苹果玩不转自动驾驶?

2021-09-09 21:57 来源:创事记 作者:佚名 原文链接:点击获取

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苹果汽车呼之欲出,但自动驾驶测试车却撞了。

文/James  编辑/晓寒

来源:车东西

苹果发布会下周就开幕了!这次很可能会公布苹果汽车的相关消息。

多年来,苹果造车已是公开的秘密。进入2021年以来,相关消息出现的密度更是大幅增加。据日韩和台湾媒体报道,该公司正广泛与车企和供应商接触,以寻求纯电车辆平台和零部件支持。

所有这些消息都暗示苹果汽车已经到了临门一脚的地步,所以今年发布会的one more thing也非常值得期待。就在苹果昨夜公布秋季发布会消息后,其总市值一度逼近2.6万亿美元,可见苹果的影响力与号召力之强。

作为全球科技界一哥以及全球市值最高的公司,苹果汽车推出后大概率会重新发明汽车,改变现有的汽车产业格局。

虽然目前外界并不知道苹果到底要造台什么样的车,但能确定的是一定要搭载自动驾驶技术。

然而颇具讽刺意味的是,在刚刚过去的8月份,苹果却接连被曝出两起自动驾驶事故。苹果特殊项目团队(Special Projects Group, SPG)副总裁Doug Field日前也从苹果跳槽至福特,不由得让人给苹果汽车捏了一把汗。

那么苹果的自动驾驶事故到底怎么回事,是技术不行还是无辜被撞?苹果自动驾驶的研发进展如何,能否给苹果汽车提供出优秀的自动驾驶系统呢?

一周内出两起事故 苹果自动驾驶怎么了

早在2017年4月,苹果就开始在加州的公开道路上进行L4级自动驾驶测试,到现在已经4年有余。

然而,从4年多的测试来看,苹果在2019年经历了一次低潮期,2020年的新冠肺炎疫情也让自动驾驶测试停滞数月。直至今年,自动驾驶测试才再次抬头。

▲苹果自动驾驶测试车

▲苹果自动驾驶测试车

有趣的是,就在近期,苹果的自动驾驶测试车居然还发生了两起事故。要知道,苹果的自动驾驶测试车上次发生事故还在2年前。

近期第一起事故发生在今年8月19日,当晚9:30,苹果改装的雷克萨斯RX450h在圣地亚哥零售中心的停车场内发生交通事故。事发时,一辆现代索纳塔从车库内向外倒车,撞上了苹果测试车的前保险杠右侧。

▲8月19日事故事发地(Google街景)

▲8月19日事故事发地(Google街景)

事发时,苹果测试车处于手动驾驶模式。碰撞前,苹果测试车驾驶员采取制动,车辆完全停止后,被现代索纳塔撞上。

此次事故中,没有人员伤亡,但两辆车都出现了轻微损坏。

另一起事故就在4天后,8月23日早间,同样还是一辆改装的雷克萨斯RX450h,在Cupertino零售中心的停车场内发生事故。事发时,一辆斜停在停车场内的斯巴鲁汽车低速倒车,撞上了苹果测试车的后保险杠。

▲苹果自动驾驶车辆事故报告

▲苹果自动驾驶车辆事故报告

在这起事故中,苹果测试车处于停止状态,且未在自动驾驶模式中。同时,这起事故中也没有人员伤亡,但两辆车都出现了损伤。

两起事故事发时,苹果测试车都没有处于自动驾驶模式。不过,从苹果自动驾驶测试的历史来看,此前4年的测试总共发生3起事故,上一起还是2019年9月。

显然,伴随着苹果自动驾驶测试的抬头,测试车的事故也难以避免。

实际上,仅凭两起事故并不能判断苹果自动驾驶测试的抬头。从测试车数量分析,苹果的测试确实正在崛起。

2017年4月,苹果的自动驾驶测试车仅有3辆,当年年底增加到了8辆车。2018年是苹果自动驾驶测试的高潮,当年全部62辆车都投入了测试。测试车数量最多的时候,苹果拥有72辆车。

而在2019年之后,测试车数量缓慢减少,一度减少到66辆,同时自动驾驶安全员的数量也在减少。

直至今年,测试车减少的趋势才有扭转。今年5月和8月,苹果增加了两辆自动驾驶测试车,目前共有69辆测试车。自动驾驶安全员的数量也在同步上升。今年5月,苹果仅有52名安全员,而到了7月增加到92名。

从这个角度看,苹果自动驾驶测试确实正在抬头。

秘密买下试验场 路测四年已是硅谷第三

路测4年来,苹果的测试规模已经是硅谷“老三”,仅次于美国的自动驾驶老大Waymo和老二Cruise。

不过,苹果这个第三名相比第一、第二的距离有点大。

谷歌母公司Alphabet旗下的自动驾驶公司Waymo现在共有615辆车,1244名安全员,并且部分车辆已经拿掉了安全员,名副其实自动驾驶老大。

通用汽车旗下的自动驾驶公司Cruise共有201辆车,测试规模小了不少,但安全员数量也达到903人。

然而,苹果作为第三名,仅有69辆车,92名安全员,测试规模差距显而易见。

测试成果如何呢?

在行业内,普遍用MPD值(Miles Per Disengagements,平均每次脱离行驶的距离)描述自动驾驶的成果。如果MPD值越高,代表其自动驾驶能力越强。

苹果进行公开道路自动驾驶测试的首年,其MPD值为0.12英里(约合193米),这个成绩确实算不上好。当年,苹果的测试里程为838英里(约合1348.6公里),但人工干预的次数达到7074次。

进入测试的第二年,也就是2018年,苹果的自动驾驶测有了明显进步,但是实际效果仍然不太行。这一年的MPD值为1.15英里(约合1.85公里),相比前一年的不到200米提升了接近10倍。

同时,2018年也是苹果自动驾驶测试最积极的一年,当年一共跑了79745英里(约合12.83万公里),但是脱离次数也达到了6.9万次。

2019年,苹果的自动驾驶测试总里程大幅下降,仅有去年的1/10左右,为7544英里(约合1.2万公里)。但是,自动驾驶成果提升很明显,MPD值达到了117.88英里(约合189.71公里),相比前一年的数据提升了近百倍。

2020年,受新冠肺炎疫情影响,3月~5月间苹果自动驾驶测试完全停止,6月起才逐渐恢复。2020年全年,苹果自动驾驶测试里程为18805.4英里(约合3.03万公里),人工干预次数仅有130次,MPD值达到了144.6英里(约合232.71公里)。

不过,这个成绩相比于Waymo还是有不小的差距。2020年,Waymo共有239辆测试车,跑了62.88万英里(约合101.20万公里)。

然而,车内安全员的干预次数全年仅有21次!Waymo的MPD值达到了29944.69英里(约合4.8万公里)。

看来苹果的自动驾驶相比头部玩家,还有不小距离还需要好好努力。

苹果的努力方向之一是增加测试规模,其二就是加大研发投入,简单来说就是花钱。

就在本周一,有消息称苹果花费1.25亿美元买下了一个试车场。这一试车场位于美国亚利桑那州,占地5458英亩(约合22.09平方千米),在此之前,这里是克莱斯勒汽车的试车场。

▲测试车场卫星图

▲测试车场卫星图

对于未发布的产品,苹果认为保密才是最重要的。因此,这个试车场的直接买家并非苹果。

有消息称,2017年开始,苹果就通过代理公司租下了这一试车场,试车场内有各种模拟路况,可以全面测试车辆在各种工况下的性能表现。

而在这个场地当中,苹果可以测试更加超前的产品,而非直接到公共道路上测试。既保证了安全,同时也有很强的保密性。相信未来几年,这一个试车场无论是对于苹果的整车项目,还是自动驾驶,都有重要意义。

终极目标是造车 半年来高管变动频繁

作为全球市值第一的公司,同时可能也是最赚钱的公司,苹果早已富可敌一众小国。从苹果的财报中可以看到,其毛利超过40%,这是大多数公司想都不敢想的数字。

虽然苹果现有产品线顺风顺水快速增长,但苹果的造车项目却并非如此。实际上,从2014年前后开始的苹果造车项目,至少经历过两次重大震荡。

2013年,苹果推出手机映射系统CarPlay,基于iOS系统,车辆的车机也能和手机拥有差不多的使用体验,近几年CarPlay几乎就称为了合资车和进口车的标配。

然而,苹果的汽车野心远不止于此。2015年,苹果租了一辆道奇MPV,在车顶加装了多个摄像头。成为苹果汽车项目的催化剂。

随后,苹果开始大量招聘汽车人才,特别是在特斯拉有过实战经验的人才。

苹果造车项目快速上马,由时任产品设计副总裁Steve Zadesky领导,并汇报给时任苹果高级副总裁Dan Riccio。苹果造车项目Project Titan高歌猛进,2015年团队人数就达到了1000人。

▲时任苹果产品设计副总裁Steve Zadesky

▲时任苹果产品设计副总裁Steve Zadesky

然而,热度持续了不到一年时间,苹果Titan项目就面临着第一次转折,Steve Zadesky离开了造车团队。苹果聘请已经退休的前任高级副总裁Bob Mansfield接手项目,从Mansfield接手之后,苹果从造车逐渐转向研发自动驾驶系统。

▲时任苹果高级副总裁Bob Mansfield

▲时任苹果高级副总裁Bob Mansfield

2017年开始,苹果改装的雷克萨斯RX450h上路测试至今。

有消息称,这些雷克萨斯RX450h也不是苹果买的,而是从租车公司Hertz租来的。由此可见,苹果虽然不差几十辆车的钱,但还是能省则省。

去年年底,掌管造车项目的Bob Mansfield再一次退休,取代他的是苹果机器学习和人工智能战略高级副总裁John Giannandrea。此时,苹果的造车项目再次迎来重要变化。

一直研发自动驾驶系统的苹果,再次回归制造整车。从去年开始,苹果在亚洲多地寻找合作伙伴,包括台积电、LG能源解决方案、现代汽车、起亚汽车,苹果造车再一次被提上了日程。

然而,此次苹果重启造车,与几年前已经完全不同。

如今,全球主要汽车市场中国、欧洲的新能源车渗透率都超过10%。乘联会公布的数据显示,今年8月,国内零售新能源车渗透率达到17.1%。此外,特斯拉Model 3一款车的累积销量已经超过百万辆,这与五年前的汽车市场已经不能同日而语了。

不过,今年以来,国内又出现了一批造车新势力,小米、集度等正在发力。而苹果,在整车制造的层面,和这一批新势力的进展或许差不多。

苹果造车项目主帅更换之后,项目中的多为高管也相继被更换。

今年年初,彭博社曾报道了苹果造车团队的13名核心成员,而目前,已经有4名成员离职。

▲苹果汽车项目核心团队(灰色为已经离职人员)

▲苹果汽车项目核心团队(灰色为已经离职人员)

就在昨天,苹果造车项目的核心成员Doug Field离职,并加入福特汽车。

Doug Field从80年代就在福特汽车做工程师,此后加入苹果。第一次离开苹果后,Doug Field加入特斯拉,最高职位是高级副总裁。电动汽车领域的王牌车型特斯拉Model 3就是Doug Field一手领导打造的。

显然,苹果希望Doug Field能够打造一款具有苹果属性的智能电动汽车。

有分析指出,核心团队成员的离职,是苹果造车项目的一大损失。实际上,看待苹果造车项目也不能过于武断,剩余的核心团队或许将有更高的凝聚力,专注打造一款智能汽车。

未来3~5年,或许我们就能看到苹果打造的智能电动汽车。

不断获得新专利 库克看好自动驾驶

在硅谷,苹果自动驾驶早已是公开的秘密。

然而为了保密,苹果高管团队中,只有CEO Tim Cook公开发表过对自动驾驶的看法。不过,这已经是2017年的旧闻。

当时,Tim Cook接受采访时说:“我们正专注于自动驾驶系统。我们认为这是一个重要的核心技术。我们认为,这是所有AI技术之母,同时可能也是最困难的AI项目之一。”

▲苹果CEO Tim Cook

▲苹果CEO Tim Cook

从去年年底开始,苹果造车的传闻达到了甚嚣尘上的地步,即便如此,只要谈到汽车或者自动驾驶,Tim Cook的回答有“拒绝回答”、“让我们走着瞧”等等非常模糊的语句。

想要苹果高管开口,恐怕只有等苹果的“下一场”发布会了,相信造车项目已经憋了接近10年的苹果,届时会给市场一个惊喜。

在发布之前,我们也能从苹果的专利中获取不少信息。

2019年开始,苹果不断获得汽车相关专利,目前专利总数超过100件。根据不完全统计,自动驾驶相关的专利就达到了23项。其余专利也大多与车辆的智能化相关,还有部分专利关乎汽车安全和机械构造。

自动驾驶领域中,苹果的专利已经涉及自动驾驶的传感器、通信、控制等核心领域。

在感知层面,苹果获得了一项名为《体素特征学习网络》的专利,利用3D体素特征学习/检测网络捕获细微的3D形状信息,从而实现物体识别。

▲3D体素特征学习/检测流程

▲3D体素特征学习/检测流程

相比于此前的点云对象检测网络,3D体素特征学习/检测网络的检测精度可以从此前的88%提升至89.2%,并且平均方向误差可以从此前的2.5度减少为0.82度。

这一检测方法可以用于检测道路上行驶的车辆、行人、骑行者等多种物体。

目前,苹果希望走的自动驾驶路线仍然是传感器融合,包括使用激光雷达、摄像头、毫米波雷达、超声波雷达等,而非纯视觉感知。

实际上,苹果也已经将传感器融合技术装进了手机和平板电脑中,去年开始,苹果的iPad Pro以及iPhone 12 Pro系列都搭载了激光雷达,在AR测距、夜间对焦能力上有了明显进步。

不过截至目前,还没有消息称苹果会将手机中学习的数据迁移到自动驾驶当中。

在决策环节,苹果的一项专利中采用了和谷歌Alpha GO类似的机器学习方法,即蒙特卡洛树搜索,这一机器学习方法已经广泛应用于棋盘类游戏和开放式游戏。

因此,车辆的自动驾驶被简化为两个步骤:

1、预测即将发生的交通状况,对车辆的行驶轨迹作出多种规划;

2、从多种规划中选择出一个正确的驾驶动作。

当车辆进入自动驾驶状态后,可以根据交通状况规划出在一定时间范围内的车辆动作,包括加速、减速、改变车道等,这些动作可以通过蒙特卡洛搜索树生成。

▲蒙特卡洛树搜索的四个步骤

▲蒙特卡洛树搜索的四个步骤

实际应用中,苹果的决策过程显得更加复杂。通过向不同的蒙特卡洛树搜索模型提供记录下的车辆动作、来自模拟的动作以及收益,在强化学习策略神经网络、监督式学习价值神经网络的蒙特卡洛树搜索分别可以提升广度和深度。

反观苹果的自动驾驶成果,其在算法层面还需要更多进步。

结语:自动驾驶将是Apple Car核心

汽车“新四化”早已是汽车行业共同的目标。显然,Apple Car将是苹果智能化的集大成者,其核心也将是Tim Cook口中的AI领域最艰难的一环——自动驾驶。

面向未来出行场景,这家2.5万亿美元市值的公司,能否再打造出颠覆性创新的产品,经验整个汽车市场呢?让我们拭目以待。