汽车后市场自动代客泊车(AVP)技术发展现状及未来发展趋势

来源:发布时间:2023-04-01

一、AVP市场需求分析

AVP的市场需求主要来源于3个方面:
1.1、个人用户;
1.2、移动出行运营商等企业用户;
1.3、负责城市建设的政府部门。
1.1.1 个人用户需求
个人用户常常遇到以下场景:车位不足,耗费大量时间寻找车位;取车时,忘记车停在哪里;停车场死角多,易发生交通事故;停车场阴冷昏暗,让人感到害怕。这些场景是用户的典型痛点。假设每个驾驶员每天出行2次,最常见的就是上班1次,下班1次,需要取2次车,停2次车,每次取车或停车时间平均为7~8 min,那么每天每个驾驶员浪费在取车和停车上的时间就达到了30 min,全年是1.1万min,相当于15天。通过应用AVP,可以为每个驾驶员每年节省大约15天的自由时间。
1.1.2 企业用户需求
对于企业用户而言,移动出行运营商(租车或者分时租赁)将是最大客户。移动出行运营商有大量的车和大量的用户订单,需要投入大量人力进行汽车的调度、充电、洗车工作,通过应用代客泊车系统,可以有效解决运营商调度成本高的问题。据百度测算,可以降低运营商30%的运营成本,这是相当可观的降本途径。
1.1.3 政府部门需求
2020年,我国汽车保有量超过2.8亿辆,城市汽车与停车位比例约为1:0.5,远低于全球平均水平,停车位缺口高达6 000万个,与此同时,又有44%的车位利用率非常低,加剧了停车难的问题;2021年上半年,新能源汽车保有量603万辆,充电桩仅187万个,车桩比3.2:1,充电桩严重不足。车与车位资源、车与充电桩资源的不匹配问题,对智慧城市建设提出了更高的要求。通过应用AVP系统,可以实现高效密集泊车、智能有序充电,从而解决车位不足、充电桩不足、资源不匹配的城市建设难题。
电动汽车百人会在2020年的问卷调查结果显示超过80%的用户对自动代客泊车持期待态度,这充分说明了社会对于AVP的迫切需求。
通过上述3个方面的需求分析,可以得出AVP具有需求广泛、使用频次高、市场潜力大的特点。同时,使用AVP自身车速较低、造成的安全风险较小,以及可以在限定区域下率先应用,这些特性催生了自主代客泊车必将是最先大规模商业化落地的L4级自动驾驶系统之一。AVP不但能解决用户痛点,而且能产生全新商业场景,带动相关产业协同发展。

二、AVP政策环境分析
通过梳理过去一年多的政策,可以发现政府正在密集出台系列政策,大力推进AVP系统技术和产品发展应用。
2020年2月,发改委等11部委印发《智能汽车创新发展战略》,目标到2025年,实现高度自动驾驶的智能汽车在特定环境下市场化应用。2020年11月,国务院办公厅印发《新能源汽车产业发展规划(2021-2035年)》中明确提出,将引导推进自动代客泊车技术发展及应用。这2项政策文件为发展AVP设定了明确目标。
2021年3月,公安部印发《道路交通安全法(修订建议稿)》新增第155条规定,明确了自动驾驶车辆进行道路测试和通行的有关要求。2021年4月,工信部印发《智能网联汽车生产企业及产品准入管理指南》(征求意见稿),为AVP生产企业和产品准入提供了依据。这2项政策为AVP落地提供了基础保障。
2021年5月,发改委《关于进一步提升充换电基础设施服务保障能力的实施意见(征求意见)》中提出,加强车网互动新技术研发应用,鼓励推广智能有序充电。这里的车网互动、智能有序充电,需要自动代客泊车技术的支持,这为AVP的落地提供了一个典型应用场景。


三、技术环境分析
目前我国建成全球最大的5G独立组网网络,先进车辆域控算力超过1 000 TOPS,固态激光雷达、4D毫米波雷达、高分辨率摄像头、深度学习、OTA、影子模式、大数据仿真一系列相关技术进步,为AVP自动驾驶过程中高精度定位、高准确度环境感知、低延时车场协同控制、算法迭代提供了基础,正在驱动AVP功能加速成熟。


四、AVP技术演进过程
近年来,自动泊车技术和产品发展迅速,其演进过程如图1所示。在2016年之前均是基于超声波雷达的半自动泊车,系统仅控制方向盘,半自动泊车处于市场成熟期;2018年,基于超声波和环视的全自动融合泊车(APA)及遥控泊车(RPA)走向市场,系统控制车辆的横向运动和纵向运动,驾驶员可以在车外通过钥匙或手机操控车辆,这些产品解决了最后10 m的自动驾驶问题,处于市场成长期。今年,市场上出现了辅助代客泊车类产品,虽然车辆能够自动驾驶100 m的距离,但仍需驾驶员监控车辆周围环境,并没有彻底解放用户,因此自动驾驶等级可以归类到L2.5~L3之间,处于市场导入期。这类产品可以说是向全自主代客泊车发展的过渡产品,市场真正期待的是L4级别的自动代客泊车系统,从而将驾驶员从取车、停车中彻底解放出来。

AVP技术演进过程图


五、AVP系统方案分析
按照T/CSAE—2020《自主代客泊车系统总体技术要求》,AVP系统技术路线可以分为3类:
(1)基于车端智能技术路线;
(2)基于场端智能技术路线;
(3)车场融合技术路线。

3者主要区别是系统的环境感知、规划决策和高精定位实现的位置不同,具体对比见表1。

AVP技术方案对比图

基于车端智能技术路线的优势在于对停车场依赖小,不改造或者简单改造停车场的标志、标线、光线和网络环境,适用场景广泛,更容易推广应用;劣势在于对感知、计算平台要求高,车辆成本高。一汽红旗目前采用该技术方案,在今年6月份释放了首版全功能代客泊车系统软件。
基于场端智能技术路线优势在于车辆只需具备线控能力,对车辆要求较低;劣势在于仅在改造过的停车场可用,范围受限;停车场投资较大,投资回报周期长;戴姆勒和博世集团公司是该技术路线的实践者,目前在S-Class车型上量产应用。
基于车场融合技术路线可以降低场端投资,车端和场端都具备一定的感知、定位和规划能力,可实现系统冗余,提高安全性;劣势在于技术难度大,产业涉及利益相关方多,协同难度大,没有统一的通信和地图标准,该方案目前暂无商用案例。
AVP系统的总体方案如图2所示,主要由车端、场端、云端和手机端4部分构成。图2去掉右侧的场端部分,就是基于车端智能的技术方案,在车辆上搭载环视、前视、后视、Radar、LiDAR、USS传感器及高算力计算平台;图2去掉车端的环境感知和规划决策模块,就是基于场端智能的技术方案,在场端布置摄像头、激光雷达、UWB、边缘服务器设备,实现障碍物探测、高精度定位和规划决策的智能化功能。车端、场端、云端及手机端4部分联合,就构成了完整的车场协同控制的代客泊车系统,车场协同控制因融合和车端和场端功能的优势,可以联合自动地锁、自动充电、无线充电、自动洗车的基础服务,实现更加智能、安全、丰富的闭环生态场景,因此,车场协同控制是未来自动代客泊车技术的发展方向。

AVP系统总体方案图


六、AVP生态场景构想

车场协同控制的代客泊车生态全景工作图


用户通过手机预约停车场车位,车辆行驶到停车场附近自动下载停车场高精度地图,进入停车场时,智能闸机开启,并完成与预约信息的匹配及初始定位;用户在电梯口下车,车辆开始自动驾驶,场端规划全局路径并实时监控道路情况,避开拥堵路段,同时场端提供辅助定位及辅助感知结果,与车端定位感知结果相融合,确保安全;车辆到达目标车位附近,智能地锁自动落下,车辆泊入预约车位;泊车入位成功后,通过无线充电或者自动充电手臂方式,接入智能充电桩开始充电,充满电后,AVP车辆自动泊入非充电车位,从而空出充电桩供其它用户使用;用户需要用车时,通过手机启动自动接驾,车辆自动驾驶到用户所在位置,即反向寻车。然后用户驾驶车辆,闸机自动抬起,完成停车费用及充电费用无感支付。
车场协同控制的代客泊车系统打通了停车场基础服务、智能服务和充电服务,实现自动泊车的场景闭环,应用前景极为广阔。


七、AVP产业发展建议
7.1 继续完善法律法规
2021年发布了《智能网联汽车生产企业及产品准入管理指南》(征求意见稿)和《道路交通安全法(修订建议稿)》,在法律法规层面取得了巨大的进步,但在保险、责任认定方面仍需进一步完善。
7.2 探索商业模式,建立AVP生态圈
AVP涉及政府、停车场、主机厂、AVP方案商、图商、移动出行运营商和用户多个利益相关方,AVP产品和服务如何收费、在哪个环节收费、收益如何分配需探索出可行的商业模式,进而推动产业化落地。
7.3 开展AVP商业试点,推进AVP标准制定
建议对有条件的车企和停车场发放AVP试点许可,增加消费者对AVP的认知程度;积累大量测试数据和运行经验,逐步完善停车场建设、车场通讯和高精度地图相关的AVP标准。
7.4 车端“渗透率”与场端“覆盖率”相互拉动,场端建设和改造一定程度上要先行先试
以我国ETC产业发展为参考,1996年在首都机场第一条ETC车道建成,2015年实现全国主线收费站100%覆盖,而全国2015年的ETC用户数仅占到当年汽车保有量的13%,之后经过5年的推广,在2020年,我国ETC用户数量超过2亿,占到汽车保有量的70%以上。因此,可以参考ETC的发展路径,率先建设改造规范化、智能化的停车场,当规范化停车场达到一定数量,AVP车辆将会迎来爆发式增加。


八、结语
1、AVP系统具有用户刚需、使用频次高、安全风险较小、限定区域下行驶的特点,这些特点催生了AVP必将是最先大规模商业化落地的L4级自动驾驶系统之一。
2、从产业政策环境和技术环境方面来分析,AVP落地的条件已日趋成熟。
3、代客泊车辅助系统是向L4级AVP发展的阶段性过渡产品,该类产品虽然不属于真正的L4级AVP系统,但为L4级AVP的落地打下一定的基础。
4、车场协同控制的代客泊车系统一方面因其实现感知、定位的车场融合,系统智能化程度更高,另一方面打通了用户停车过程相关的各个环节,实现生态场景的闭环,因此是下一代泊车技术发展方向。
5、要促进AVP功能的真正大规模落地,还需继续在法规、标准、生态和示范运营多方面开展工作。

来源:智能汽车设计 ,作者王恒凯

在线留言