歐盟(European Union, EU)與中國在2020年12月30日宣布簽訂「歐中全面投資協定」(EU-China Comprehensive Agreement on Investment; CAI),這個談了7年之久的協定,實際的施行細則還沒確定。對於汽車產業而言,最大的改變便是開放歐盟企業進入中國電動車市場,以及中國承諾遵守國際規範的勞動法規,同時解套Volkswagen Group在烏魯木齊的生產線爭議。

當開放歐盟企業進入中國市場,我們認為這對中國市場的發展趨勢影響不大,因為中國市場在政府主導下,已經建立獨樹一格的技術發展軌跡,這也限制了各家車廠未來的應對策略。在搭配目前已經具備相當的市場規模與產業價值鏈下,這個思維所展現的是,中國政府能以公權力主導汽車在中國市場的發展方式,並且決定可行的商業模式。

因為中國在汽車產業最為明顯的是汽車強國策略,這是從來沒有改變過的。所以,中國積極發展電動車市場,同樣地,在自駕車領域也佈局許久,並將自駕車視為產業發展的下一階段重點。

根據公安部交管局,2020年中國汽車保有量為281M輛,其中4.92M輛為電動車。中國政府認為自駕車不僅是支撐未來汽車市場成長的主力,同時也是加快交通建設的重要技術創新。目前已經陸續於北京、上海、重慶、廣州、鄭州、深圳等重點城市開展自駕計程車與自駕巴士的載人研發測試。

由於中國的國家意識總是通過政策法規來體現,所以,可以從現行的政策法規解讀出國家的產業策略。在汽車強國的國家級策略下,除了衍生發展電動車與智能網聯汽車策略,更進一步形成自駕車的車路協同技術路線,這是中國在全球自駕車產業發展的一個獨有特色,而且也是透過體制的力量才能推動的。

力推車路協同系統

什麼是車路協同

車路協同就如同字面上的意義,便是追求透過汽車與附近道路(或是相關設施)的聯網(例如,透過5G)以實現自動駕駛。

這與現行的自駕車概念不盡相同。一般來說,自駕車在環境感測技術發展方向,可以簡單歸納為三種,包括:(1)以LiDAR作為基礎感測技術的Google Waymo與Cruise;(2)結合多種感測技術為主(multi-sensors-based technologies)的Apple與Uber ATG(已於2020年12月出售給Aurora Innovation);以及(3)主打以攝影機基礎作為電腦視覺的感測技術(camera-based computer vision sensors)的Tesla。這三種發展方向不盡相同,但是目前都無法滿足所有路況的需求。

因此,中國公路學會自動駕駛工作委員會指出問題發生的原因,便是因為目前自駕車發展仍主要著眼於單一汽車的技術提升,但是汽車與道路本來就是分不開的整體,必須運用技術以整合人、汽車、道路與雲端,才能夠完善進行後續的數據融合與預測、智慧與決策,以及控制與執行等流程,以突破目前自駕車與傳統交通管理的侷限。

理論上,在車路協同下,自駕車可以將感測範圍擴大到周遭幾百公尺,便於做更精準的決策。例如,自駕車能夠提前知道前方的交通狀況,用來決定加速或是減速,又例如,透過每輛自駕車的彼此聯繫,可以提前感知來往汽車的行駛意向;又或是透過人車互聯,能夠提醒自駕車即將有行人通過,得以減速慢行。對於城市交通的管理者來說,則可以透過雲端即時了解交通狀態,並進行動態調控,以提升通行效率。

持續政策主導

自2019年以來,中國持續以政策支持車路協同的技術。

2019年9月,在國務院發表「交通強國建設綱要」中便提出要”加強智能網聯汽車(智能汽車、自動駕駛、車路協同)研發,形成自主可控完整的產業鏈”。

2020年2月,國家發展改革委與10個部委聯合發布「智能汽車創新發展戰略」,表示要先建構先進與完備的基礎設施,並重點推廣智能化道路基礎設施、車用無線通信網絡、車用高精度時空基準服務能力、道路交通地理信息系統,以及大數據雲端控制平台建設等。

車路協同儼然成為中國重點政策推進對象,並在多地成立智能網聯相關應用示範區,例如,上海、北京、長沙、武漢、重慶與廣州等。同時,中國政府也建立國家級測試區,包括:上海、北京、長沙、武漢、重慶、無錫、長春、杭州、嘉興、廣州與成都,不僅為自駕車的測試,還具有5G與V2X(vehicle to everything)測試,以及RoboTaxi的開放試驗。

目前發展概況

以路試牌照發放來看,上海已發119張,主要企業為上汽、蔚來與寶馬等。北京為87張,主要企業為百度、蔚來、小馬智行等。長沙55張,主要企業為百度與深蘭科技等。其餘另包括廣州34張,主要企業為文遠知行等、武漢25張、重慶12張、杭州7張、無錫5張、長春5張與嘉興1張等。

在地方級測試區,目前以深圳為代表。深圳市政府提出「深圳市促進智能網聯汽車產業發展行動計劃(2019-2021年)」,提出在坪山建設RoboTaxi的全封閉、半開放以及全開放式的自動駕駛測試場與車路協同示範區。

在載人測試方面,也有一些進展。

2019年9月,百度與紅旗合作研發的紅旗EV Robotaxi,在長沙提供自駕車試乘,是中國第一個公開道路載人測試。

2020年4月,百度Robotaxi正式在長沙運營叫車服務,範圍約130平方公里,行車路線包括住宅區、商業區與工業區。

2020年5月,小馬智行Robotaxi在北京推出公開道路載人測試。

2020年6月,文遠知行Robotaxi在廣州推出Robotaxi服務。

2020年8月,百度Robotaxi在滄州開放服務。

2020年10月,百度Robotaxi在北京開放免費試乘。

2020年12月,百度Robotaxi在北京取得公開道路無人化自駕測試。

所以,在車路協同下,不管是中國官方或是企業本身(尤其是百度),都十分期待將自駕技術與共享汽車結合。目前中國的自駕計程車與自駕巴士多處於L2級,中國政府各個相關部門都同時參與規劃,並結構性統籌重點城市的交通供給與需求,以提升汽車的使用效率。這樣看起來,車路協同已經促成許多成功的案例,但是,在實際應用上,又存在哪些問題呢?

面臨技術瓶頸

首先,感測技術尚未成熟。

目前自駕車面臨的最重要的挑戰,便是如何以感測器取代原有人類的視覺感官。攝影機擁有最好的線性密度與資訊量,提供最高的圖像資訊密度,但是由於背後涉及的演算法十分複雜,因此發展有些受阻。而LiDar則具有分辨率高的優點,但是由於成本相對高,而且產品壽命不長,所以仍然無法普及。目前雖然有多種感測的解決方案(multi-sensor solution)出現,但是在整合上仍存在一些技術瓶頸。所以,感測技術的受限,正是目前自駕車與路測系統的關鍵瓶頸。

其次,地圖精確度需要更高。

目前一般導航地圖精確度在5公尺左右,只有描繪道路的位置與型態,並沒有更進一步提供道路的狀況,因此還沒辦法準確取得汽車的實際位置。在這樣情況下,無法達到車路協同在定位與導航的需求;因為車路協同需要地圖精確度在1公尺以下,最好是達到10-20cm,才能提供車道、車道邊界與車道中心線等準確訊息。

再者,衛星導航系統還在佈建。

車路協同所需資訊量極多,例如,全天候與全天時的定位、導航、授時服務與即時資訊等,所以,需要衛星定位與自駕車配備的感測器完美搭配,才能實現cm級定位。因為目前衛星導航系統尚未完全佈建完成,再加上感測技術還未成熟,所以這點仍是無法達到的。

最後,雲端運算技術仍在發展。

由於車路協同需要大量的數據存儲與運算,因此極度需要雲端運算的協助。例如,透過IaaS層(infrastructure as a service layer)為自駕車處理與存儲數據,並提供計算資源,並且允許佈建路網(road network)、路段(road segment)與路側設備(roadside unit)的車路協同相關應用系統。又例如,透過PaaS層(platform as a service layer)讓路網、路段與路側設備所需的應用程式部署在雲端。又或是透過SaaS層(software as a service layer)讓自駕車得以運用雲端供應商的服務。不過,這些技術目前仍在發展中,因此,還無法發揮很大的功用。

所以,車路協同還有相當多的難題需要解決。

我們的觀點

首先,智慧的路需要覆蓋範圍夠大才能發揮協同作用,但是,以目前車路協同的狀況是覆蓋區域有限,而且路段設備的整合度也不高。例如,上海智能網聯相關應用示範區平均2.5公里才有一個路側感測器,而且雲端佈建的成本並不低。加上,每個示範區沒有一致的技術架構與評測體系,而且搜集的數據也沒有一定的處理程序。

這便顯示出車路協同其實仍在邊做邊想,導致每個示範區都有區域化跡象,尚未形成國家標準規範。

所以,這也代表車路協同另一個難處就在於,實現的難度要比想像中大的多。事實上,建立一條智慧的路要比打造一部智慧的汽車更難。

所以,中國力推的車路協同,在某種程度上而言,是先畫出一個巨大的夢想,吸引企業投入自駕車的開發;因為必須要先有一定規模的自駕車,才有車路協同的服務對象,如此才能建立車路協同的商業價值。

其次,中國不同層級的城市差異很大,自駕車的商機將以一線城市與新一線城市為主。因為目前一線城市與新一線城市在公共運輸建設越來越好,因此,預期每人持有汽車的比率逐步下降,在此同時將會啟動自駕車的共享商機。

最後,中國自駕車市場的發展,在政策的指導下,必定需要企業的積極配合;企業與政府合作,這在中國是不可分割的一部分,這是為了實現資源的最有效利用。所以,企業必須同時思考什麼是中國政府與客戶真正需要的,尤其在自駕技術成熟後,中國市場將會是一個高度管理供需的模式;因此,未來在中國市場可能不是賣一輛車,而是賣一系列車的使用權。