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在擁擠的城市道路上，計程車總能風馳電掣、追風逐日般地穿梭在車流之中，因為多拉快跑，他們才能掙更多。其實，計程車司機是非常辛苦的職業，一輛車、兩個人，一天24小時不停歇。我想，即便是駕駛愛好者，也不會自虐到把開計程車當職業吧。
不過在未來，計程車司機這個職業很可能會被機器取代。隨著自動駕駛技術日益成熟，全國首臺L4級自動駕駛計程車已於11月在廣州開啟試運行，筆者有幸受邀參加了試乘體驗。
自動駕駛計程車是廣州公交集團白雲公司投放的廣汽新能源GE3 530車型，車身顏色、塗裝風格都與普通計程車基本一致，只有車頂燈箱造型不太一樣。
這臺普通的計程車是如何實現自動駕駛的呢？別著急，請跟隨鏡頭由表及裡，咱們一步步來分析。
首先，外觀最特別的地方當然是機蓋和車頂上的自動駕駛設備，這套設備主要包含毫米波雷達、32線雷射雷達、攝像頭、GPS定位系統。它們都是幹啥用的？各自的優勢和弱點又是什麼？
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毫米波雷達。主要對速度、距離和角度進行探測，它在汽車上的應用非常廣泛，常見的盲點監測、變道輔助、ACC自適應巡航系統，採用的都是不同造型、不同頻段的毫米波雷達。
優勢：對速度非常敏感，依靠都卜勒效應可直接獲取目標的速度，且探測距離遠，全天候工作；
弱點：解析度低、寬度識別差、特徵識別差。
多目攝像頭。主要用於識別紅綠燈、對障礙物進行分類、車道偏離警告 (LDW)、交通標誌識別 (TSR)等功能。
優勢：寬度識別好、特徵識別好、解析度高；
弱點：對距離、速度的分辨能力比較困難，並且受天氣幹擾較大，暗光環境下性能降低。
雷射雷達。主要對周圍環境進行3D掃描並建模。
優勢：測距能力和解析度處於毫米波雷達和攝像頭之間；
弱點：惡劣天氣環境性能下降，且目前價格很貴。
GPS定位。為自動駕駛汽車提供地圖導航服務，並與高精度地圖進行匹配。
將以上四種設備的各方面能力融合，即可繪製比普通地圖精度更高、數據維度更多的高精度地圖，精度達到釐米級。
高精度地圖的結構化數據大致可分為兩類：
1. 一類是道路數據，例如車道的類型、坡度、寬度、曲率等；
2. 另一類是道路周邊的固定對象信息，例如交通標誌、信號燈、建築物、馬路牙等。
GPS可精準定位並為自動駕駛汽車導航，自動駕駛系統又可以通過對比GPS、IMU慣性測量單元、多目攝像頭、雷射雷達的數據，精準確認自己的位置和行駛軌跡。
總而言之，高精度地圖是高豐富度、高精度，以及高鮮度的地圖，不僅保證了精準、正確的行駛線路，並且能快速應對突發狀況。
不過，在某些特定環境下，高精地圖的製圖能力也存在挑戰，例如道路狀況複雜的城區，有許多紅綠燈的路口，弱GPS信號區，以及一些園區、小區停車場、地下車庫等。
在全球汽車市場中，毫米波雷達、多目攝像頭已被大量應用在量產車的駕駛輔助設備上。例如豐田TSS智行安全套裝、斯巴魯EyeSight駕駛輔助系統等。
而配備了雷射雷達的量產車非常少，因為L3級以下的自動駕駛汽車很少會用到雷射雷達。不過，根據「ABI Research」的調研報告分析，今後10年中，全球市場對於雷射雷達的需求量將會從現在的100萬個增長到大約4,000萬個。
目前搭載雷射雷達的量產車有全新一代奧迪A8（L3級自動駕駛），以及一些廠區內、公園內的低速自動駕駛汽車。
既然雷射雷達有這麼多優點，為何沒有普及開來呢？接下來，我們就聊一聊這臺自動駕駛計程車上的雷射雷達。
在發動機艙蓋和車頂位置，各有一個32線混合固態雷射雷達。可以看到，這倆雷射雷達都來自美國Velodyne品牌。
Velodyne是世界首款自動駕駛車輛3D實時雷射雷達的發明者。比較戲劇性的是，Velodyne於1983年起家時竟是一家音響設備公司。
除了自動駕駛汽車以外，Velodyne的多數雷達都賣到了3D製圖、無人機、機器人、安防、科研等領域。2016年8月，Velodyne獲得百度與福特汽車1.5億美元的共同投資，以確保自己能以更優惠的價格、更快的速度拿到其設備。
筆者從Velodyne官網查得了這款雷射雷達的相關數據。該款產品的名稱叫「Ultra Puck-VLP-32C」，也許因為它的造型酷似冰球，也可能Velodyne未來想把它造成冰球大小的尺寸。
具體參數如下：
水平視場FOV為360°，垂直視場FOV為+15°至-25°；每秒最多可投射出120萬個三維點雲數據，發射範圍最遠為200米；具備雙回選項特性（順時針和逆時針旋轉均可，適用於無人機領域）。
Velodyne亞太區總監翁煒曾透露，Velodyne旗下在售的64線、32線、16線3類產品，官方定價分別為8萬美元（約合52.3萬元人民幣）、4萬美元（約合26萬元人民幣）和8千美元（約合5.23萬元人民幣）。
而且它們的最終售價會因各國的運費、稅費、代理商利潤的不同而產生差異（2018年1月，Velodyne宣布因成本下降，VLP-16 Puck雷射雷達價格減半）。
從這便能看出，高成本也是雷射雷達目前難以普及的原因之一。毫米波雷達採用矽基晶片，也沒有特別昂貴和複雜的工藝，因此成本下降的速度比較快的。而雷射雷達需要巨額的研發成本，同時其光收發器和組裝工藝難度高，目前的成本還很難降下來。
Velodyne的CTO Anand Gopalan表示，Puck系列16線雷射雷達將提供給L3級的自動駕駛量產車，它們將於2020年或2021年上市；而Puck系列的32線、64線和128線雷射雷達將提供給搭載L4和L5級別的自動駕駛汽車。
梅賽德斯-奔馳北美研發部-自動駕駛團隊-車載智能信息主管 Christoph Schroeder博士稱：一輛能完全實現自動駕駛的汽車，至少需要4個LiDARs去查看其周圍360°環境情況。
首先，雷射雷達的三個重要參數是距離、解析度、視野。其次，筆者曾試乘過的林肯MKZ自動駕駛汽車（同屬於文遠知行公司）搭載的是64線機械式雷射雷達，64線雷射雷達每秒的3D點雲更多、垂直視場更大，但點雲發射距離比32線混合固態雷射雷達要短一些。
據文遠知行自動駕駛技術的負責人介紹，這臺自動駕駛計程車採用兩個32線雷射雷達，它們所發射的3D點雲總數量不弱於單個64線雷射雷達，而且32線雷射雷達發射距離更遠、角度更好，在複雜路況下，這兩點優勢尤為重要。
通過這位技術人員的介紹，筆者猜測：未來，隨著雷射雷達成本進一步降低、自動駕駛技術更加成熟，自動駕駛計程車很可能裝備128線或更多線的雷射雷達，例如VLS-128線雷射雷達可掃描到更多細節。不過，如果科學技術在未來有重大突破，雷射雷達很可能被更加先進的設備所取代。
通過多雷達融合，提供高精度地圖創建、實時定位、障礙物檢測、動態物體跟蹤、車道檢測等。多雷射雷達可相互補盲、提高點雲密度、確保系統冗餘性和探測精度。
聊完了硬體技術，咱們移步至車內，準備進行試乘體驗。由於安全原因，目前體驗場地已由之前的大學城轉移到隔江相望的廣州國際生物島上進行。
試駕路線由廣州生物島國際公寓出發，沿星漢大道轉螺旋大道，最後回到國際公寓，整條路線長度約為3公裡。
作為計程車，車內仍保留了計程車司機資格證籤入設備、計程車司機信息銘牌架、計價器、發票印表機、空車牌。但目前因自動駕駛計程車仍處於試運營推廣階段，所以免費乘車，計價器暫時不工作。
自動駕駛計程車設有1-2名專業的安全員，這些安全員都選拔自計程車駕駛員隊伍，他們都擁有計程車營運服務資格證，經驗豐富。
在正式成為安全員之前，他們都接受了文遠知行公司超過200小時以上的自動駕駛汽車安全員技術培訓。當車輛行駛時，他們被要求儘量減少與乘客溝通，並將兩手儘可能貼近方向盤，以保障行駛安全。
前擋風玻璃駕駛員一側下方，裝有車輛狀態指示燈，紅色燈亮代表系統發現問題，綠色和黃色燈亮表示正常狀態。
在後排副駕駛一側的地板上，還裝有緊急剎車踏板。
副駕駛員在iPad上設定好目的地後，自動駕駛計程車就自己開動起來。試乘路線的路況比較好，道路比較空、人行橫道少。生物島上的路牌標明限速為40km/h，所以計程車的行駛速度也被限制在了40km/h。
以下是試乘體驗視頻：
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整個體驗過程中，計程車在直道加速、超車方面都非常智能化，遇到前方車輛騎著線行駛的情況，計程車向超車道方向稍稍一靠，就超了過去。
當遇到人行橫道時，自動駕駛計程車會先在斑馬線前剎停，然後試探性地向前慢慢挪動。這種設定非常聰明，因為如果人行橫道一直有人通過，慢慢向前挪車便可以在適當的時機通過，不會一直等在那。
當遇到臨時修改線路或危險的狀況時，只要輕輕觸碰方向盤、剎車、油門中的任何一個，駕駛員就能立即接管車輛。
不過在車輛的剎車系統方面，目前文遠知行的自動駕駛系統和廣汽新能源GE3 530車型還未完全匹配好。當剎車系統制動力稍稍偏大時，就會存在異響，並給車身造成頓挫感，影響舒適性。文遠知行的工作人員表示，目前廣汽新能源正在幫助他們改進剎車系統的這一問題。
目前，該項自動駕駛計程車體驗活動已面向廣大市民開放，大家可撥打白雲出租汽車集團的24小時服務電話020-83600000進行預約。
全文總結：自動駕駛出租汽車試運營服務也已經在美國、日本等國上路，例如美國的Drive.ai公司，於今年10月在德克薩斯州的阿靈頓市提供自動駕駛計程車試運營；日本政府有個很具創意的計劃，就是要在2020年的東京奧運會期間，用全自動駕駛汽車，運送比賽選手往返選手村與比賽場地。國內方面，百度Apollo將在湖南長沙指定區域和開放道路探索智能共享出行新模式。
目前，L4級、L5級自動駕駛技術仍處於試驗階段。在未來，擺在自動駕駛面前的不僅僅是技術創新、開放能力等問題，更多的可能是法律政策方面的阻力。
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