本文的主題是
“ 自動(dòng)駕駛 ”
（Autonomous Driving）
隨著人工智能和深度學(xué)習(xí)的成熟，以及5G的來臨，自動(dòng)駕駛離我們?cè)絹碓浇?，似乎我們馬上就要從開車這種枯燥的機(jī)械操作中解脫出來了。
我們且先想象一下，全自動(dòng)駕駛會(huì)怎樣改變我們的生活：
出租車自動(dòng)開，司機(jī)全都要下崗？
喝酒開車，睡覺開車，玩游戲開車，打情罵俏開車不是夢(mèng)？
車聯(lián)網(wǎng)，高速路上的車速均等，組成密集隊(duì)列，相對(duì)靜止前進(jìn)？
看完本文，這些問題都將得到答案。
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01
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未來狂想曲
早晨，睡眼惺忪，急匆匆拿出手機(jī)，對(duì)某打車APP發(fā)號(hào)施令：我要去公司！很快一輛沒有司機(jī)的車就平穩(wěn)地停在了你身邊。
這車?yán)镉酗嬃鲜圪u，有書籍，有游戲，但是方向盤，油門，剎車統(tǒng)統(tǒng)沒有。你系上安全帶之后，車就自動(dòng)開了起來，如老司機(jī)附體。
放眼窗外，路上的車流整齊有序，車?yán)锏娜擞械脑诖蝽锏?，有說笑的，有在看書的，但幾乎沒有開車的，大家對(duì)此早就以習(xí)為常了。
你在車?yán)锍粤嗽绮停m然車?yán)锊粩嗖シ胖橙说膹V告，但你仍然補(bǔ)了個(gè)回籠覺，然后被車叫醒，原來上班的地方到了，下車。車自動(dòng)開走時(shí)還順便撿了個(gè)乘客。
是不是覺得不可思議？
以后，出租車都是自動(dòng)駕駛，隨叫隨到，方便快捷還便宜。喝酒開車，睡覺開車，玩游戲開車等現(xiàn)在想來不可思議的事情都將成為現(xiàn)實(shí)。
在這個(gè)全面自動(dòng)駕駛時(shí)代，個(gè)人買車不再是剛需，司機(jī)這個(gè)職業(yè)消失，自己手動(dòng)開車早已退化成為小眾的愛好。
02
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什么是自動(dòng)駕駛？
顧名思義，自動(dòng)駕駛就是車會(huì)自己跑。但是，有沒有專業(yè)的定義的？
美國的SAE（美國汽車工程師協(xié)會(huì)）搞出了一個(gè)自動(dòng)駕駛5級(jí)模型，是目前認(rèn)可度最高的自動(dòng)駕駛分級(jí)定義了。
L0級(jí)：純?nèi)斯ゑ{駛。汽車只負(fù)責(zé)執(zhí)行，對(duì)駕駛不進(jìn)行任何干預(yù)。
L1級(jí)：指自動(dòng)系統(tǒng)在一定條件下能夠輔助人類完成某些駕駛?cè)蝿?wù)，比如我們常說的ABS，以及由ABS升級(jí)而來的ESP，還有高速上常用的定速巡航、ACC自適應(yīng)巡航功能及LKA車道保持輔助等功能都屬于L1級(jí)自動(dòng)駕駛的范疇。
L2級(jí)：系統(tǒng)能夠把L1的多個(gè)技術(shù)融合起來，完成部分駕駛?cè)蝿?wù)，但駕駛員需要密切進(jìn)行環(huán)境監(jiān)控并準(zhǔn)備隨時(shí)接管。
目前絕大多數(shù)車企都已經(jīng)做到了L2級(jí)別的自動(dòng)駕駛技術(shù)，比如ACC自適應(yīng)巡航加上撥動(dòng)轉(zhuǎn)向燈即可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)變道行駛等等。
在這個(gè)級(jí)別，雖然機(jī)器可以獨(dú)立完成一些組合行駛需求，但駕駛員仍需要將雙手雙腳預(yù)備在方向盤及制動(dòng)踏板上隨時(shí)待命。
L3級(jí)：本級(jí)別基本可以稱為自動(dòng)駕駛了，機(jī)器已經(jīng)可以獨(dú)立完成幾乎全部的駕駛操作。
人類駕駛員放開手腳，睜一只眼閉一只眼了，但仍需要保持注意力集中，以便應(yīng)對(duì)機(jī)器無法處理的情況。
L4級(jí)：本級(jí)別的自動(dòng)駕駛已經(jīng)不需要人類干預(yù)了，但只適用于于部分場(chǎng)景下。
適用的場(chǎng)景通常包括在交通設(shè)施完備的城市中或是高速公路上，還有一些封閉的但限定區(qū)域（如園區(qū)、景區(qū)、礦山、農(nóng)場(chǎng)內(nèi)）。
L5級(jí)：在任何場(chǎng)景下都完全自動(dòng)駕駛，是真正的無人駕駛階段，不需要人類駕駛員，也不需要放向盤、油門、剎車踏板等。
本文開篇的未來狂想曲就是基于L5自動(dòng)駕駛級(jí)別的。
03
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怎樣實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛？
實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛，需要搞定下面3個(gè)事情：感知，決策，執(zhí)行。
感知
感知是一切決策和執(zhí)行的基礎(chǔ)，說白了就是用一系列的傳感器把車武裝起來，收集處理各種環(huán)境信息。
為什么需要這么多傳感器呢？因?yàn)樽詣?dòng)駕駛是一個(gè)對(duì)安全要求極高的系統(tǒng)，容不得一點(diǎn)失誤，而每種傳感器都有自身的優(yōu)點(diǎn)和弱點(diǎn)，加起來綜合判斷就十項(xiàng)全能了。
這么多傳感器組合起來，真是可謂眼觀六路耳聽八方了。有了這些全方位信息，車要加速還是剎車，是變道還是超車，就要看決策系統(tǒng)的表現(xiàn)了。
決策
決策層就輪到人工智能深度學(xué)習(xí)發(fā)揮主導(dǎo)作用了。
和人一樣，機(jī)器在做決策時(shí)需要不斷地回答下面這幾個(gè)問題：
一、我在哪，周邊環(huán)境如何？
二、接下來有可能會(huì)發(fā)生什么？
三、我該怎么做？
第一個(gè)問題的本質(zhì)就是通過信息融合來進(jìn)行環(huán)境理解。
環(huán)境理解需要融合感知層收集的多個(gè)維度的信息，對(duì)環(huán)境進(jìn)行分析，包括自身的精確定位，行人識(shí)別、車輛識(shí)別、車道識(shí)別、交通標(biāo)識(shí)識(shí)別、行駛中車輛的追蹤、行動(dòng)中行人的追蹤等。
基于深度學(xué)習(xí)的計(jì)算機(jī)視覺已經(jīng)被廣泛應(yīng)用。
第二個(gè)問題的本質(zhì)就是行為預(yù)測(cè)。
人類可以根據(jù)動(dòng)態(tài)變化的環(huán)境實(shí)時(shí)調(diào)整駕駛策略，同樣人工智能也需要對(duì)車輛周邊的人、車、物的行為進(jìn)行預(yù)測(cè)，為行動(dòng)決策提供實(shí)時(shí)輸入。
第三個(gè)問題的本質(zhì)是行動(dòng)決策。
行動(dòng)決策就是根據(jù)自身狀態(tài)、外部環(huán)境信息的行為預(yù)測(cè)做出當(dāng)下最優(yōu)的行動(dòng)選擇，包括加速、剎車、變道、轉(zhuǎn)彎等，并能根據(jù)環(huán)境適時(shí)調(diào)整。
在自動(dòng)駕駛的深度學(xué)習(xí)算法模型搭建好之后，下面就是要開始訓(xùn)練了，用海量的真實(shí)駕駛數(shù)據(jù)來喂飽機(jī)器，讓它通過學(xué)習(xí)從新手變成能熟練開車的老司機(jī)。
截止2018年2月，谷歌Waymo自動(dòng)駕駛車的公路訓(xùn)練里程數(shù)已經(jīng)突破了500萬英里。
執(zhí)行
執(zhí)行就比較容易了。汽車發(fā)展了這么多年，各種操控的實(shí)現(xiàn)已經(jīng)非常完善了。
因此，只要決策算法對(duì)執(zhí)行硬件的驅(qū)動(dòng)得以打通，決策層的一切指令汽車都可以精準(zhǔn)地得到執(zhí)行。
04
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自動(dòng)駕駛的發(fā)展現(xiàn)狀如何？
市場(chǎng)上有哪些級(jí)別的自動(dòng)駕駛汽車？
目前L0級(jí)已經(jīng)的車被淘汰，市面上的絕大多數(shù)車集中在L1級(jí)和L2級(jí)。而傲嬌的特斯拉的輔助系統(tǒng)Autopilot，比L2級(jí)強(qiáng)一些，但又達(dá)不到L3級(jí)，只能定位為L2.5級(jí)了。
在L3這個(gè)級(jí)別上，最近只有奧迪A8這個(gè)孤獨(dú)的領(lǐng)先者了。
從上面可以看出，傳統(tǒng)車企的思路是：自動(dòng)駕駛從目前的L1，L2逐級(jí)進(jìn)化，經(jīng)過L3，慢慢過渡到L5這樣一個(gè)漸進(jìn)式的發(fā)展路線。
L3級(jí)自動(dòng)駕駛是否存在可行性？
但是，L3這個(gè)級(jí)別的安全性，卻存在著巨大的爭議。我們?cè)賮砜纯催@張自動(dòng)駕駛級(jí)別圖：
可以看出，L3是自動(dòng)駕駛的臨界點(diǎn)，車已經(jīng)可以自動(dòng)開了，但是人集中精神卻要隨時(shí)待命，準(zhǔn)備在緊急情況下接管車輛。
這樣的自動(dòng)駕駛有什么意義呢？如果司機(jī)還要隨時(shí)待命，又不能干別的，干脆自己開車得了。
這就是責(zé)任分散的問題：永遠(yuǎn)不要讓兩個(gè)人同時(shí)對(duì)一件事情負(fù)責(zé)。人認(rèn)為有自動(dòng)駕駛在開車自己可以休息了，可自動(dòng)駕駛卻認(rèn)為關(guān)鍵時(shí)刻有人頂著呢，不是我的責(zé)任。
結(jié)果呢，萬一人松懈了打個(gè)盹，這個(gè)時(shí)候發(fā)生了緊急情況，被叫起來睡眼惺忪地還正懵圈著呢，判斷情況也得花點(diǎn)時(shí)間，這樣接管車輛這簡直太危險(xiǎn)了。
2018年3月23日，38歲的特斯拉車主黃偉（音譯），駕車在高速公路行駛時(shí)，撞上了他所在車道與另一條高速公路的分道路障不幸身亡。
特斯拉承認(rèn)，當(dāng)時(shí)的自動(dòng)輔助駕駛系統(tǒng)Autopilot確實(shí)處于開啟狀態(tài)，但事故發(fā)生的唯一可能在于車主過于信任自動(dòng)駕駛系統(tǒng)，沒有注意看道路，盡管汽車已經(jīng)發(fā)出了多次警告。
人都是有惰性的，這個(gè)司機(jī)信任L2.5級(jí)的自動(dòng)輔助駕駛系統(tǒng)，付出了生命的代價(jià)。
所以，自動(dòng)駕駛雖不難，但安全大過天。L3級(jí)到底能否規(guī)模商用，恐怕要打上一個(gè)大大的問號(hào)。
所以，互聯(lián)網(wǎng)科技企業(yè)，依托自身在人工智能決策上的特長，直接跨過L3，把精力主要投入到L4甚至L5的研發(fā)上。
這里面影響最大的是谷歌旗下的子公司Waymo。
谷歌從2009年開始自動(dòng)駕駛的研究，2016年拆分出子公司Waymo專門做自動(dòng)駕駛的研發(fā)，到如今已經(jīng)9個(gè)年頭了，真可謂十年磨一劍。
看著圓滾滾呆萌的小車，就是Waymo的自動(dòng)駕駛汽車了。
再來看看內(nèi)部。What？方向盤，油門，剎車踏板全部都沒有！
基于L4到L5的技術(shù)，汽車可以完全自己開，自然也就用不上這些外在的操作接口了。把一切交給冷靜又不會(huì)出錯(cuò)的人工智能就好了。
當(dāng)然，L4和L5級(jí)完全的自動(dòng)駕駛沒有這么簡單，現(xiàn)在應(yīng)該還有不少難題需要攻克，谷歌也對(duì)此非常的謹(jǐn)慎。
和特斯拉的激進(jìn)完全不同，谷歌自動(dòng)駕駛盡管已經(jīng)積累了500萬英里的訓(xùn)練里程，到現(xiàn)在依然看不到商用的時(shí)間點(diǎn)。
傳統(tǒng)車企，和互聯(lián)網(wǎng)公司，誰會(huì)是最后的贏家？
各有優(yōu)勢(shì)。傳統(tǒng)車企通過多年經(jīng)營，有深厚技術(shù)積淀，直白地說就是他們更懂車。
但車企是要量產(chǎn)盈利的，因此他們對(duì)于成本比較敏感，也會(huì)為了安全而在技術(shù)上進(jìn)行妥協(xié)。
特斯拉已經(jīng)為L2.5級(jí)輔助自動(dòng)駕駛激進(jìn)的宣傳吞下了苦果，而奧迪A8就要謹(jǐn)慎得多，其L3自動(dòng)駕駛也只支持到最高60km/h的速度。
而科技企業(yè)更懂軟件，并且他們沒有量產(chǎn)盈利的壓力，可以直接從L4和L5起步，把大量資源投入到基于人工智能的自動(dòng)駕駛算法研究上，繼續(xù)擴(kuò)大在軟件系統(tǒng)上的優(yōu)勢(shì)。
因此，在未來，傳統(tǒng)車企和科技企業(yè)應(yīng)該會(huì)走向合作。
就像現(xiàn)在的電腦一樣，硬件和操作系統(tǒng)缺一不可，車企負(fù)責(zé)高性能汽車硬件的開發(fā)，在其之上，可以安裝不同汽車操作系統(tǒng)廠家的自動(dòng)駕駛系統(tǒng)。
L3級(jí)的自動(dòng)駕駛因安全性問題可能會(huì)被跳過，L4級(jí)的自動(dòng)駕駛首先應(yīng)用于固定，封閉的道路通勤，如旅游景區(qū)，工業(yè)園區(qū)，礦山，農(nóng)場(chǎng)等使用場(chǎng)景。
最后隨著技術(shù)的成熟和法規(guī)的完善，L4至L5級(jí)的自動(dòng)駕駛才會(huì)在城市道路上普及，這個(gè)過程可能要持續(xù)十年以上的時(shí)間。
05
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自動(dòng)駕駛的成熟需要5G支持
隨著自動(dòng)駕駛的成熟，車與車（V2V），車與人（V2P），車與道路基礎(chǔ)設(shè)施（V2I），車與網(wǎng)絡(luò)（V2N）之間的通信變得必不可少，由此衍生出了車聯(lián)網(wǎng)（V2X）的概念。
5G，以超高下載速率，支持海量設(shè)備連接，超低時(shí)延超高可靠性為特征，可以完美地支持車聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用。
超高的下載速率可以支持厘米級(jí)高精度3D地圖的實(shí)時(shí)更新和定位，讓自動(dòng)駕駛不僅能更精確判斷百米的路況，還能對(duì)駕駛路線進(jìn)行更優(yōu)的統(tǒng)籌規(guī)劃。
海量設(shè)備連接可以支持大量公路上的指示牌，路標(biāo)，紅綠燈等基礎(chǔ)設(shè)施聯(lián)網(wǎng)并給車輛發(fā)送信息，自動(dòng)駕駛的決策更有依據(jù)更精細(xì)合理。
超低時(shí)延超高可靠性，可以讓車與車之間互聯(lián)，相互告知彼此的路線和速度，快速預(yù)警突發(fā)情況，并整體規(guī)劃行車路線，讓道路的使用率更高。
通過下面這張圖可以看出車聯(lián)網(wǎng)對(duì)于駕駛安全有非常大的輔助作用。
隨著車聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用，以后在高速路上，所有的車可以互相協(xié)調(diào)到同樣的車速，以非常近的車距，組成密集隊(duì)列，相對(duì)靜止地向前行駛。
這樣既避免了堵車，又能對(duì)道路利用率達(dá)到最高。所以，以后路上的車流，可能是這樣的：
就像計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)給每個(gè)相互隔絕的個(gè)人電腦打開了新世界的大門一樣，車聯(lián)網(wǎng)同樣也會(huì)帶給自動(dòng)駕駛以更瑰麗的想象力，促使自動(dòng)駕駛?cè)娉墒臁?/span>
寫在最后
最后，近期的中興通訊被美國制裁的事情在網(wǎng)上沸沸揚(yáng)揚(yáng)，很多人都在討論國內(nèi)的工業(yè)的各種短板，企業(yè)缺乏核心技術(shù)云云。
其實(shí)，中興通訊有3萬多名研發(fā)人員，連續(xù)8年專利申請(qǐng)量排名前三，在多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)組織中發(fā)揮重要作用。在5G、核心網(wǎng)、承載等產(chǎn)品上全球領(lǐng)先。
在3月份，中興通訊還攜手中國電信、百度在河北雄安新區(qū)完成了基于5G網(wǎng)絡(luò)實(shí)況環(huán)境下的自動(dòng)駕駛車測(cè)試，這是國內(nèi)首個(gè)在5G網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下完成的自動(dòng)駕駛，開啟了5G網(wǎng)絡(luò)在自動(dòng)駕駛領(lǐng)域的應(yīng)用大門，將5G商用進(jìn)程又往前推進(jìn)了一大步。
擁有這樣的實(shí)力，還能叫沒有核心技術(shù)？
在全球化的今天，沒有一個(gè)國家能夠做到全產(chǎn)業(yè)鏈的領(lǐng)先，中國不行，美國也做不到。國際的合作是大勢(shì)所趨。無線通信如此，自動(dòng)駕駛這個(gè)領(lǐng)域也不例外。
下面是自動(dòng)駕駛?cè)虍a(chǎn)業(yè)鏈分布圖，沒有一家公司能掌控整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)：
總結(jié)
———
1、自動(dòng)駕駛分為 0~5級(jí)，其中0級(jí)為純手動(dòng)駕駛，1~5級(jí)的自動(dòng)化逐級(jí)上升。目前市面上的主流在L1~L2級(jí)。
2、要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛，需要解決這3個(gè)模塊：感知，決策，執(zhí)行。感知主要靠在車上加裝各種傳感器，決策主要靠基于人工智能的海量駕駛數(shù)據(jù)訓(xùn)練，執(zhí)行是車的最底層功能，現(xiàn)在已經(jīng)很成熟。
3、目前自動(dòng)駕駛的研發(fā)分為傳統(tǒng)車企和科技公司兩大陣營。傳統(tǒng)車企傾向于從L1~L5的漸進(jìn)式發(fā)展路線，科技公司聚焦于決策模塊，直接從L4和L5起步。
4、基于5G的車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，將大大促進(jìn)自動(dòng)駕駛的成熟和普及。
5、在全球化的今天，沒有一個(gè)國家能夠做到全產(chǎn)業(yè)鏈的領(lǐng)先，中國不行，美國也做不到。國際的合作是大勢(shì)所趨。無線通信如此，自動(dòng)駕駛這個(gè)領(lǐng)域也不例外。
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