无人驾驶软件算法的实现,实际上是基于人工智能技术,叠加云计算的信息互通,和机器人技术的操控进行的技术“大综合”,代表着人工智能技术目前最前沿和应用最广阔的方向。

谈起人工智能与无人驾驶的结合,国内最早引进的美剧之一《霹雳游侠》(Knight Rider)中神奇的汽车基特,凭借他神通广大的威力、超酷的外形、温和幽默的举止,成为中国观众心中的经典形象之一。

基特的大脑是一块微型中央处理器,运算速度为一秒十亿次,这使他拥有自我意识,并能够和人类一样思考、交流、学习、互动。基特可以说多国方言,且特别配有“幽默系统”,哄起小孩子来有一套!基特还拥有一个纯字节5000兆容量的数据库,如果需要的话每天还可增加1000兆;通过中控单元——阿尔法电路控制车身各部分。

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目前大热的美剧《西部世界》中,无人驾驶车辆更是随处可见,只需要手机一个操作,车子即可自动开到门口,并按照行程自行驾驶,甚至还可以应对围追堵截。

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当然,上述电视剧中的无人驾驶是人们所追求的,期望能够实现的样子,目前的自动驾驶距离理想状态还有点差距。但这也是目前车企研发的主要方向之一。

一、自动驾驶分类

今年3月,我国工信部发布《汽车驾驶自动化分级》标准,标准将于2021年正式实施。工信部文件将自动驾驶等级分为0级–5级,对标美国SAE标准L0 –L5级别。

图片来源:工信部,兴业证券

按照中信证券研报,目前大部分车已经可以实现L2级,高端车已经可以实现L3级,预计到2025年,大部分车可以实现L4级别

图片来源:中信证券

目前,当前对于封闭道路,无人驾驶已经完全实现,并应用于快递、外卖、闪送等场景的最后一公里无人车派送。而特斯拉在去年7月发布红绿灯识别功能被认为是L3级别的自动驾驶,2019年12月在美国地区已经正式可以使用。在未来高精密地图普及以及激光雷达降价驱动下,未来3年大规模的自动驾驶应用将可以预期。

二、自动驾驶是如何实现的


自动驾驶的关键技术分为感知、决策和执行三部分。

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感知层


“感知”通过配置车身传感器——即摄像头+雷达组合,进行环境信息的采集与处理,达到监测车辆环境的目的。其中感知层的硬件主要以摄像头、激光雷达、毫米波雷达、超声波雷达4类为主,而5G和高精密地图则是作为传感器的补充。

在感知层,收到摄像机传输的图像和数据处理后,无人驾驶系统首先需要通过以深度学习为核心的计算机视觉技术进行目标检测,对周围的环境、车辆、行人以及交通基础设施做出精准的分割和目标分类。

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目前特斯拉通过配置8个摄像头模拟人眼视力,摄像头摄取的环境数据在经过视觉算法处理后,系统将通过深度学习模型进行自我培训,从而达到全范围认知路况,增进系统控制精度的目的。

决策层


决策层通过以深度学习和计算机视觉等算法建立的模型,去实时处理感知层的从传感器接收到的相关数据,识别路况,并预测车辆的行为和道路上其他对象的行为,最终做出车辆行为决策,下达控制指令。决策层算法不仅需对多传感器融合的数据准确处理,还要负责车辆的路径规划、行为规划、避免障碍和撞击、速度和加速度控制、以及轨迹规划等。如何选择和改进模型则是实现技术突破的核心。

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执行层

执行层是指系统在做出决策后,按照决策结果对车辆进行控制。车辆的各个操控系统都需要能够通过总线与决策系统相连接,并能够按照决策系统发出的总线指令精确地控制加速程度、制动程度、转向幅度、灯光控制等驾驶动作,以实现车辆的自主驾驶。相对于传统燃油车,电动车更适合作为自动驾驶汽车。

执行控制机构的核心技术线控执行主要包括线控制动、转向和油门。某些高级车上,悬架也是可以线控的。

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三、国内车企自动驾驶情况


2020年2月,国家发展改革委员会等11部委联合印发了《智能汽车创新发展战略》。3月9日,工信部在官网公示《汽车驾驶自动化分级》推荐性国家标准报批稿,该标准规定了汽车驾驶自动化系统的分级原则和技术要求,为智能网联汽车发展提供支撑。国产车企L3级别量产车型有望在2020-2021年逐渐推出,政策驱动叠加产品推出,利好自动驾驶产业链。

四、人工智能指数(对标ETF——515980)成分中的相关标的


1. 四维图新002405(指数权重3.19%)

四维图新公司是国内高精度地图龙头厂商,深耕高精度地图多年,拥有领军行业的地图数据及测绘经验。

在自动驾驶中,高精度地图不仅提供静态的路线信息,更可以作为一种超级感知容器。强地图模式凭借事先录入的充足静态信息,融合车路协同及传感器的动态信息,实现从道路层面对全体路面车辆进行整体调控。

公司发展高精度定位配合地图业务,现有技术可实现厘米级定位,对标国内顶级定位厂商千寻位置。公司凭借高精度地图和定位的技术及经验优势,得到行业上下游广泛认可,与多个标杆级企业形成合作关系。

同时全面布局致力于智能汽车大脑。公司积极推进战略,致力实现“智能汽车大脑”愿景。公司通过四维智联、中寰卫星、杰发科技、世纪高通等联营企业及子公司,实现对乘用车车联网、商用车车联网、车载芯片、位置大数据等多个领域的布局。其中,商用车车联网、位置大数据开始兑现业绩,乘用车车联网和车载芯片有望迎来拐点,整体布局逐渐落地。公司还通过与华为合作优化四维云平台,以完善真实场景模拟,巩固公司在自动驾驶行业的壁垒。

2. 千方科技002373(指数权重2.81%)

公司是国内领先的智能交通解决方案服务商。公司传统城市交通、公路交通、轨道交通三大业务稳步发展,均处于行业领先地位。

公司作为5GAA、C-V2X工作组成员积极参与并引导行业标准制定,智能车联产业创新中心完成自动驾驶道路测试里程超12万公里。

公司积极参与V2X产业生态建设与产品研发,目前已形成涵盖路侧单元、车载终端的全线V2X产品体系,涵盖了网联化路往设施与车载终端、智能化交通管理与行车服务等多领域应用。成立AI子公司,打造AIoT协同发展。

随着国家相关政策的持续跟进,叠加产业成熟的提升,当前智能网联汽车/车联网正迈入关键的产业化落地阶段。公司作为智能交通的领军企业,提前全面布局车联网,有望在智能网联的行业大潮中迎来核心发展机遇。

3. 均胜电子600699(指数权重2.18%)

均胜电子是全球领先的汽车安全和智能网联汽车零部件供应商。

公司在智能网联领域的主要产品是智能座舱系统。公司最新推出的智能座舱系统,是结合了触屏技术、全液晶仪表、抬头显示(HUD)、车载信息娱乐、人机交互、主动安全等产品或系统,兼顾硬件模块、软件系统和数据服务的前沿化系统。

公司智能驾驶舱产品已经开始为国际主流主机厂供货。公司为新一代宝马X5、X6、X7,新一代奥迪A7、A8、Q7、Q8 和新一代保时捷卡宴等高端品牌供应下一代座舱电子类产品(idrive系统、电子排挡、多媒体交互触控屏、触控空调系统等),继续获得国际顶尖主机厂的认可。

公司对自动驾驶领域软件和算法进行了针对性投入,将现有的主动安全和车联功能结合,逐步推进L3级别自动驾驶产品的商业化,探索L4级别自动驾驶产品的落地。公司是全球唯一一家能够提供完整方向盘系统解决方案的公司,而且是首家将多种传感器和智能系统集成到方向盘上使之成为具有智能感应和功能的供应商。公司提供的最新的方向控制系统解决方案包含DMS驾驶员检测系统、手握感性系统、自适应转向方向盘、视觉提醒灯带、3D开关等前瞻ADAS产品。

随着汽车电子和智能车联业务进入爆发期,收入快速增长带来盈利弹性。公司汽车电子与智能车联业务均为全球顶级客户,汽车电子业务中BMS业务全球领先,取得大众MEB、奔驰MFA2等订单,随着20年10月、21年1月陆续投产,预计未来三年BMS业务收入复合增速将超70%;智能车联业务具备智能座舱、车联、OTA、高精导航等方面软硬件能力,获得大众、奥迪、福特全球订单,随着20年开始国内智能座舱业务起量等,未来两年收入端快速增长,同时软件收入占比提升,带来盈利弹性。

风险提示:本文作者为华富基金指数投资部基金经理。仅代表个人观点,文章提及个股仅作为举例使用,不构成任何投资建议,投资有风险,决策须谨慎。

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