封閉場域/固定路線更易落地 商用無人車發展超前部署

2020-03-30
自駕車發展猶如倒吃甘蔗,可看到第三級商用自駕車已進入試營運階段,如Nuro R2的自動駕駛送貨車,獲准在美國道路上進行測試。與此同時,豐田也預計將在東京奧運運行無人接駁服務,智慧運輸發展一觸即發。

 

2020年年初盛大舉行的CES大展以智慧運輸作為主題,可看到豐田(Toyota)在展會中宣布,將於富士山興建智慧城市Woven City,城市內將規畫自駕車、個人載具(滑板車、自行車)與行人等三種不同道路,以前瞻性的概念展示未來城市移動的願景及方案。此外,車電大廠ZF則表示,高度自動駕駛(L4/L5)將首先於公眾運輸和商用車輛實現,同時該公司也將於2020年啟動2個L4/L5計畫,為全自動駕駛發展開拓嶄新的一頁。

工研院資通所副所長鄭聖慶(圖1)表示,國際車廠積極研發L3/L4等自駕功能,其中商用車更是各界關注焦點之一,原因是很多商用車都在特定或是限定場域營運,如公共運輸之巴士及商用運貨車,大多有固定之路線及營運模式,非常有利於發展L3及L4之自動駕駛,藉以來提供運輸安全及降低營運成本;國內電動巴士廠商(如車王電、力歐新能源等)也看到這個趨勢,積極尋求在自駕技術的合作夥伴。

圖1  工研院資通所副所長鄭聖慶指出商用自駕車適合應用於封閉式場域,故車廠大多將L3/L4的自駕車種率先導入其中。

根據工研院產科國際所預估,2020年將有接近40萬輛具備L3以上能力的自動駕駛車進入市場,其中商業應用占比約3%的比重。2025年將成長至超過100萬輛,而商業應用(如貨車、接駁車和卡車)比重將會有明顯成長。

自駕車發展聚焦服務導向

據了解,2018年底Waymo在美國亞利桑納州推出全球首個付費自駕計程車服務「Waymo One」,初期每輛車皆配有一位受過訓練的安全駕駛員,而2019年部分車輛已取消此配備。距今Waymo One已登場一年多,月用戶約1,500人,服務訂單數量超過10萬次(圖2)。

圖2  Waymo One自駕計程車服務。
資料來源:Waymo、車輛中心。

然而,要真正實際上路前,自駕車需要經過一系列的測試。拓墣產業研究院分析師陳虹燕(圖3)談到,自駕車的測試會分為封閉場域測試和一般道路測試,一般道路測試是自駕車技術成熟度的指標,因為即便一般道路測試是在限制路線上,仍會遇到難以預期的路況,而這些收集來的數據能夠讓廠商修正在封閉場域所訓練過的自駕系統進而優化自駕能力。以目前自駕車的發展來看,商用自駕車開始步入商轉,預期會以低速、固定路線和短程的接駁為主,例如觀光區域、活動展館間、機場航廈間的接駁,或者裝卸碼頭的貨品運送等。

圖3  拓墣產業研究院分析師陳虹燕表示商用自駕車商轉會先以低速、固定路線和短程的接駁為主。

陳虹燕指出,自動駕駛在各方意識到並非短期內可實現(或者獲利)後開始冷靜看待,觀察近期廠商的變化會是從「技術展示」改為「服務展示」,廠商間的差異也開始浮現,部分廠商已經能夠在道路上提供服務例如Waymo和剛拿到加州公共事業委員會許可的Cruise(通用集團旗下),透過實際的服務向市場展示自駕車的運行模式和可靠程度。而近期在中國爆發的新冠肺炎也讓自駕車的必要性和實用性受到關注,例如自駕貨車在這類情況下就能發揮功用,免去駕駛進出疫區會受感染或需要被隔離的情況,同時也能作為送藥和物資的服務。

隨著商用接駁、物流服務不斷加溫,銜接物品與人之間的最後一哩路運輸備受矚目。可看到CES 2020展上,包含Valeo、本田(Honda)、Toyota皆推出簡易化的移動載具,此外也有許多中小企業推出相關的解決方案,對於台灣產業來說,不失為是自駕車周邊所帶來的另類商機。 2019年自駕車市場一般乘用車L1自動駕駛功能(如自動巡航、車道偏移警示、自動緊急剎車等)開始普及,像是TSS系統(Toyota Safety Sence)中,有四大主動跟車巡航(Adaptive Cruise Control, ACC)系統,擁有定速控制、減速控制、追蹤控制和加速控制等;少數車種開始導入L2自動駕駛功能(包含自動巡航+自動車道維持),如Honda的Honda Sensing技術。

資策會MIC資深產業分析師兼研究總監鄭兆倫(圖4)表示,2019年自駕車發展急速起飛,可看到無人運輸的實驗場域越來越多,且範圍不僅限於封閉式場域,就連開放式的道路實測,更是有增無減不斷增加。

圖4  資策會MIC資深產業分析師兼研究總監鄭兆倫提出全自動駕駛商轉需具備經驗、資金、法規、降低成本與消費者接受等條件。

五大要點待克服邁向全自動駕駛商用發展

鄭兆倫分析,L5自駕車真正進入商用化仍有一段漫長道路要走,總結來說可歸類成五大要點,包含全自駕系統商用化、自駕車開發經驗持續累積、L5服務商所需長期資金、商用化法規環境完整建置,以及促進消費者接受度等。

首先,全自駕系統要全面商用化,意味著製造成本需要大幅下降進而量產。然而目前L5自駕系統價格仍居高不下,動輒三萬美元且非量產等級,不可能進行大規模的量產商用。整體看來,L5全自駕汽車要降低成本,還需要交由車廠或ZF、Bosch這類型的汽車製造廠商才得以實現。

第二,自駕車仍需仰賴多種不同場域的測試,累積人工智慧學習的能力,從中獲得更聰明的「大腦」,以及即時反應的效果,以現階段而言,在非密集城市中已經勉強可以運行自駕車,至於是否能於人口或交通運輸密集的場景有效運行,可以期待從2020年東京奧運,Toyota的自駕車看出端倪。

據了解,Toyota公布將於東京2020年奧運會及殘奧會上,使用自駕車行動駕駛服務(Autono-MaaS)專用電動車(EV)。2020年東京奧運會及殘奧會期間,Toyota將提供十幾輛e-Palette(東京2020規格),作為奧運村裡的接駁巴士服務,滿足運動員及賽事相關人員接駁需求。透過在Toyota的車輛控制平台搭載專門開發的自動駕駛系統(自動駕駛的軟硬體控制技術、攝影機和光達(LiDAR)等感測器),以及高精度3D地圖,實現相當於L4的低速自動駕駛服務。不過原訂於2020年7月登場的東京奧運,極有可能在新型冠狀病毒肺炎(COVID-19)的疫情升溫下,讓受期待許久的國際賽事面臨停辦或延期的變數。

第三,L5的全自駕車系統需要有龐大資金的挹注,且非一時半刻得以看到獲利,因此即便是Waymo背後有Google這個大金主撐腰,Google也不打算無限度地砸入大量資金,給不知到甚麼時候可以回收投資的公司,故Waymo仍需要從母公司以外的投資者募集資金。也因此,除了技術不斷開發前進,取得穩定且長期資金投入來源也非常重要。

第四,目前已有自駕車測試(實驗)性質的法規環境建置,但可以讓自駕車正式上路的法規仍未底定。正式上路與實驗性質的政策在落實上,仍有非常大的差異,當全自動駕駛汽車上路,如何釐清肇事責任歸屬極為重要,而這也是自駕車發展的關鍵要素。否則當事故發生時,要向駕駛者還是車廠問責呢?

基於此,目前尚未有任何國家頒布相關法規,允許可量產的全自駕車合法上路,這無疑是相關技術發展與應用的一大阻礙。當標準化法規逐步推行,自駕車的生產和部署可望快速增加,不過這可能還要再過幾年才會實現。 

最後,即便上述技術、資金與法規問題迎刃而解,消費者心理上是否可以完全信任自駕車,並享受自駕帶來的服務還有待商榷。但可以確定的是,目前L5的自駕車離商轉仍有一段距離,消費者的接受度尚未培養起來,不過初期來說,越是特定的環境,消費者接受度也就越高。

整體來說,自駕車發展可分為五個階段,大多數的人定義L4之後才能算是自動駕駛。而L3僅能說是部分自動駕駛的汽車,其爭議在於存在駕駛行為的轉換,當自駕系統提出要求時,人類駕駛員必須立即接手駕駛,但交通事故往往發生在一瞬間,該情況會限制L3車輛的發展,預期一般乘用車會以L2或L2+為規畫重點。

陳虹燕認為,行駛於限制區域內的商用車若選擇不配置安全駕駛員就屬於L4等級,L4的自駕系統在定義上是不需要人類介入接手駕駛(限制區域內),在硬體上,感測器的數量將大幅增加作為感測融合和冗餘,收回的大量數據將挑戰傳輸速度、即時性和中央處理器的運算力。

傳統車廠考慮的是將自駕技術導入至現有車輛中,屬於輔助駕駛系統的L2和L2+是能夠在短期內實現的級別,但並非表示車廠並未向前部署,而是短中長期規畫的差異。新創公司則無現有市場的包袱,開發自動駕駛技術的新創企業大多是以研發技術為主而非造車,Waymo是一個很典型的例子,將自駕技術導入到合作車廠的車上但不自己投入造車。

以目前來說,L4雖然不需要人類介入,但是否配置安全駕駛員仍要看當地法規而定,以商用計程車為例還要考慮消費者對自駕車的信心程度,所以就算駕駛系統已屬於L4層級,也可能出現配置人類駕駛員以便在特殊情況時接手的情況。

 

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