輔助和自動駕駛技術(shù)的發(fā)展繼續(xù)快速推進。自動駕駛有多種形式，由于汽車行業(yè)的非凡進步，其中一些，包括預(yù)測巡航控制、車道居中和自動停車，已經(jīng)在我們的掌握之中。然而，要成功地在廣泛采用的道路上航行，我們?nèi)匀恍枰朔讉€障礙。

在今年的Synopsys ARC 處理器虛擬峰會 2021上的主題演講中，保時捷公司高級駕駛輔助系統(tǒng) (ADAS) 和自動駕駛負責人 Jürgen Bortolazzi 博士表示，實現(xiàn)自動駕駛的全部潛力在很大程度上是一個合作問題。

首先，汽車制造商仍需要在技術(shù)實施方面與法律當局建立完全一致。與此同時，汽車制造商自身也需要廣泛的合作，也需要與數(shù)據(jù)、硬件、軟件和人工智能（AI）等領(lǐng)域的廣泛專家進行戰(zhàn)略合作。在奧迪、賓利和蘭博基尼等品牌中擁有保時捷的大眾汽車集團在其自動化之旅中已經(jīng)相對領(lǐng)先。即使乍一看，自動化似乎并不自然地與所謂的“司機的汽車”——人們購買的汽車主要是為了享受他們的表現(xiàn)。

開闊道路的快感是駕駛的要素之一。但正如 Bortolazzi 博士指出的那樣，“很多駕駛條件并不好玩”——比如交通擁堵、尋找停車位，然后實際停車。德國司機每年平均花費 41 小時尋找停車位，而在紐約，這個數(shù)字上升到驚人的 107 小時！大眾汽車集團目前的努力集中在緩解這些壓力源，同時保持駕駛的興奮感?！白詣玉{駛將伴隨而不是取代手動駕駛保時捷的能力，”Bortolazzi 博士肯定道。

繼續(xù)閱讀以了解自動駕駛汽車在實現(xiàn)更高水平的自動化移動性方面面臨的前五項挑戰(zhàn)，以及部署 3 級和 4 級自動化系統(tǒng)所需的增強設(shè)計方法。

1. 新的交通系統(tǒng)意味著全新的法律和社會框架

Bortolazzi 博士將“接受”列為將自動駕駛汽車推向市場的關(guān)鍵挑戰(zhàn)，稱其為“社會問題”，仍需要建立信任?？紤]范圍從明顯的安全問題到能源消耗和數(shù)據(jù)所有權(quán)等領(lǐng)域。目前，將自主技術(shù)作為一個孤立的功能引入幾乎沒有意義。相反，它必須是未來交通系統(tǒng)的一個組成部分。

基礎(chǔ)設(shè)施驗收遵循法律框架的建立。在德國，當局最近通過了一項法律，允許 4 級自動駕駛汽車在獲得官方許可的情況下在公共道路上行駛。Bortolazzi 博士表示，他預(yù)計首批自動駕駛乘用車將于明年在德國公路上首次亮相。但他補充說，在全球范圍內(nèi)，每個地區(qū)和市場都處于非常不同的階段，建立無人系統(tǒng)框架在法律上仍然是一個巨大的飛躍。

德國的裁決是該行業(yè)的重大進步，預(yù)計其他國家也會效仿。由于中央法律機關(guān)、個別地區(qū)、產(chǎn)業(yè)合作伙伴和初創(chuàng)企業(yè)之間的密切合作——促進動態(tài)發(fā)展，中國將成為預(yù)期的自治革命的主要參與者之一。

2.汽車OEM不能指望單獨成功

大眾汽車和福特之間的聯(lián)盟是自動駕駛領(lǐng)域的參與者必須考慮的財務(wù)挑戰(zhàn)，有時甚至是意識形態(tài)挑戰(zhàn)。Bortolazzi 博士認為市場分為兩個不同的類別——旨在改善駕駛員體驗的傳統(tǒng)汽車制造商，以及希望將駕駛員完全排除在外的新興移動公司。

在這兩個領(lǐng)域，戰(zhàn)略聯(lián)盟將是推動技術(shù)走向主流的必要條件?！奥?lián)盟是一項充滿活力的巨大投資努力，”博托拉齊博士說。預(yù)計持續(xù)的整合將受到制定明確標準和構(gòu)建廣泛制造商和服務(wù)提供商可以使用的可擴展平臺的需求的推動。

在中國市場，與當?shù)貙嶓w合作的需求對于國際汽車制造商在市場上開發(fā)自主服務(wù)至關(guān)重要，因為外國公司被禁止獨立持有中國數(shù)據(jù)。例如，寶馬已經(jīng)分別與百度和騰訊合作進行系統(tǒng)開發(fā)以及數(shù)據(jù)計算和存儲。

3. 車輛數(shù)據(jù)收集需要大修

2 級（部分駕駛自動化）和 3 級（有條件駕駛自動化）及以上之間存在技術(shù)鴻溝。從廣義上講，未來幾年的重點將是 2 級能力的優(yōu)化，而向 3 級和 4 級的轉(zhuǎn)變將分階段進行，可用性和可用性受到限制。

但是，由于 OEM 必須降低風險，系統(tǒng)限制將會很嚴格，并且系統(tǒng)鏈接將逐步擴展。開發(fā)必要的算法將是大型團隊的工作，因為它需要一種新的、更廣泛的數(shù)據(jù)收集方法。人工智能訓練集將需要利用從原型車和現(xiàn)有客戶汽車的組合中收集的大量信息庫。以這種規(guī)模收集、處理和存儲數(shù)據(jù)集是一項巨大的工作，需要新的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)架構(gòu)。

安全和安保是數(shù)據(jù)和道路方面的進一步關(guān)鍵問題，這增加了已經(jīng)具有挑戰(zhàn)性的開發(fā)過程。車輛的自動化系統(tǒng)需要確保免受黑客的攻擊，這些黑客試圖直接傷害制造商或客戶。

4. 新的加工需求呼喚量子飛躍

全自動駕駛依賴于功能冗余——車輛應(yīng)對各種復(fù)雜場景的能力。攝像頭、雷達、超聲波傳感器、夜視和高清地圖的組合，在車輛前部提供高冗余度并在后部和側(cè)面提供覆蓋，足以滿足 Level 2 和 Level 2 Plus 功能。對于 3 級及以上級別，LiDAR（光檢測和測距）技術(shù)變得必要，并且背面和側(cè)面的冗余增加了兩到三倍。

當前的處理性能要求已經(jīng)很高。大眾汽車現(xiàn)有的系統(tǒng)運行來自 10 家供應(yīng)商的超過 35 個應(yīng)用程序，實時客戶安全功能分布在多個主機上。Bortolazzi 博士表示，下一代ADAS需要片上解決方案，以提供更高的集成度，同時提供更高的能效和可擴展性。

要完全啟用 3 級和 4 級功能，需要 5 到 10 倍于當前強大的處理平臺，他稱之為“電路板處理性能的巨大飛躍”。

5. 閉環(huán)系統(tǒng)對開發(fā)速度至關(guān)重要

最后，有效的驗證和確認 (V&V) 需要顯著改進車輛測量設(shè)備、數(shù)據(jù)管理以及對試驗場、方法和工具的投資。汽車行業(yè)已經(jīng)在使用仿真取得良好效果，但必須大幅擴展其使用范圍。這意味著建立一個閉環(huán)，包括從測試和客戶車輛收集數(shù)據(jù)、分析和處理。

創(chuàng)建這樣一個循環(huán)意味著將開發(fā)周期從幾個月縮短到幾周——這是推進自動化移動的一個重要因素，加強了對戰(zhàn)略伙伴關(guān)系的需求。在大眾汽車的案例中，這是與微軟的聯(lián)盟，利用該公司的 Azure 云平臺來構(gòu)建一個包含數(shù)據(jù)管理和處理和分析工具的分層架構(gòu)。

概括

風險很高，隨著軟件和電氣/電子 (E/E) 架構(gòu)成為移動性的核心特征，另一個挑戰(zhàn)肯定是人才和從內(nèi)部構(gòu)建新技術(shù)技能集的任務(wù)。自主之旅的下一階段將是每個人不斷學習的階段，這確實是一個激動人心的時刻，可以見證行業(yè)從未見過的突破。

審核編輯 黃昊宇