无人车行业应用发展盘点

无人车的真正应用突破在大家关注比较少的领域。

尽管所有人的目光都集中在Waymo、Tesla、GM(Cruise)等引领的乘用无人车市场,但其实还有一场战斗正在展开—那就是无人车在产业领域的应用,而且其中有些例子其实已经走在发展的前沿。

像矿业巨头力拓以及必和必拓等早期采用者,不仅在降低成本和提高效率方面得到了丰厚回报,而且在安全方面也成果斐然。

采矿业是目前体现自动化所带来好处的最佳示例之一。其他一些板块(主要是物流、零售以及国防)的领导者也都取得了显著进展。

无人技术的早期采用者将会在竞争当中占据重要先机,不仅能捍卫自身的市场份额,而且在抢蛋糕方面也处在十分有利的地位。

以下的图示、概览将重点聚焦初创企业、既有者、零售商、矿厂等之间的若干关键关系,试图展现处在快速发展的无任何物流技术中心的所有“主流”玩家的情况。

卡车与物流

无人货运技术正在迅速发展,具有巨大的机会来改善整个物流网络的安全性和效率。麦肯锡公司的一份报告称,一个完全自动化的货运市场将使运营成本降低45%,每年可为运输公司节省850亿至1250亿美元。

此外,货运业还面临着驾驶员短缺这一重大问题。彭博社今年7月的一份报告强调指出,由于货运业正在努力替换老化的驾驶员,未来十年美国的货运司机短缺数量预计将会翻番。该社表示,驾驶员短缺在2018年激增了10000多,达到60800人。这与澳大利亚的情况类似,据ABC报道,仅在维多利亚州就有约5000名驾驶员短缺(若按此数字推断,全澳洲范围内的缺口将高达20000)。

还有许多其他解决方案(就业途径、培训、文化)需要在短期内实施,但是从更长远来看,全自动和半自动的决方案可为行业带来巨大收益。整体而言,这能让驾驶员更安全、更高效。

与乘用车自动化一样,既有公司(沃尔沃、戴姆勒、大众汽车、Paccar等)也面临着越来越多的初创公司(Embark、TuSimple、StarskyRobotics)以及科技巨头(Google,Tesla)的竞争。

戴姆勒卡车

今年11月,戴姆勒卡车公司(梅赛德斯、Freightliner、Fuso)宣布成立自动驾驶技术集团(ATG)。该组织拿到了5.7亿美元的投资,目标是领导“全球在十年内将高度自动化的卡车送上道路的努力。”

ATG包罗万象,整合了软件开发、机箱冗余,传感器套件集成以及运营基础设施等单元,还将他们最近收购的TorcRobotics也合并进来了。

戴姆勒CEOOlaKallenius表示,自动化技术要想运用到乘用车身上,首先必须在货运业进行现状核实。在德国,汽车80%的时间是在高速公路上跑的,在常规高速公路上行驶的时间约占10为%,剩余10%为在城市地区。他们的目标是让人类驾驶员在都市地区驾驶,剩下的路线则用AV技术来解决。戴姆勒认为,这不仅可以降低运输成本,还可以让货运这个行当变得更具吸引力。

这一切都建立在戴勒姆2014年宣布的“未来卡车2025(FutureTruck2025)”计划的基础上。

沃尔沃

许多不同行业的无人驾驶解决方案都能看到沃尔沃的身影。

2017年,他们发布了一款自动转向卡车来改善巴西蔗农的生产力。此外还(跟瑞典的Renova合作)推出了一款自动驾驶的垃圾车。2018年底,沃尔沃还与采矿企业BrønnøyKalkAS达成交易,负责将石灰岩从矿场运输到5公里外的港口运输从矿山到港口仅5公里。

但是,其中最令人兴奋的是他们的业务部门Vera所做的工作。

Vera是一款电动无人驾驶卡车,目标是港口、工厂和大型物流中心的内部使用(部分在公路驾驶)。

沃尔沃还在跟初创企业StarskyRobotics一起测试长途货运的无人驾驶解决方案(尽管并非真正的无人驾驶)。今年6月,Starsky宣布他们在没有安全驾驶员位于方向盘后面的情况下在佛罗里达州跑了9.4英里。这一切是由位于Jacksonville的控制中心的一支遥控团队远程控制的。Starsky表示,随着(“如果”)他们试验的加码,遥控团队每小时将通过视频链接监视10到30辆车辆。虽然听起来不错,但我认为这不是真正可扩展的解决方案。远程大规模遥控车辆在矿场或农场中也许可行,但是,如果要在市区跟庞大的交通网络打交道,其中的风险就要大得多,而且还需要配置安全驾驶员才能在市区和郊区行驶。

沃尔沃另一个引人注目的领域是队列行驶(platooning)技术——这是一种让卡车以相同的速度和一致的安全距离进行队列行驶的系统。队列行驶可增强安全性并提高燃油效率(拖车占到了卡车燃油消耗的25%)。2018年,沃尔沃还在FedEx进行过一项试验,让3辆28英尺长的拖车利用车车(V2V)通讯以62英里的时速以及1.5秒的间隔依次行驶。

对于沃尔沃来说,队列行驶也许是一个有吸引力的提议,但是,戴姆勒卡车公司在今年早些时候表示,在对试点项目进行分析后,队列行驶技术所带来的好处被证明“比预期的要少”,因此他们将重新评估对这一解决方案的看法。

大众汽车

大众汽车(Traton、Scania、MAN、Navistar等的母公司)在欧洲制造商名单中排名第一。

Scania已经开发出了一种用于采矿业的自动驾驶卡车的概念车,不过,MAN以及Navistar(大众持股17%)这两个品牌才是本领域领先的无人货运解决方案。

目前,Navistar卡车配备了中国初创企业图森未来(TuSimple)的技术。图森未来开发的是“全栈式”解决方案,内置探测范围达1000米的传感器(Lidar范围为150到250米)。图森未来的股东包括Nvidia、新浪、韩国汽车零部件制造商Mando以及UPS等。图森未来目前每天在亚利桑那州的三条不同路线上为12名签约客户(包括UPS)跑3–5趟无人运输。当前的形成仍然需要在安全驾驶员的陪同下完成,但是图森未来的目标是到2021年实现无安全驾驶员的商业出行。该公司在北美有一支规模为41辆车的车队(车辆至少来自Navistar和Paccar的Peterbilt)。

此外,Navistar还在跟另一家硅谷的卡车初创公司Plus.ai合作,后者也为卡车业开发了自己的自动驾驶技术。他们正在洛杉矶和拉斯维加斯之间对L4级的无人驾驶系统进行测试。今年9月,Plus.ai还跟中国最大的卡车制造商一汽解放签署了一项协议,为中国开发自动驾驶卡车。在此之前,他们还跟中国最大的零售商之一苏宁合作进行了测试。

Paccard(帕卡)

在创新性卡车解决方案的采用方面,美国卡车运输集团Paccar(Kenworth、Peterbilt、DAF)在很多领域都处于领先地位——而且大部分都是通过跟初创企业合作完成的。

Paccar旗下品牌的Peterbilt正在与Embark之类的初创企业合作研发自动驾驶,并与另一家初创企业Peloton(股东包括UPS、沃尔沃、Denso、英特尔、英国石油公司的Castrol以及Magna等)合作开发队列行驶技术。

Paccar似乎还把赌注押在了自己的另一个主要品牌Kenworth与无人卡车初创企业KodiakRobotics的试验身上。

Kodiak成立于2018年,创始人是PazEshel和DonBurnette。2016年之前,Burnette一直在Google从事自动驾驶汽车研究,此后他离开公司成立了自动卡车公司Otto;1年半后Otto被Uber收购。又过了1年半之后Uber关闭了该项目,把精力集中在自动驾驶汽车(以及飞行汽车等同样烧钱的项目上)。之后,Don重操旧业,又创办了一家无人卡车公司Kodiak。

Embark

Embark成立于2016年,最近拿到了TigerGlobal、红杉资本、YCombinator等7000万美元的C轮融资;其总融资额已达1.17亿美元。公司CEO兼联合创始人AlexRodriguez称:“通过让自动化与本地司机携手挺对不太令人向往的长途运输,我们可以提高生产率,解决当前50000名驾驶员短缺的问题,同时还可以创造新的、吸引年轻人投身本地驾驶的工作机会。”

Embark目前正在利用自动驾驶技术对Peterbilt卡车进行改装,并与Amazon、Frigidaire、Ryder以及其他公司合作在美国西南部运输货物。

2017年,该公司与车队管理提供商Ryder以及伊莱克斯子公司Frigidaire合作,在安全驾驶员的监督下,曾四次利用无人驾驶技术将大型家电从德克萨斯州运到了306英里之外的加利福尼亚州。

在2018年初,他们完成了从洛杉矶到佛罗里达州Jacksonville的无人驾驶横跨美国测试(4200公里)。

一年后,有人发现一辆Embark卡车沿着同一条高速公路运输Amazon的货物。

Amazon不仅在积极测试无人车,同时在电动车上面的测试非常活跃。今年9月,他们向初创公司Rivian订购了10万辆电动送货车(跟福特同为Rivian的的投资方)。预计这批货车2021年将开始上路!

RevianRevian

IkeRobotics

Ike由Google/Uber/苹果的前员工JurvandenBerg、NancySun以及AldenWoodrow在2018年联合创立。跟竞争对手相比,他们的推进策略更为审慎。

他们把这种审慎称为是基于系统的哲学,这套做法把关注焦点放在整个系统身上,包括线束、交流发电机、转向柱、传感器以及计算机视觉等。此外,他们不是自主研发所有的技术,而是采取更加协作性的做法,比方说,利用了无人车初创企业Nuro的自动驾驶软件栈及其核心基础设施(数据记录、地图、模拟系统)来换取Ike的股权。

这套基于系统的方案意味着它们的推出也许会比别人滞后,但是一旦实现之后所需的优化调整工作也会比别人更少。

此外,Ike的不同之处还在于,他们的解决方案嵌入到的是纯粹用于高速公路的卡车。从“交通枢纽”到最终城市目的地的这段路将由人类司机接管,手动控制(请参见下图)。

根据他们委托耶鲁大学进行的一项经济分析,这个解决方案预测到2030年,将有21万个跑长途的就业机会被自动化取代,但是,同时也会创造出14万个本地司机岗位。

Ike的自动化运输Ike的自动化运输

Pronto

Pronto是另一家新进入者。他们在自认为市场已经做好准备的解决方案方面取得了实质性进展。

2018年10月,他们完成了第一次没有人类司机输入的情况横跨美国的行程。这次旅行全场3000英里,耗时超过50个小时,为Pronto的辅助驾驶产品Copiolt的核心技术提供了关键的验证。

根据该公司的网站,Copilot现已开始接受预订,价格为5000美元,这套系统关注的重点是通过全面自适应巡航控制、连续车道保持、人工智能驱动的碰撞缓解以及自动紧急制动功能来对现有卡车进行改装。

该系统在操控卡车时,驾驶员会在一旁监控交通状况(脚踩刹车板,手放在方向盘上)。驾驶员仍然需要负责进行车道变更以及在高速出入口的驾驶。

这套系统真正有趣的地方是驾驶员监控。如果驾驶员在四秒钟内未按照规范进行后视镜检查的话,Copilot会发出声音警报。如果发出告警后驾驶员仍未做出反应,Copilot会再次告警。如果仍然没有反应,Copilot将启动安全着陆协议——自动激活指示器、减速,然后停在应急车道上并激活危险信号灯。

不过公司创始人AnthonyLevandowski后来因为被前雇主Google起诉窃取商业机密而辞职了。

Google指控他下载了约14000份文档(与电路和LIDAR激光传感器有关的图纸和电路图)到他创立的新公司Otto(随后被UberATG收购然后又被关闭)。2017年,Waymo起诉Uber,双方在2018年达成和解。2018年8月,Levandowski被联邦检察官指控犯有33件窃取及试图窃取商业机密罪。

Einride

Einride是瑞典的一家无人车初创企业。该公司开发了一致无驾驶室的无人驾驶电动卡车(跟沃尔沃的Vera很类似),该车目前已获准在瑞典的仓库和码头之间运营,不过速度出奇的慢时速只有5公里。

该公司的投资者包括松下、本田、欧姆龙(通过VCNordicNinja)以及爱立信,许多先进企业均是其初始客户。其中包括Lidl、五家财富500强零售商以及DBSchenker(今年早些时候合作试点)。

Einride的T-Pod满载为26吨,未配备驾驶室,据估计,与带驾驶舱的柴油卡车相比,Einride的T-Pod可将道路货运的运营成本降低约60%。

该公司的目标是到2020年底将200辆车投入运营。

Waymo

从2017年开始Waymo就在亚利桑那州测试自动驾驶卡车了,此后又扩展到旧金山和亚特兰大等其他地区。

无人驾驶卡车是无人汽车技术引领者Google更广泛战略的一部分。

目前,Waymo是把自己的全栈解决方案嵌入到Peterbilt卡车上。

WaymoCEOJohnKrafcik强调指出,无人驾驶技术落地货运业的时间表会先于汽车。

Krafcik表示:无人卡车“有一个非常合理的商业应用。”

“货运是WaymoDriver的个非常有趣的应用,我们希望尽快将其市场。”

在法兰克福车展上,rafcik进一步补充说:“我们已经在全美范围内对配备WaymoDriver的8级卡车进行了路试……我们正在跟整个生态体系(运货商、卡车制造商和一级供应商)紧密合作,确保其成功部署。”

Tesla

如果这份清单不把自动卡车的领导者Tesla列进来的话将是不完整的。其电动卡车Semi整合了Autopilot功能以及领先的能效解决方案。

早在2017年发布会时,ElonMusk就谈到了Semi的安全能力、对autopilot的利用,以及通过队列行驶提高的效率。

Semi原本打算在今年投产,但是最新情况是至少要推迟到2020年底了。

我们所知道的是,Semi的原型车一直在美国西南部一带跑,2018年曾在未来的Tesla客户以及美国最大的卡车运输公司之一JBHunt那里短暂停留过。

Semi一开始的预计续航里程为300到500英里(价格分别为15万——18万美元),但是,据称最近在75k磅负载下的测试已将其上限提高到600英里。

Tesla无人卡车Tesla无人卡车

但是,与Tesla的所有发布一样,总有一大批怀疑论者和愤世嫉俗者。一些人声称采用全电动卡车(充电一次将消耗家庭平均年用电量的三分之一)会给电网带来难以为继的负担。戴姆勒卡车部门负责人MartinDaum等其他人则强调,Tesla想靠电动实现长途运输的目标在物理原理上行不通。Daum早在2018年就曾告诉彭博社,“如果Tesla真搞出来了的话,显然我们买它两辆:一辆用来拆解,另一辆用来测试,因为如果发生这种情况的话,我们肯定是错过了什么了,…………但现在,同样的物理定律不管是在德国还是加利福尼亚都适用的。”

货运/物流解决方案

尽管本文直接谈到了业内的自动化解决方案,但如果不至少点一下物流和货运管理的工作的话,那将是一种疏忽。其中值得关注的包括UberFreight、硅谷宠儿Convoy、Transfix,巴西的TruckPad以及中国的满帮(还有很多!)。

今年9月,Uber宣布,他们将每年投入2亿美元用于扩大其货运和物流业务UberFreight。这个2017年成立的新部门设在芝加哥,计划在未来3年招聘2000多名员工。UberFreight可以说是货车版的Uber,旨在将货车司机与托运人连接到一起(就像打车app将乘客与司机连接起来一样)。Uber声称,这个业务单元是公司成长最快的部门,但是并没有透露太多的数字细节。

他们的最新财报仅强调了“我们为托运人准备的平台的目标是服务不周的小型运货商长尾市场,我们将通过自动化的自服务工具,帮助推动实现10倍的收入年复合增长”。19财年的上半年,Uber的“其他赌注”部分的总收入为3.4亿美元(同比增长206%),同期应占亏损为1.93亿美元(比去年同期增长4倍)。

但是,Uber在美国国内面临着巨大的竞争,特别是来自初创企业Convoy的竞争。Convoy背后的金主包括Google、盖茨、贝索斯、Bono、TheEdge、Benioff以及ReidHoffman等。

Convoy创立于2015年,创始人是前Amazon的高管。这个实现托运人与货运司机匹配的平台每周都要处理成千上万的货物。今年11月,他们刚刚拿到了4亿美元的融资,以扩充其其数据平台的使用。

CEO/联合创始人DanLewis告诉《福布斯》说,现在Convoy的网络已有数千辆货车可供预订,并且进行了优化,确保所处位置最好的货车去装货和卸货,并且“可以将2、3个甚至更多的订单合并成一个,从而大大降低空车里程。”该公司还调度出更精确的卸货和提货时间,确保货车司机不需要在仓库装卸区等待数小时,并且可以更快地恢复服务。

据《福布斯》报道,通过提高车队的利用效率,货运公司可以节省下大量成本,甚至可以通过减少空转时间或空车行驶来减少燃油消耗,从而减少废气排放。该公司援引美国环境保护署的数据说,目前,美国有记录的行驶里程当中约35%是“空载里程”,其结果是每年7200万吨的碳排放。

Convoyapp界面Convoyapp界面

在美国以外也推出了类似的平台。

麦肯锡表示,在中国,满帮(Google、腾讯和软银均有投资)也提供类似的服务,在一个95%的货车司机不是个体经营就死替小公司工作的市场上实现司机与货运的匹配。截止今年8月底,满帮在中国已取得了近乎垄断的地位,平台签约的货运司机已达700万,运货商达225万。《南华早报》指出,70%的货车司机在运单发布20分钟内就用该app拿下了任务。顺便说一句:满帮很有可能会在2020/21年左右在香港上市,而且其足迹不仅限于国内市场,在国际上都占有一席之地。他们最近对巴西同行TruckPad也进行了投资,但金额未公开。

最后一公里配送

事实证明,物流自动化在长途/非城市线路上是行之有效的;但是(在城市环境下的)最后一公里配送呢?自动化容易实现吗?该由谁来负责呢?

既有者对涉足这一领域基本是退避三舍的态度,他们更愿意进行合作和测试,而不愿投入过多。这样做也是有充分理由的。因为城市环境下的自动化的复杂性要比高速公路实施自动化大得的多(有行人、交通信号灯、自行车、横穿马路,交通规则更复杂等等)。

因此,这个一块基本上就留给了越来越多的创业公司,其中包括(但肯定不限于)StarshipTechnologies、Neolix、Udelv、Gatik、Robomart、Nuro、StreetScooter以及Amazon投资的Rivian(前面已经简要介绍过)。

StarshipTechnologies把戴姆勒和TDK列为自己的投资人。迄今为止,该公司已在100多个城市完成了超过10万次交付,行程超过了20万英里。客户下载该app、下订单,然后,当他们的六轮机器人到达时,客户再用app解锁机器人并拿走自己的商品(汉堡包或者发胶什么的)。极端情况下一个人可以监视约100个机器人并对其进行控制(这跟汽车或货车业的自动化很不一样!)。

Starship送货机器人Starship送货机器人

对于他们的创始人而言,让他们萌生创办Starship的一个关键洞察是,总运输成本里面有高达50%是消耗在最后几公里的,而且客户订购的货物当中95%都是小件货物,小到用小型送货机器人就能搞定。Starship在旧金山、硅谷、伦敦、德国及华盛顿特区军设有分支,另外在爱沙尼亚首都塔林还有100名工程师。

但做这一块的并不只有Starship一家。联邦快递有SameDayBot,其目标客户包括Target、沃尔玛、必胜客、Lowe's和Walgreens。

除了前面提到的小型运货机器人外,中国的Neolix以及硅谷的Robomart和Nuro(后者跟Dominos和Kroger等公司有合作)还开发了中型的机器人。前面我们提到过无人货车公司Ike也用了Nuro的软件。

Nuro送货机器人Nuro送货机器人

除了中型的“全栈”中小型机器人之外,还有一些初创公司采用“简单”的方案——对现有的面包车进行改造。

这方面研发的领导者主要是Udelv(由日本企业丸红商事资助)和Gatik。到目前为止,Udelv一直在为包括沃尔玛和HEB在内的客户提供服务,但他们的车还是有安全员在驾驶座后面。Gatik则与沃尔玛合作进行试验。

UdelvUdelv

采矿业

跟机器人送比萨相距十万八千里的还有一个市场,这是少有的具备实用性、已经在商用且具有成本效益的自动化例子之一,那就是在采矿业的无人驾驶。

日立证券预测,到2030年,澳大利亚的采矿业将几乎完全由自动机器操作。

得益于主要由卡特彼勒、小松以及大众汽车旗下Scania开发的无人驾驶技术,现在澳大利亚矿业巨头力拓和必和必拓处于领先地位。

力拓

力拓是全球最大的自动拖运系统卡车拥有者和运营者。他们在Pilbara(西澳大利亚州)的工厂有80多辆自动驾驶卡车在运营,且计划到2019年底将数量增加到140辆。这些卡车由位于珀斯的运营中心进行监控。力拓在全球60个运营点每天追踪的车辆总数达4000辆,遍布3000万个地理区域。

力拓在矿场采用的车辆既有卡特彼勒的也有小松的,这些车辆会与力拓的AutoHaul(与日立合作)协作完成通往港口的旅程。AutoHaul是一种全自动的火车项目,最多可拖运240辆矿石车,全长约2.5公里。自2018年部署以来,截至到2019年6月,AutoHaul已完成了440万公里的自动行驶里程(相当于沿着1700公里的赛道跑了2.5万次)。

卡特彼勒的首席工程师MichaelMurphy声称,与跟有人值守相比,其客户的生产率提高了至少30%,还有一位客户宣布安全事故的改善率提高了80%。

力拓的无人列车力拓的无人列车

必和必拓

今年年中,必和必拓宣布已经开始了一项可行性项目,要在WesternAustralianIronOre和昆士兰州的煤场的500辆运输卡车进行自动化。

这一消息的发布是在该公司位于Jimblebar矿场自动化取得巨大成功之后——改造后运输卡车的安全事故数量减少了90%。

他们还同意在Pilbara部署41辆小松的自动卡车,并承诺在昆士兰州的GoonyellaRiverside煤矿再部署86辆小松卡车。

FortescueMetalsGroup(FMG)还计划在2020年中之前部署175辆采用自主牵引技术的卡车。

卡特彼勒和小松是采矿业自动化技术的主要提供商,不过大众旗下的Scania等公司也在迅速跟进,开发自己的技术,比方说Scania的AXL就是一种利用可再生生物燃料的全自动AXL概念卡车。

AXL概念车

正如上述例子(卡车、采矿、送披萨)所示,无人驾驶的真实例子已经面市,就像无人汽车所展示那样,所有主流的技术解决方案都是由美国、欧洲及中国公司引领的。

必和必拓与力拓证明了尽管早期采用自动化解决方案成本较为高昂,但却能带来显著回报,这种回报不仅来自于利润改善方面,而且在效能和安全性方面也获利颇丰。

我们还可以得出一个可靠结论,那就是那些不尽早开展这方面试验、投资和实施解决方案的公司,最终将会被挤出市场,把重大优势拱手让给对手(国内以及全球的)。


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