自动驾驶出租车商业化现状及挑战
2020-08-21徐名赫朱雷郝峥嵘区锦燕
文/徐名赫 朱雷 郝峥嵘 区锦燕
随着自动驾驶出租车在一些城市开放试运营,再次掀起业界对Robotaxi场景应用的热切关注及思考。本文从Robotaxi的发展现状、面临挑战、国外监管借鉴等方面做了分析,并针对存在问题提出相应发展建议,以期加快中国Robotaxi商业化落地进程。
一、城市出行服务与自动驾驶
(一) 城市出行需求上升与劳动力数量下降出现矛盾,增加出行成本
1.城市出行需求不断攀升,未来或出现行业劳动力缺口
城市共享方式出行需求逐年增加。随着我国城镇人口、人均GDP以及公路总里程的持续增长,出行需求也逐年增加,据德勤预测,2050年国内出行达到25亿人次/天。由于城市车牌限制、停车养车成本增加、公共交通便利性提高等多因素叠加,私家车的出行方式逐步减少,更多人选择公共交通及共享方式出行。从2016年到2019年,网约车或快车用户规模持续增加,部分地区使用率超过三成。
出行服务车辆驾驶员出现一定缺口。以广州为例,目前有数千张出租车牌照未被使用,司机缺口越来越大,已难以在本地招聘到司机,多在湖南、河南等外地城市招聘。随着适龄劳动力人口数量不断下降,共享出行需求与劳动力供给间的矛盾越来越突出,或将阻碍行业发展。
2.出行服务人力成本逐年提高,加重企业运营负担与用户出行成本
就业人员平均收入持续增加,企业运营成本不断提高。全国交通运输、仓储和邮政业城镇单位平均工资从2015年的6.8万元/年增加到2018年的8.8万元/年,涨幅达到30%,加重企业负担。另一方面,网约车企业为维护平台竞争力对司机进行补贴。滴滴称2018年亏损109亿元,全年给司机的补贴高达113亿元。用户共享出行付费中,司机人力费用占一半以上。现阶段国内一线城市出租车价格为2.6-3.2元/公里,其中司机成本占50%。滴滴网约车平台上的单个订单用户付费中,约八成为司机费用,两成为平台费用。若省去人工成本则可大大降低现有出租车和网约车价格,降低用户出行成本。
图1 2016.6-2019.6网约专车或快车用户规模及使用率
3.交通事故量逐年上升,多为驾驶员失误造成
随着民众出行次数逐年增加,交通事故量和财产损失也随之增加。2018年交通事故量总计发生24万余起,造成的直接财产损失超过13亿元。持续增加的交通事故成为国民经济、交通事业发展的一大隐患,也直接威胁到民众出行安全。
在引发交通事故的原因中,九成以上交通事故是由人为因素引起的。根据公安部统计,在道路交通事故数量中有86%为机动车违法造成的交通事故。美国交通部的数据显示,近94%的致命车祸是由于人为失误造成的。人工驾驶员因其注意力分散、未按道路规则行驶、错误路况判断、酒驾等人为因素易导致交通事故,成为传统出行方式的一大痛点。
(二)自动驾驶技术的应用,有望解决传统出行服务的痛点
1.在成本方面,现有自动驾驶与人工驾驶成本基本持平
Robotaxi即为自动驾驶出租车,是使用自动驾驶技术代替人工驾驶员进行驾驶行为的出租车服务。受各地政策与技术成熟度约束,目前Robotaxi需配备安全员,成本高昂。但根据麦肯锡预测,Robotaxi每公里成本不断下降,与传统出租车成本相比将在2025-2027年之间达到拐点。
出租车司机人力成本与自动驾驶改造成本基本持平。以传统燃油车的出租车为例,自动驾驶出租车成本依旧略低;与电动出租车相比,则自动驾驶出租车改造成本需控制在50万左右,二者基本持平。
未来5-10年人力成本将会进一步升高,而自动驾驶系统改造成本会逐渐降低。预计2025年左右,Robotaxi取消安全员并规模化部署后,其成本优势凸显,带来出行服务的颠覆。
2.在安全方面,自动驾驶可有效避免人为因素引发事故
自动驾驶出租车可避免人为因素产生的事故风险。人工驾驶员注意力会受各种因素影响而分散,而自动驾驶系统则不存在此情况。通过车路协同技术在人类视觉盲区接收道路信息,或通过激光雷达在光线不佳的情况下“看到”人眼分辨不清的障碍物,提前规划车辆行为决策,避免交通事故。
3.在环保方面,减少机动车尾气排放,出行方式更环保
“自动驾驶+共享出行”模式推广,可一定程度缓解环境污染问题。自动驾驶出租车的普及率升高及出行成本降低,其便捷性和舒适性将使得用户更多转向共享出行,减少私家车购置量。
表1 自动驾驶出租车成本分析
“自动驾驶+电动化”的发展,可有效降低尾气排放量。电动汽车由电动机驱动,电气化程度较高,更适宜自动驾驶技术研发。多数自动驾驶出租车都采用混动或者电动车型,使得出行更环保。
二、国外自动驾驶出租车发展现状
(一)多国允许自动驾驶载人、无安全员上路,Robotaxi运营范围逐步扩大
美国正从道路测试向商业收费的示范运营推进,逐步被政府和用户所认可。亚利桑那州最早允许开放Robotaxi载人运输,Waymo于2018年开始向早期用户免费开放此项服务;2018年2月,Waymo获得亚利桑那交通部门营运许可,允许其作为运输公司同Uber和Lyft一样开展载客商业运营。在加州,自动驾驶车辆获得加州DMV1的部署许可证和CPUC2颁发的载客运输两种许可后,将被允许载客服务,但不能收取费用。目 前,Waymo、Cruise、Pony.ai、AutoX等获得相关许可。
美欧日等多国允许取消安全员的道路测试。美国方面,亚利桑那州自2018年起,车内无安全驾驶员的车辆,只要能够遵守传统驾驶的法律和规则即可在道路测试,无需专门许可;加州DMV最近仅对Waymo和Nuro颁发了无司机测试许可证。目前Waymo在加州部署30辆无安全员Robotaxi,但要求操作员可远程控制及接管车辆以确保安全。
欧洲方面,荷兰、英国允许无安全员随行的道路测试。荷兰在2017年更新自动驾驶道路测试法案,允许在没有人类驾驶员情况下进行测试;英国准许自动驾驶汽车在公共道路上测试,并提出不用坐在驾驶座位的测试操作员的概念,但仍要求能够实时接管汽车。
日本方面,先后颁布《自动驾驶汽车道路测试指南》和《远程自动驾驶系统道路测试许可处理基准》,准许企业申请无人在车内的远程测试。
随着示范运营覆盖范围逐步扩大,服务被民众所接受。Waymo的Robotaxi运营范围在从凤凰城扩展到加州南湾,已服务超过10万人次。其中凤凰城地区,月活跃用户有1500余人,单日订单量是刚上线时的三倍。另一方面,其Robotaxi 自动驾驶出租车定价约为2.3美元/英里,与Uber、Lyft相近。Tesla的Robotaxi 服务计划在今明两年上线,车主也可以将个人汽车加入该服务中进行共享。Robotaxi作为共享出行方式的一种选择,正逐步被民众所接受。
目前广州、长沙、上海、武汉、沧州、北京等允许载人测试,但对车辆数量、封闭测试里程数及载客对象提出严格要求。
(二) Robotaxi硬件成本逐年降低,安全性成为商业化最大挑战
1.车辆硬件随着技术的发展和规模化量产而逐渐降低
现阶段自动驾驶硬件成本在5万美金/车,2025年有望降至5000美金/车。自动驾驶硬件成本最高的核心部件是激光雷达和计算平台。Velodyne的64线激光雷达此前售价在8万美金/颗,2017年谷歌采用的自研激光雷达价格降至7500美元/颗。未来由机械式转向固态激光雷达量产后,成本有望进一步下降至数百美元一台。计算平台由于研发成本高,目前小批量出货价格高昂,大规模使用后研发成本摊薄,价格预计可下降。
随着Robotaxi规模化,企业研发成本分摊,软件开发费用将进一步降低。L4级自动驾驶的整体解决方案包含软件、高精地图、运营平台对接等,非量产情况下整体解决方案成本在10万美金左右一台。随着逐步规模化,软件开发成本被进一步摊薄。
2.自动驾驶安全性成为Robotaxi商业化的最大挑战
随着自动驾驶应用的逐步放开,技术尚未成熟所带来的安全问题逐渐暴露。特斯拉自动驾驶系统将白色卡车误识别为天空,致使车辆驾驶员死亡。Uber自动驾驶系统对夜晚横穿马路的行人识别分类不准而发生事故,致使对方死亡。Uber也因此暂停了多地的自动驾驶测试。
在老年住院病人护理工作中应用SOP,建立与完善了老年住院病人护理评估系统并贯穿于住院全过程[14];减少老年病人的不良事件发生率,在构建和谐护患关系中起到重要作用[15]。制定护理评估SOP可使护士建立良好的工作习惯,推广到更多护理工作中;建立基于客观操作的护理评估标准操作规程,规范护理行为、改进护理程序,作为以病人为中心[16]、基于证据的[17]、以改善病人结局为导向[18]的护理质量管理模式,SOP可使操作人员经过短期培训,快速掌握学习内容。因此,SOP可用来作为员工培训的教程,同时可提供给养老院等养老机构护理工作人员作为工作参考指引。
自动驾驶出租车大规模商业化部署时间未知。2019年7月,Cruise因为需要更多测试而推迟旧金山部署Robotaxi计划,正式部署时间待定;Waymo的估值被摩根士丹利从1750亿美元下调至1050亿美元,并进行了第一轮外部22.5亿美元的融资。各方看好Robotaxi商业化前景,但对大规模部署较为冷静。
三、国内自动驾驶出租车发展现状
(一)六地支持自动驾驶载人测试,领先企业开展小规模载人示范运营
1.配套政策逐渐开放,允许自动驾驶出租车载人测试
六城开放自动驾驶载人道路测试和试运营,但不允许商业收费及取消安全员。目前广州、长沙、上海、武汉、沧州、北京等允许载人测试,但对车辆数量、封闭测试里程数及载客对象提出严格要求。
载人测试更靠近真实场景与商业模式。一方面便于企业迭代自动驾驶技术,优化车辆乘坐体验及人机交互功能。另一方面,也起到民众教育的作用,让用户逐步使用和接受自动驾驶出租车,为未来大规模推广做铺垫。允许载人道路测试意味着自动驾驶出租车向商业化又迈进一步。
2.企业开展面向普通民众,以商业化为目标的示范运营
现阶段领先企业的示范运营以商业化为主要目的。之前开放道路测试主要针对自动驾驶技术验证,在开放载人测试后,其重点转向商业应用。将自动驾驶出租车作为出行服务提供给民众,验证运营模式及商业模式。
Robotaxi逐渐与民众日常出行使用习惯融合。百度自动驾驶出租车已可面向普通民众开放,使用百度地图或百度APP可进行叫车服务,无需进行额外申请或下载;AutoX接入高德,在其地图APP可进行呼叫,经审核后可体验Robotaxi 服务。文远知行、小马智行等也在部分城市特定区域开展相关业务。
企业在运营范围、车辆数目、服务对象等分阶段持续扩大规模。企业不再以“大规模量产”作为目标,由点及面的运营发展成为可行路径。在全国寻找接受度高、开放性强试点城市部署自动驾驶出租车,在不同道路环境下运营。增加车辆规模,扩大服务对象,逐步积累场景数据。AutoX的试运营范围从深圳扩展到上海,百度也计划在北京、沧州开放运营。
(二) Robotaxi大规模商业化时间未知,企业联手建立生态圈合作发展
逐步建立起Robotaxi生态圈,解决方案商、车企/Tier1、出行服务平台形成战略协同,带来规模化商业运营的核心资源。
1.联手车企,前装量产自动驾驶出租车成为行业趋势
全球领先车企将车辆生产制造与自动驾驶技术紧密结合。主要有两种合作方式:一是控股或投资,如通用和Cruise,福特和Argo.ai,丰田与小马智行等,车企通过投资方式迈入自动驾驶领域,为未来移动出行生态提前布局;二是合作开发,如Waymo与FCA/捷豹路虎,百度与一汽红旗,自动驾驶公司提供技术,车企提供车辆,双方合作研发L4级自动驾驶出租车。
后装方式对自动驾驶出租车进行规模化生产存在障碍。通过加装传感器、适配车辆线控软件方式来生产Robotaxi,对传感器标定难度大、改造耗时。根据企业现有能力,每月改装数量约为15台左右,若改装规模在200台则需超过一年时间。现阶段可满足试运营需求,但改装效率将制约运营规模。
随着车企和自动驾驶公司合作加深,前装量产自动驾驶出租车或成为趋势。通过正向设计的方式,将传感器及控制器提前装配,流水线式标定。在生产过程中完成多项整车测试,提升车辆安全性能,保证车辆生产效率。目前Waymo、百度、小马等采取此方式与车企合作研发。
2.联手出行服务商,未来商业模式逐渐清晰
目前针对Robotaxi共有三种商业运营模式:
成立合资公司负责运营。由自动驾驶公司、投资公司与地方创新机构/出行服务公司成立合资公司,负责在当地运营管理。如百度与长沙先导产业投资公司、湘江智能科技创新中心成立湖南阿波罗智行;文远知行与科学城(广州)投资集团、广州白云出租汽车集团合资成立文远粤行。
与出行服务公司合作。出租汽车公司提供场地、运营服务平台,向自动驾驶公司采购技术服务或自动驾驶车辆,由出租汽车公司进行运营。如AutoX 与深圳鹏程电动合作;滴滴出行与滴滴自动驾驶公司等。
自动驾驶公司自主运营。在小规模运营阶段,部分自动驾驶公司选择成立团队负责运营,便于车辆数据的流通和统一管理,可加速技术迭代验证的速度。如小马智行在广州的试运营项目。
借助出租车公司、网约车平台的运营经验加快Robotaxi商用落地。解决方案商有技术优势而缺乏运营经验,借助出行服务商的真实场景和平台用户,Robotaxi有望在道路运输端的形成核心竞争力。文远知行与广州白云出租汽车集团合作,AutoX与深圳鹏程电动出租汽车公司及高德打车合作。AutoX接入高德打车业务后具备场景化优势,预计采用混合派单的模式,根据网约车运营数据将路况简单的订单优先派发给自动驾驶出租车,使业务在可控的范围内逐步推进。
现阶段领先企业的示范运营以商业化为主要目的。之前开放道路测试主要针对自动驾驶技术验证,在开放载人测试后,其重点转向商业应用。将自动驾驶出租车作为出行服务提供给民众,验证运营模式及商业模式。
四、国内Robotaxi发展面临挑战
(一)政策方面:道路测试政策较为谨慎,暂不允许无安全员测试与商业收费
与领先国家相比,我国道路测试管理较为保守。欧美日已允许无安全员的自动驾驶道路测试,国内尚不允许。
缺乏颁发自动驾驶营运许可的依据。部分城市已经允许载人载物测试、颁发道路经营许可证,但该行为缺乏上位法支撑。《智能网联汽车道路测试管理规范(试行)》要求,测试车辆不得搭载与测试无关的人员或货物;《道路运输条例》也不允许自动驾驶车辆进行商业运营。现有政策有待突破,以促进自动驾驶形成商业闭环。
图2 自动驾驶出租车商业运营模式分析
(二) 测试方面:封闭测试机制落后,各地路测不统一且牌照申请成本高
传统测试机制难以满足新的测试需求。传统车辆的测试围绕汽车本体开展安全性、操控性等测试,驾驶场景依赖驾驶员去处理。
自动驾驶需要车辆去处理驾驶场景,开发和测试评价均围绕场景库进行,测试场地、工具、方法、需求与评价体系等都发展了变革。传统的测试规程和和机制无法满足自动驾驶测试需求,新型测试模式、测试主体没有认证资质,需要打破过去界限,重新解决资质问题。
测试场景考核严格,企业成本负担大。以上海为例,申请测试牌照需要测试80个场景,各场景测试30次,合计两千余次。而上海、深圳、北京等地的测试要求不完全一致,企业需额外研发。申请牌照耗费大量人力财力,企业难以支撑多地多场景测试,也是路测数据量与丰富度不足的原因之一。另一方面,不少公司绕开监管,未取得牌照而进行道路测试,也带来了一定安全隐患。
各地路测牌照不互认,且各地标准不一。部分城市把路测牌照当作创收项目,不承认其他省市牌照,换地需重新申领。目前仅长三角三省一市开始探索互认,但条件相当苛刻,未有实质推进。
(三)技术方面:自动驾驶对复杂场景应对能力存在不足,长尾效应明显
自动驾驶系统需要解决所有突发现象,以保证乘客及车辆的安全。Robotaxi应用在城市开放道路,面对的交通路况异常复杂,包括无保护左拐、行人/摩托车/电动摩托车/单车避让、夜间行驶等,以及延伸出大量极端场景,如车身广告印刷图案、路边行人手持标志牌、路中间的不明障碍物等。目前虽可处理90%的常规问题,但剩下10%影响巨大,需要花费90%时间解决,长尾效应明显。
现有示范场景与真实商用场景存在差距,急需更多复杂路测数据提高系统性能。自动驾驶车辆在真实的开放道路上累计行驶的里程越长、路测范围越广、遇到场景越多,技术迭代就越快。而示范区多在人车较少的空旷路段,较少出现实际驾驶环境中的复杂交叉路口、车道线不清晰、电磁干扰等情况。复杂环境测试数据的缺乏,将影响自动驾驶算法优化,限制产业落地速度。
(四)消费者方面:对自动驾驶技术信心不足,付费意愿下降
由于自动驾驶商用时间推迟,消费者对自动驾驶的接受度有所下降。根据大陆集团的研究,2018年在调研中有79%中国消费者有意愿接受自动驾驶,考虑购买自动驾驶汽车,但2013年该数字为89%,对自动驾驶汽车的付费意愿也在五年来有所下降。消费者在抱有较大期望后却无法实际应用,叠加自动驾驶交通事故新闻,导致心理落差较大,付费意愿与接受度下降。
五、国内Robotaxi发展建议
(一) 政策方面:建立Robotaxi试点示范区,探索管理体系
建立Robotaxi商业应用的试点示范区。试点向创新型企业降低出租车经营权门槛,鼓励多种形式的自动驾驶出租车商业运行模式。允许企业在示范运营中收取费用,验证商业模式。开放多区域、多场景、多时段的Robotaxi示范运营,包括城市、乡村、高速场景,白天、夜间等时段,雨雪雾等天气。建议参照目前北京亦庄开发区全域开放测试、德清全域开放测试。
建立自动驾驶应用示范与运营的管理体系。在自动驾驶商业应用中起到主导作用,面向出行服务建立市场准入评价、颁发经营许可。更新营运车辆标准、出行服务标准等,使之适合Robotaxi的服务现状。
鼓励更多的产业和社会资金参与进来,促进Robotaxi上下游的深度参与,推动技术投入与产品研发。
(二)测试方面:开放测试资质,推动全国道路测试牌照互认
建议开放“自动驾驶封闭场地测试基地”资质。向更多符合设计、运营规范的测试场地授予自动驾驶测试认证资质,在新的测试合作体系下,建立面向Robotaxi的测试场。鼓励地方创新,授权地方对符合当地交通特色、满足商业需求的Robotaxi企业颁发测试及商业运营牌照。
推动全国道路测试牌照互认。建立统一道路测试考核标准,企业获得一次测试牌照后经过简易程序获得异地道路测试许可。逐步推动各地牌照互认,降低企业在多地部署Robotaxi的费用与难度。
(三)技术方面:建立行业场景库,加快技术迭代,同时推动人才激励与培养
行业共建Robotaxi场景库。自动驾驶技术迭代以场景库为基础,单一企业道路测试场景有限。同时,针对场景库建设成本高、周期长、覆盖度有限等问题,建议联合多家企业、科研机构等共建Robotaxi场景库。推动场景标注、数据管理等标准建立,为Robotaxi发展提供基础数据支撑及技术保障。
建议对自动驾驶技术人才做出政策上支持。人才是自动驾驶发展的关键,支持企业引入自动驾驶领域具有行业影响力、掌握关键技术的国内外顶尖人才和团队。支持创新企业与高校深度合作开展自动驾驶的人才培养,支持国际一流高校在华建立国际自动驾驶人才培养机制。
(四)消费者方面:加强舆论引导,让公众更快接受Robotaxi
建立保障自动驾驶乘客利益的保险机制。设计Robotaxi相关保险制度,在涉及自动驾驶车辆交通事故责任难以清晰界定时,优先通过保险保障乘客权益。
加强舆论引导,推动公众更快接受自动驾驶出租车。同时,将Robotaxi的服务与日常生活出行、普通叫车平台结合,扩广叫车范围与路线。可采取混合派单模式提供给更多试乘机会,使用户充分了解自动驾驶,提升用户信心。