輔助和自動駕駛技術的發展繼續快速推進。自動駕駛有多種形式，由于汽車行業的非凡進步，其中一些，包括預測巡航控制、車道居中和自動停車，已經在我們的掌握之中。然而，要成功地在廣泛采用的道路上航行，我們仍然需要克服幾個障礙。

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 (ADAS) 和自動駕駛負責人 Jürgen Bortolazzi 博士表示，實現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，也需要與數據、硬件、軟件和人工智能（AI）等領域的廣泛專家進行戰略合作。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相對領先。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。

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。“自動駕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。

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

1. 新的交通系統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鍵挑戰，稱其為“社會問題”，仍需要建立信任。考慮范圍從明顯的安全問題到能源消耗和數據所有權等領域。目前，將自主技術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的一個組成部分。

基礎設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，每個地區和市場都處于非常不同的階段，建立無人系統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的重大進步，預計其他國家也會效仿。由于中央法律機關、個別地區、產業合作伙伴和初創企業之間的密切合作——促進動態發展，中國將成為預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盟是自動駕駛領域的參與者必須考慮的財務挑戰，有時甚至是意識形態挑戰。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。

在這兩個領域，戰略聯盟將是推動技術走向主流的必要條件。“聯盟是一項充滿活力的巨大投資努力，”博托拉齊博士說。預計持續的整合將受到制定明確標準和構建廣泛制造商和服務提供商可以使用的可擴展平臺的需求的推動。

在中國市場，與當地實體合作的需求對于國際汽車制造商在市場上開發自主服務至關重要，因為外國公司被禁止獨立持有中國數據。例如，寶馬已經分別與百度和騰訊合作進行系統開發以及數據計算和存儲。

3. 車輛數據收集需要大修

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鴻溝。從廣義上講，未來幾年的重點將是 2 級能力的優化，而向 3 級和 4 級的轉變將分階段進行，可用性和可用性受到限制。

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

安全和安保是數據和道路方面的進一步關鍵問題，這增加了已經具有挑戰性的開發過程。車輛的自動化系統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——車輛應對各種復雜場景的能力。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）技術變得必要，并且背面和側面的冗余增加了兩到三倍。

當前的處理性能要求已經很高。大眾汽車現有的系統運行來自 10 家供應商的超過 35 個應用程序，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. 閉環系統對開發速度至關重要

最后，有效的驗證和確認 (V&V) 需要顯著改進車輛測量設備、數據管理以及對試驗場、方法和工具的投資。汽車行業已經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，包括從測試和客戶車輛收集數據、分析和處理。

創建這樣一個循環意味著將開發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，加強了對戰略伙伴關系的需求。在大眾汽車的案例中，這是與微軟的聯盟，利用該公司的 Azure 云平臺來構建一個包含數據管理和處理和分析工具的分層架構。

概括

風險很高，隨著軟件和電氣/電子 (E/E) 架構成為移動性的核心特征，另一個挑戰肯定是人才和從內部構建新技術技能集的任務。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，可以見證行業從未見過的突破。

審核編輯 黃昊宇