雖然推進速度不及乘用車，但卡車智能化也在快馬加鞭。
前不久，激光雷達企業速騰聚創(RoboSense)宣布與圖森未來達成戰略合作，聚焦部署第二代智能固態激光雷達RS-LiDAR-M1(以下簡稱“M1”)的L2與L4自動駕駛卡車前裝定點項目，將面向高級輔助駕駛(ADAS)和自動駕駛(AD)系統實現規模化量產。在此之前，自動駕駛卡車公司主線科技與激光雷達企業探維科技也表示，將共同打造基于ALS技術平臺和硬件級圖像前融合的車規級混合固態激光雷達解決方案，助力自動駕駛卡車量產與智能物流業務規模化落地。
激光雷達在乘用車上前裝量產，以提升自動駕駛能力早已不是新鮮事，但這類傳感器在商用車領域的應用仍比較少見。那么，激光雷達開始上車，可否被視為商用車提升感知智能化水平的一個明確信號?又將對卡車自動駕駛的發展產生怎樣的影響?
卡車自動駕駛帶來前裝機會
記者了解到，我國商用車尤其是卡車自動駕駛技術已有較為成熟的應用，其中港區、礦山、廠區是較為常見的場景。資料顯示，主線科技先后交付了31輛無人集卡與60臺ART人工智能運輸機器人，運輸了近55萬個集裝箱，其自動駕駛重卡則在寧波舟山港等多地投入實際應用。2020年，東風商用車與中遠海運、中國移動聯手打造的無人駕駛集裝箱卡車交付廈門港，正式投入運營;今年6月30日，東風商用車技術品牌“無限星”第三代港口集卡項目完成階段性目標，標志著東風在智慧物流領域更進一步。踏歌智行的無人駕駛卡車在內蒙古、新疆等地的礦山開始大規模“上崗”。馭勢科技則在多個廠區內實現了自動駕駛卡車的“無安全員”常態化運輸。
“從商用車的屬性來看，卡車是運輸工具，涉及生產經營安全，無論政府相關主管部門還是企業自身對這方面的責任只會越來越重視。激光雷達可助力自動駕駛更加安全，這是整個運輸行業所看重的。”速騰聚創合伙人兼品牌生態戰略副總裁王嗣翔這樣告訴《中國汽車報》記者。
自動駕駛技術在卡車領域的推廣應用，能夠降低交通運輸過程中的事故率，解決當下日益顯現的駕駛員從業人員缺口問題，更能幫助貨運物流行業提質增效。在政策利好的大環境下，這些剛性需求及技術應用所帶來的明顯收益，成為當下商用車自動駕駛飛速發展的驅動力。行業人士指出，雖然商用車自動駕駛技術較為成熟的應用，僅局限于港口、礦山、廠區等特定的低速、封閉場景，但可以預見的是，在需求與政策雙重因素的作用下，商用車自動駕駛未來將形成巨大的市場空間，而這必然為新興感知元器件的前裝帶來機遇。
“激光雷達前裝上車，能夠幫助解決高速場景的Corner Case(長尾問題)。目前，根據相關政策要求，商用車標配毫米波雷達+攝像頭的AEB(自動緊急制動)系統，但其依然存在‘盲區’，如檢測不出路面倒下的交通錐等異形物體，而激光雷達可以主動探測到障礙物，高精度三維成像，從而解決這類問題。”王嗣翔介紹說，感知是單車智能化提升的充分條件，更是實現自動駕駛的“第一哨”，存在實際需求的牽引。從商用車自動駕駛成熟場景技術方案的變遷中可以發現一項新趨勢，激光雷達正在成為感知套件中的重要配件。
港口場景單車智能進階
“商用車自動駕駛的技術方案是有更替的。”北京主線科技有限公司前瞻研究院院長王超告訴記者，“以目前應用比較成熟的倉庫和礦區場景為例，早期技術解決方案是通過AGV磁導航無人駕駛小車來實現的。”
隨著汽車智能化、網聯化的推進，AGV磁導航不再是商用車自動駕駛技術的惟一選擇，且其不足之處也逐漸顯現。“AGV磁導航方案的應用正逐漸走向衰落。”王嗣翔認為，“背后的原因在于，第一，磁導航的成本較高，雖然單顆磁釘成本低，但根據不同區域、面積、地形，通常要安裝數百萬顆磁釘，整體成本控制難度極大;第二，安裝工程量大、部署難度高，幾百萬顆磁釘要安裝在地面下約7厘米的位置，每顆磁釘都有不同的編號，并固定記錄所處位置的坐標等信息，需要非常專業的安裝部署，對于港口、礦山、機場、廠區而言，可以滿足長期固定位置安裝條件的場景不多;第三，可延展性稍顯不足，一旦采用磁釘方案，后續的維護和改建成本將較高，難以持續。這些問題都抬高了AGV磁導航方案的整體運營成本。”
于際新(化名)在國內一家主流重卡企業從事智能網聯技術研發工作。他向記者分析道，AGV磁導航方案通過在道路預埋磁釘實現感知、定位、導航，改造成本較高、前期投入大，通常只適用于大型新建港口;相比之下，自動駕駛集卡方案具有無需場地改造、單車成本較低、泛用性強、適用港外公路等優點，有望成為港口運輸自動化的主流解決方案。
“自動駕駛卡車發展的早期階段，AGV磁導航最初被應用于德國漢堡港，后來推廣到全球其他港口。但考慮到這一技術方案的成本過高，會對地面造成破壞以及智能化技術不斷發展，其幾乎快要被放棄了。”王超介紹道，“磁釘的原理是為了定位，但目前自動駕駛基于單車定位的技術提升，已經可以實現完美替代，同時通過單車智能與云端網聯，進行更精細化的任務分配和調度管理。”
業內人士普遍認為，對于港口這樣相對較為成熟的自動駕駛應用場景，相較于AGV磁導航方案，自動駕駛商用車將成為未來更主流的選擇。而激光雷達逐步前裝上車，將成為商用車提升單車智能程度，推動商用車向高階自動駕駛發展的關鍵一步，也會為探索下一個商用場景打下基礎。
“激光雷達在測距上的優勢非常明顯。”一家就職于智能駕駛整體解決方案公司的工程師涂湘瓊(化名)告訴記者，“除了透明或反射率極低的物體，它能對任何材料測距。這里說的測距不僅是目標的距離和位置，包括根據每個點的測距得到的輪廓和朝向，而且激光雷達的性能和穩定性極佳，未來一定會得到大范圍應用。”
多方面挑戰有待一一破解
激光雷達在自動駕駛卡車領域的前裝量產嘗試固然可喜，但產業鏈上下游企業還需共同面對基于商用車自身特點所帶來的多方面挑戰。
“作為對單車智能化感知能力的提升，商用車前裝激光雷達的要求與乘用車的并不一致。”在于際新看來，“首先是測距能力、測距精度、視場角范圍等技術方面的要求，在實際應用中，由于卡車與乘用車相比總質量高，外廓尺寸長，這就意味著其在行駛過程中需要更長的制動距離，所以對于激光雷達測量距離的要求更高;其次，卡車在行駛過程中，比如通過減速帶時，振動往往更劇烈，所以要求激光雷達具有良好的抗震性;此外，考慮到一些特定場景，激光雷達的外殼材料及使用壽命也是需要關注的重點。”
王嗣翔對此也是深有同感，他補充道：“商用車載重大、慣性也大，緊急變道避險、上下匝道拐彎等較特殊的自動駕駛場景，對激光雷達的地面異物探測、車道線探測長度也有更高的要求。”
涂湘瓊則提到了開發流程及測試驗證的問題。她認為，若要實現前裝量產，零部件實現車規級是最重要的前提條件，而高等級自動駕駛涉及交通責任主體的遷移，激光雷達上車需要面對更高等級的安全要求和更嚴格的可靠性測試。同時，激光雷達還需要具備完整的量產開發V模型流程，從量產前的產品功能測試，到激光感知算法測試，再到最終的系統集成測試和實車測試，都需要嚴格按照相應的標準執行。現階段，從生產、測試驗證、產業鏈完善程度等角度來看，激光雷達上車仍面臨不小的挑戰。
除了整車匹配，激光雷達的成本也成為商用車企業非常關心的問題。單車成本居高不下，一直是制約自動駕駛汽車商業化落地的因素之一。有業內人士曾向記者表示，幾年前，一輛自動駕駛汽車的底盤線控改制可能就需要幾十萬元，激光雷達在早期的成本也達數萬元甚至更高，加之需要多顆激光雷達來保證感知效果，整體核算下來花費往往是天價。用他的話說，這樣的汽車更像是實驗室里的精密儀器，很難做到大規模部署和商用。
不過，也有業內人士對于成本的問題顯現出樂觀的態度。“成本在近一段時間內可能還會是一個問題，但這并不是難以跨越的關卡。隨著整個行業技術水平和制造規模的‘內卷式’升級，激光雷達的身價一直處于快速下降通道，像大疆的產品已逐漸降到了千元級。”王超表示，相比之下，行業標準的缺失更值得擔憂，“激光雷達前裝帶來的標準挑戰，是我們需要著重關注的問題。激光雷達的車規級標準尚在制定中，尤其是商用車經常需要面對暴雨、沙塵等惡劣的運行環境，為了保證安全可靠，在激光雷達實現批量上車前，行業還需盡快完善相關標準體系建設。”
事實上，激光雷達企業、自動駕駛方案提供商和整車企業都認為，在激光雷達前裝上車的過程中，商用車電子電氣架構也將迎來巨大變革。無論是從設計研發，還是軟硬分離的角度來看，行業都需要做大量的工作。“激光雷達一旦準備前裝，必然要考慮軟硬件的耦合性。通常而言，算法可以快速迭代，但硬件性能提升需要較長驗證周期，尤其是伴隨OTA的普及，算法能夠較快升級更新，而一款硬件能否支撐未來3～5年的軟件迭代成為關注焦點。”于際新說。
需配合場景全面提升智能化
激光雷達可起到提升卡車智能化水平的作用，在港口、礦山、廠區等封閉場景下，自動駕駛卡車已嶄露頭角。行業人士進而開始思考，自動駕駛卡車的下一個商業化場景將是什么?卡車的單車智能化發展，未來會駛向何方?
王超認為，對于末端配送應用來說，雖然低速場景看起來更簡單，但其實存在更多的長尾問題需要解決，因此，半封閉高速可能會是下一階段最早能夠觸及的場景。“第一，從場景屬性來看，相較于半開放高速區域，低速開放區域的場景復雜度更高，目前的技術還難以完全支撐全天候的無障礙、無事故應用;第二，低速場景的商業模式目前尚不清晰，一般末端配送車只是作為貨物倒運車，所能發揮的作用有限;第三，法律監管模式仍不完善，末端配送車不屬于機動車，很難對其進行劃分和管理。”王超表示，“相對而言，半封閉高速場景更加簡單，交規和其他道路狀況明晰;從市場端來講，高速干線對自動駕駛的需求更迫切，不僅可以有效減少交通事故，還能解決卡車司機短缺的實際痛點;從管理來看，干線運輸存在端到端這樣的固定模式，干線物流市場規模足夠大，能夠產生相當的經濟價值，配合甩掛、卡車列隊等形式，相比低速場景將以更低的成本，構建出完整的運輸生態。”
商用車企業對單車智能技術提升的應用持不同看法。國內知名重卡企業的負責人表示，低速開放道路可能更快地迎來商業訂單爆發。“技術方面，低速開放道路場景對于商用車感知距離、制動距離等的要求更低，落地難度更小。商業方面，目前很多自動駕駛商用車的低速場景應用案例都已進入穩定運營的狀態，成為標桿樣本，可以規模化復制。政策方面，目前眾多一、二線城市紛紛建設自動駕駛示范先行道路，制定發布地方性法規，完善城區低速開放道路先行的政策保障。”
不過，涂新瓊認為，半封閉高速場景有更清晰的盈利模式和更少的長尾問題，這兩類場景的落地進程，很難分清先后。
無論低速開放道路，還是半封閉高速場景，兩條賽道目前都對商用車單車智能化提出了更高要求。“面對未來的應用場景，商用車有很多方面都需要提升。感知智能化毫無疑問將一馬當先，在這方面，商用車企業可以借鑒乘用車行業所走過的路。激光雷達解決的問題關系自動駕駛技術的底層，也就是安全性。感知的冗余可為商用車自動駕駛，提供足夠高準確性、高可靠性的數據。”王超告訴記者，“緊隨其后的則是整個流程上的決策、控制、執行環節，包括算力等問題。雖然商用車要實現自動駕駛，各方面的能力都有待加強，但不解決底層問題，無論下一個場景是什么，都可能面臨一定的安全風險。”
“對于感知層和決策層，國內的自動駕駛解決方案基本擁有了非常成熟的技術和經驗，就目前商用車的智能網聯程度分析，這兩個細分領域是行業里發展得比較好的。”王嗣翔認為。
“以感知方面為例，激光雷達上車并不代表萬事大吉，行業仍要致力于提高遠距離、小目標的檢測精度召回率;在高速夜間光照不足情況下，提高成像質量避免拖影;解決不規則貨車的檢測以及各類長尾問題。”于繼新表示，卡車單車智能化的道路漫漫，行業依然行進在路上。(記者：馬鑫 張雅慧)
