电子电气架构 --- 自动驾驶汽车的下一步发展是什么？
我是穿拖鞋的汉子，魔都中坚持长期主义的汽车电子工程师。
老规矩，分享一段喜欢的文字，避免自己成为高知识低文化的工程师：
做到欲望极简，了解自己的真实欲望，不受外在潮流的影响，不盲从，不跟风。把自己的精力全部用在自己。一是去掉多余，凡事找规律，基础是诚信；二是系统思考、大胆设计、小心求证；三是“一张纸制度”，也就是无论多么复杂的工作内容，要在一张纸上描述清楚；四是要坚决反对虎头蛇尾，反对繁文缛节，反对老好人主义。
不觉间来到八月，横坐在电脑前，敲击点文字，对自己也算一个时间的记忆，多年后再次点击，也期待那时会像触发记忆的闸口，让现在的这点岁月传递至那时那刻。
自动驾驶汽车（AVs），这一承载着未来出行变革梦想的科技产物，究竟何时能真正驶上寻常街道，融入大众生活？又有哪些关键因素将如强劲引擎，推动其从实验室走向广泛应用？在实现自动驾驶这条充满挑战与机遇的道路上，哪些技术将如同璀璨星辰，指引我们前行？
自动驾驶领域已迈出了坚实的一步。首批L3级交通拥堵自动驾驶试点项目，宛如破晓的曙光，成功获得监管部门的批准。在这些项目中，自动驾驶系统宛如一位智能助手，将在特定情况下接管驾驶任务并负责监控，为驾驶者减轻在拥堵路况下的疲惫与烦恼。
为了探寻自动驾驶私家车的未来时间线，我们展开了一场深入调查。调查结果犹如一幅徐徐展开的未来画卷，受访者们普遍认为，对于私家车而言，首批L4级高速公路自动驾驶试点项目，即将迎来更为激动人心的突破。与L3级相比，L4级的自动化程度更高、车速更快，仿佛是驾驶领域的一次飞跃。据预测，这些项目有望在2024年或2025年成为现实。这一时间节点，如同远方的灯塔，为自动驾驶行业的发展指明了方向。
值得注意的是，不同背景的受访者对这一时间表的预期存在差异。初创企业的受访者们，怀揣着对新技术、新模式的热情与勇气，对这些时间表的预期更为乐观。他们如同充满活力的探险家，敢于突破传统思维的束缚，相信自动驾驶技术能够以更快的速度改变世界。而来自传统企业的受访者，或许由于对行业现状和风险的深刻认知，相对更为谨慎。
在实现自动驾驶的漫漫征途中，一系列关键技术将发挥至关重要的作用。传感器技术，如同汽车的“眼睛”和“耳朵”，能够精准地感知周围环境的信息，包括车辆、行人、障碍物等。激光雷达、摄像头、毫米波雷达等传感器各司其职，为自动驾驶系统提供全面而准确的数据。人工智能算法则是汽车的“大脑”，它能够对传感器收集到的数据进行快速分析和处理，做出合理的决策，如路径规划、避障等。高精度地图如同汽车的“导航仪”，为车辆提供详细的道路信息，帮助其精准定位和规划行驶路线。车联网技术则实现了车辆与车辆、车辆与基础设施之间的信息交互，提高了行驶的安全性和效率。
自动驾驶汽车的未来已来，虽然前方仍充满挑战，但随着技术的不断进步和相关政策的逐步完善，相信在不久的将来，自动驾驶汽车将不再是遥不可及的梦想，而是成为我们生活中不可或缺的一部分，为我们带来更加便捷、安全、高效的出行体验。
在自动驾驶技术蓬勃发展的浪潮中，下一代自动驾驶汽车的高速公路试点项目宛如一颗即将破土而出的新芽，即将在不久的将来落地生根。然而，这一创新举措并不会立即全面铺开，而是会遵循循序渐进的原则，后续才会向批量或大众市场平台逐步推广。
这些早期的L4级高速公路试点项目，就像是在自动驾驶发展道路上迈出的谨慎而坚实的一步。它们可能会受到诸多限制，局限于那些具备预先绘制精细地图的高速公路路段，以及天气状况良好的区域。这就好比给自动驾驶汽车划定了一个相对安全且熟悉的“舒适区”，让它们在这个区域内积累经验、打磨技术。同时，这些试点项目还将排除某些特定运营设计域（ODD），例如高速公路合流或交叉路口等复杂场景。这些场景犹如自动驾驶道路上的“荆棘丛”，充满了不确定性和风险，需要更成熟的技术和更完善的保障措施才能应对。
在自动驾驶的应用版图中，部分市场已经勇敢地迈出了第一步，推出了早期自动驾驶出租车服务。这些服务如同夜空中闪烁的星星，给人们带来了对未来出行的无限遐想。然而，要实现大规模商业化，却并非一蹴而就之事，仍面临着诸多挑战。技术的进步如同攀登高峰，需要不断攻克一个又一个难关；监管的支持如同坚实的后盾，为自动驾驶的发展提供保障；而资金的投入则如同源源不断的燃料，推动着这一领域不断前行。
最早实现大规模应用的市场，可能会出现在那些出行需求量较大且天气状况普遍良好的大型市场，通常是市中心这样的繁华区域。调查受访者预计，这些大规模推广将于2026年或更晚实现，而中国和美国将凭借其在技术、市场和政策等方面的优势，引领这一市场的发展潮流。
在自动驾驶的商业应用领域，卡车运输成为了备受瞩目的焦点。多家卡车原始设备制造商（OEM）和自动驾驶系统供应商正在北美开展试点项目，让完全自动驾驶卡车在高速公路上行驶。这些卡车就像一群不知疲倦的“钢铁骏马”，从一个直接与高速公路相连的枢纽行驶到另一个枢纽。不过，在测试时驾驶座上仍配备安全员，以确保在遇到突发情况时能够及时采取措施。由于阳光地带各州天气条件良好且监管环境有利，大部分测试都在这些地区进行。调查受访者预计，这些服务将于2026年或更晚实现商业化。我们有理由相信，卡车运输可能是商业领域最早实现自动驾驶的应用场景之一。此外，港口/拖运卡车和场地穿梭车等封闭环境应用场景，由于其相对固定的路线和可控的环境，也可能较早得到采用。
在自动驾驶的发展进程中，法规的完善如同为其保驾护航的灯塔。近期，一些国家出台了自动驾驶相关法规，其中德国发布的指导方针尤为完善，为自动驾驶的发展提供了清晰的指引和规范。然而，许多其他国家以及许多城市仍缺乏全面、统一的监管框架，这就如同在自动驾驶的道路上设置了许多“路障”，制约了其发展的速度和范围。只有建立起完善的法规体系，才能让自动驾驶技术在安全、有序的轨道上加速前行。
自动驾驶：投资、技术与市场变革的深度洞察
在自动驾驶技术蓬勃发展的当下，L4级车辆的早期应用场景宛如一颗璀璨的新星，吸引着无数目光，但其在技术开发方面的投资需求却如同一座高耸的山峰，令人望而生畏。据估算，这些成本大致在6亿至15亿美元之间，犹如一个庞大的资金黑洞，涵盖了硬件与软件开发的多个层面，以及验证与测试的复杂环节。
而当我们将目光投向L4或L5级自动驾驶出租车应用场景时，会发现其所需的早期投资更是惊人，可能是其他早期L4/L5级应用场景的五倍之多。这一巨大的投资差距，凸显了自动驾驶出租车在技术复杂性和市场潜力上的独特地位。
硬件开发：高成本与关键组件的博弈
硬件开发是自动驾驶技术投资的重要组成部分，它涵盖了传感技术、执行器以及高性能计算设备的研发。从初始安全概念设计的精心构思，到测试环节的严格把关，再到工业化（面向大规模制造的设计）的精心筹备，每一个阶段都凝聚着无数工程师的心血和智慧，也伴随着高昂的成本。此外，针对特定应用场景的潜在定制化开发成本，更是让硬件开发的成本雪上加霜。
在硬件开发的成本构成中，与低层级模块测试相关的软件开发成本以及为满足标准要求所需的文档编制成本也不容忽视。这些看似琐碎的环节，却是确保硬件质量和安全性的关键所在。
验证成本则是硬件开发中的另一大开支。它包括仿真工具的购置与使用、数据收集与存储的庞大需求、基于云技术的仿真的高昂费用，以及在受控环境和真实场景中对完整软件系统进行测试所产生的巨额费用。这一过程需要数百名驾驶员的参与，他们如同精密仪器中的螺丝钉，确保每一个测试环节都能顺利进行。
在众多硬件组件中，激光雷达（LiDAR）被我们的调查受访者认为是最关键的硬件组件。它就像自动驾驶汽车的“眼睛”，能够精准地感知周围环境的信息。然而，也有相当一部分人提到了性能芯片和硬件加速器，它们作为控制单元的主要组成部分，为自动驾驶汽车的大脑提供了强大的计算能力。尽管目前自动驾驶汽车硬件成本高昂，但我们有理由相信，随着技术的不断进步和规模效应的显现，自动驾驶汽车硬件成本将在21世纪30年代初下降，且相关组件最终将实现商品化，就像曾经的智能手机零部件一样，逐渐走向大众市场。
软件开发：关键控制点与极端边缘场景的挑战
软件将成为自动驾驶领域的长期关键控制点，这一点毋庸置疑。我感知软件和预测/决策软件更是取得成功的最为关键的因素。它们如同自动驾驶汽车的“大脑”，指挥着车辆的每一个动作。
然而，在开发软件时，开发者面临着巨大的挑战，尤其是在处理“极端边缘”场景时。这些场景就像隐藏在黑暗中的陷阱，仅在极罕见情况下才会出现，但却可能对自动驾驶汽车的安全造成致命威胁。随着自动驾驶汽车运营设计域（ODD）日益复杂，涵盖高速行驶、城市道路行驶或恶劣天气行驶等场景，软件需要覆盖的极端边缘场景也将随之增多。开发者需要像侦探一样，不放过任何一个细节，确保软件在各种极端情况下都能做出正确的决策。
开发工具：支撑大规模数据处理的基石
开发工具是自动驾驶应用场景技术栈中最关键的要素之一。在自动驾驶时代，数据就像石油一样珍贵，而开发工具则是开采和提炼石油的利器。自动驾驶需要能够处理大规模数据集并支持持续数据集成与部署的新型开发工具链。这些工具就像魔法棒一样，能够加快开发周期、提升仿真效果，帮助开发者在激烈的市场竞争中脱颖而出。
盈利模式：传统与创新的碰撞
自动驾驶技术的出现有望重塑私家车和出行服务市场的进入模式，而盈利模式则是这一变革中的核心问题。原始设备制造商（OEM）就像在茫茫大海中航行的船只，既要努力满足客户对高端先进驾驶辅助系统（ADAS）功能的期望，又可能因测试和验证的高昂开发成本而难以盈利。空中下载（OTA）软件将成为一种关键控制机制，为OEM提供新的盈利途径。
在盈利模式的选择上，传统汽车制造商和软件公司、初创企业存在着明显的分歧。传统汽车制造商主要认为一次性付款将成为默认模式，就像过去购买传统汽车一样简单直接。而软件公司和初创企业则认为订阅模式将最为普遍，用户可以根据自己的需求选择不同的服务套餐，就像订阅流媒体服务一样灵活方便。
对于自动驾驶出租车和自动驾驶穿梭巴士最有可能普及的盈利模式，受访者的看法也存在分歧。尽管订阅模式在各地区都是最受欢迎的选择，但行业利益相关者可能会尝试其他方法，就像在探索未知的宝藏一样，不断寻找最适合自己的盈利模式。公司类型似乎对部分受访者的看法产生了影响。例如，与在传统汽车制造商工作的受访者相比，在初创企业和软件公司工作的受访者更倾向于认为订阅模式将成为主流，这反映了不同类型公司在创新思维和市场敏锐度上的差异。
行业变革：四大趋势下的新格局
汽车行业正受到自动驾驶、车联网、电动化和共享出行（ACES）这四大趋势的颠覆性影响，这些力量就像一股强大的洪流，共同作用，将使出行领域迎来第二个转折点。自动驾驶将因其所需的高额投资而改变整个行业格局，它就像一场风暴，席卷了整个汽车行业，引发了技术栈和车内客户体验的重大变革。
在物流行业，自动驾驶也将带来根本性变化。例如，长途运输可能不再需要司机，这将大大降低人力成本，提高运输效率。这些变化可能会降低成本，并可能导致价值池的转移，例如电子商务的增长。就像一场蝴蝶效应，自动驾驶的微小变化将引发整个行业的连锁反应。
在这种新环境下，战略合作伙伴关系和新的市场战略可能会应运而生。相关企业可能会考虑改变其市场进入模式和组织模式，同时构建新的能力。自动驾驶技术的进步可能促使这些企业寻求筹集和部署资本的新途径，包括并购活动。相邻领域的企业也可能受到影响，例如，随着自动驾驶汽车的日益普及，物流企业必须考虑重塑其基础设施，如在高速公路附近建设仓库，以便在这些地点之间实现完全自动驾驶。这种新基础设施可以与其现有网络和物流形成互补，就像拼图一样，共同构建出一个更加高效、便捷的物流体系。
自动驾驶技术的发展是一场充满挑战和机遇的征程。在投资、技术、盈利模式和行业变革等多个方面，都存在着诸多未知和变数。但正是这些挑战和机遇，推动着汽车行业不断向前发展，向着更加智能、便捷、安全的未来迈进。
