著居民整體收入水平的增長，更多的家庭愿意增購、換購高端車，因此乘用車產(chǎn)品消費(fèi)將呈現(xiàn)大眾化、高端化發(fā)展趨勢(shì)。同時(shí)技術(shù)的進(jìn)步使得前裝地圖系統(tǒng)成本降低，驅(qū)使著乘用車前裝車載地圖系統(tǒng)滲透率提高，2011年前裝產(chǎn)品的滲透率在7%，2016年將增長到20%。而且前裝車載地圖系統(tǒng)出貨量與乘用車銷量具有正相關(guān)的關(guān)系，前裝車載地圖系統(tǒng)在大眾化趨勢(shì)和乘用車銷量增長的雙重驅(qū)動(dòng)下將出現(xiàn)高速增長，而且增長趨勢(shì)具有很強(qiáng)的持續(xù)性。同時(shí)，由于地圖測繪需要長期投入大量資金人力物力，對(duì)數(shù)據(jù)的整合能力和地圖繪制能力要求十分之高，并且地圖行業(yè)的繪制資質(zhì)需要國家測繪局等相關(guān)部門的審批，所以行業(yè)準(zhǔn)入壁壘相對(duì)較高，市場將維持寡頭壟斷格局。

未來幾年，國內(nèi)后裝車載地圖系統(tǒng)市場仍然具備一定的增長潛力，雖然前裝地圖系統(tǒng)的滲透率在逐步提升，但其主要集中在高端車市場，且高段車型銷量有限，中低端車型銷量巨大，還是占據(jù)主要市場，并且上億的存量車消費(fèi)是后裝車載地圖的潛在客戶，后裝地圖系統(tǒng)市場仍然具有廣闊的發(fā)展空間。

3、單輛車的傳感器價(jià)值逐車上升

傳感器賦予了汽車智能識(shí)別的功能，能夠識(shí)別道路、行人，并通過一定的算法真實(shí)還原道路場景的設(shè)備，是ADAS系統(tǒng)的重要組成部分。目前，在進(jìn)行自動(dòng)駕駛技術(shù)研發(fā)的道路測試中，使用的傳感器主要分為三類：激光傳感器、視覺系傳感器如車載攝像頭雷達(dá)系傳感器如毫米波雷達(dá)。

單輛車的傳感器價(jià)值逐車上升。據(jù)Strategy AnalyTIcs,隨著自動(dòng)駕駛善及程度的提升，單輛車上的傳感器價(jià)值將逐車提升，預(yù)計(jì)到2018年，單輛車上的傳感器價(jià)值將達(dá)到225美金。

平均每輛車載傳感器的價(jià)值：

4、激光雷達(dá)成本降低是當(dāng)務(wù)之急

激光雷達(dá)可以360度掃描一定直徑范圍內(nèi)的區(qū)域，建立一個(gè)動(dòng)態(tài)、三維的地圖環(huán)境，為車輛行駛提供道路信息，激光雷達(dá)以高精度著稱，在技術(shù)領(lǐng)先的自動(dòng)駕駛汽車上得到了廣泛的應(yīng)用，但是成本高卻成為阻礙其產(chǎn)業(yè)化的主要痛點(diǎn)，未來激光傳感器將向固態(tài)、小型、低成本方向發(fā)展。

根據(jù)市場調(diào)查公司Markets and Markets的數(shù)據(jù)顯示2014年激光雷達(dá)傳感器的市場空間已達(dá)到4.03億美元，其中中國市場占比24%。預(yù)計(jì)到2035年中國激光雷達(dá)市場每年增量市場規(guī)模將達(dá)到170億元，中國激光雷達(dá)市場年復(fù)合增長幸為17.5%；由于激光雷達(dá)傳感器技術(shù)性較強(qiáng)，目前供應(yīng)商主要集中于海外，公司主要包括Velodyne、ConTInental、SICK,IBEO.Riegl等公司。

5、自動(dòng)駕駛技術(shù)路線之爭：預(yù)先存儲(chǔ)or實(shí)時(shí)探測

預(yù)先存儲(chǔ)技術(shù)路線：1）需提前收集數(shù)據(jù)建立3D地圖，在地圖上標(biāo)注好車道和交通牌等；2）GPS確定汽車大概的位置，通過與之前建立的地圖進(jìn)行對(duì)比，確認(rèn)現(xiàn)在的位置（誤差10cm內(nèi)）；3）檢測、追蹤交通牌以及周邊環(huán)境，避免碰撞完成自動(dòng)駕駛。目前谷歌、面度和Uber等主要使用這一技術(shù)路線。

實(shí)時(shí)探測技術(shù)路線：1）用機(jī)器學(xué)習(xí)方法離線訓(xùn)練器，使車能檢測車道、行人和汽車等；2）GPS 確定汽車大概位置，系統(tǒng)自動(dòng)實(shí)時(shí)檢測車道及周邊環(huán)境，根據(jù)此前訓(xùn)練好的分類器實(shí)現(xiàn)對(duì)車道及周邊環(huán)境的識(shí)別和追蹤，完成自動(dòng)駕駛。

兩種技術(shù)路線對(duì)比：

盡管預(yù)先儲(chǔ)存技術(shù)路線產(chǎn)業(yè)化程度較惑，但無法用于未繪制地圖地區(qū)以及后期高清地圖維護(hù)成本較高等原因，將限制該技術(shù)路線的使用范圍。而實(shí)時(shí)探測路線在目前技術(shù)條件下，其可靠性仍有待提升。目前結(jié)合預(yù)先儲(chǔ)存技術(shù)路線和實(shí)時(shí)探測技術(shù)路線或是現(xiàn)實(shí)選擇。從長遠(yuǎn)來看，實(shí)時(shí)探測技術(shù)路線或是終極目標(biāo)。

正如同汽車替代馬車一樣，自動(dòng)駕駛汽車替代傳統(tǒng)汽車也將全面改變城市交通面貌，帶來極大的社會(huì)效益。

首先，自動(dòng)駕駛將降低車禍?zhǔn)鹿事屎退劳雎?。目前，全球每?20萬人死于車禍，美國去年車禍死亡人數(shù)更是增加9%至3.8萬人。90%的車禍?zhǔn)侨藶樵斐傻?，因使用手機(jī)而分心近年更成為酒駕以外最大的安全隱患。即便是L1/L2的自動(dòng)駕駛，就能極大糾正人為錯(cuò)誤，降低事故率。據(jù)Insurance InsTItute for Highway Safety研究，自動(dòng)緊急剎車（AEB）可以減少40%的追尾相撞，而前向碰撞預(yù)警（FCW）也能減少追尾相撞23%。Virginia Tech TransportaTIon Institute根據(jù)Alphabet提交的數(shù)據(jù)研究證實(shí)，Alphabet自動(dòng)駕駛汽車發(fā)生不同等級(jí)碰撞事故的概率均大幅低于目前全國交通事故數(shù)據(jù)庫計(jì)算的平均值。

自動(dòng)駕駛將大幅降低交通事故發(fā)生率：

自動(dòng)駕駛汽車將提高汽車的使用率，以更低的汽車保有量滿足現(xiàn)有出行需求。目前，美國家庭平均汽車保有量為2.1輛，但使用率只有4%（按座位計(jì)算的使用率僅為1%），其他時(shí)間車輛或者停放在家中，或者停放在目的地。實(shí)現(xiàn)L4自動(dòng)駕駛后，多個(gè)家庭成員共用一輛汽車將更為可行。據(jù)密歇根大學(xué)測算，在私人購買L4自動(dòng)駕駛汽車的情形下，美國家庭汽車保有量可以下降到1.2輛，但單車?yán)锍炭稍黾?01%。

減少車輛保有量，增加單車?yán)锍蹋?/p>

當(dāng)自動(dòng)駕駛汽車成為社會(huì)共享后，資源效率的提高則更為可觀。當(dāng)自動(dòng)駕駛技術(shù)成熟后，共享出行將更加成為城市交通的主要模式。屆時(shí)，滿足現(xiàn)有出行需求的汽車保有量將進(jìn)一步下降，單位交通成本將大幅下降。根據(jù)密歇根大學(xué)的測算，一輛自動(dòng)駕駛共享汽車（Shared Autonomous Car）可以取代9.34輛傳統(tǒng)汽車（但是為了讓車去接下一個(gè)人，需要多跑8%的路）。根據(jù)Singapore-MIT Alliance for Research and Technology測算，在新加坡內(nèi)部署30萬輛SAV，就可滿足國民出行需求，而且即使在高峰時(shí)段，等候時(shí)間也不會(huì)超過15分鐘。而目前新加坡的乘用車保有量就接近80萬輛。BCG測算，紐約市目前乘坐出租車的出行單位成本是2.8美元/英里，私人擁有車輛的成本是1.2美元/英里，公共交通是1美元/英里，而完全自動(dòng)駕駛的共享車輛可以把單位成本降低至0.6美元/英里。

降低單位交通成本：

自動(dòng)駕駛還將減少交通擁堵（美國人一年堵車時(shí)間接近70億小時(shí)），降低停車場需求（城市面積中的15%用于停車場），減少能源消耗（碳排放20%來自交通），拓展殘疾人和老年人的活動(dòng)范圍，釋放人們的駕駛時(shí)間（全球人民私家車駕駛時(shí)間是3750億小時(shí)每年），增添車內(nèi)信息娛樂需求等。