强云强车，会是港口自动驾驶的终局吗？

　　2022年，自动驾驶开始降温，而按照能量守恒定律，其它某些地方必将升温。不用多想大家也能脱口而出，一个就是热得发烫的辅助驾驶，整个自动驾驶行业开始以能傍上主机厂做辅助驾驶前装量产为荣。自动驾驶就是如此，为了生存，学得一手见风使舵的本领。
　　事实上，并非所有自动驾驶场景都在降温，上述降温也仅指Robotaxi等（半）开放场景，港口等封闭场景下的自动驾驶其实在悄无声息的升温。在11月底《港口自动驾驶，是伪自动驾驶商用场景吗?》这篇文章发出后，意外地吸引到众多业内人士前来交流，也侧面说明了这个场景的热度和前景。
　　在与业内人士的交流中，有技术终局路线的讨论、有商业持续落地的探讨。而这些讨论和探讨，也让我有机会站在更高的角度去审视、思考一些问题：港口自动驾驶的终局技术方案是什么？港口自动驾驶是赔本赚吆喝还是闷声发大财？
　　下文将基于我和业内众多人士交流的成果，给出上述问题的一家之言。
　　港口自动驾驶的终局技术路线是什么
　　自动驾驶或辅助驾驶一直存在着＂轻感知、重地图＂与＂轻地图、重感知＂的技术路线之争，两者的主要差别之一就是是否强依赖高精地图。高精地图作为一种超视距的传感器，能够为自动驾驶迅速带来＂千里眼、顺风耳＂般的舒爽体验，因此一开始绝大多数玩家都选择站在了＂轻感知、重地图＂这一技术路线的阵营。
　　但囿于高精地图的采集资质收紧、大范围采集的鲜度保持难、成本居高不下等问题，直到2022年，这条技术路线阵营的玩家也没有把高精地图这条腿给接上，部分玩家初心开始动摇，跃跃欲试转向技术难度更高的＂轻地图、重感知＂技术路线阵营。
　　但上述技术路线之争却没有殃及港口自动驾驶，在港口的这一亩三分地中，没有高精地图采集资质的要求、也没有鲜度保持的烦恼、更没有成本控制的忧虑，且因港口中场桥、岸桥等港机设备的工作本身也要用到高精地图，因此毫无例外，港口自动驾驶公司全都使用高精地图作为开疆拓土的必备武器。
　　港口自动驾驶公司虽然在使用高精地图的观点上达成一致意见，但并不意味着技术路线已经实现大一统。基于港口场景独有的特点，港口自动驾驶落地过程也一直存在着强云弱车和强云强车技术路线之争。这里的云是指承接码头生产作业系统和单车之间的车队管理系统，这里的单车是指无人集卡、IGV、ART等担负水平运输任务的自动驾驶车辆。
　　一、强云弱车
　　港口作为汇集了众多动态要素的一个作战单位，作为一个视效率为生命的铁血军团，没有一个优秀的指挥官很容易鸡飞狗跳，因此在自动驾驶到来之前，港口就特别重视云端平台的智能，这中间诞生了优秀的码头生产作业管理系统、岸桥管理系统、场桥管理系统等。
　　强云弱车技术路线也是港口重平台智能优良传统的沿袭，在这一技术路线中，云端功能特别强大，单车功能稍显单薄。
　　强云的功能可以归为三类：调度功能、运营管理功能和接口功能，各类功能包含的子功能如图1所示。
　　图1 强云包含的子功能
　　（1）调度功能
　　调度功能主要包括导航规划和局部规划子功能。
　　导航规划聚焦在分钟到小时级别的规划，在接收到码头生产作业系统发送的目的地信息以及单车上传的起始点信息后，基于存储的高精地图规划出一条自起始点至目的地的一条工作路径。这个过程，类似我们开车时使用高德地图进行导航。
　　局部规划聚焦在毫秒级到秒级的规划，基于单车上报的障碍物信息以及其它单车的状态，决策是否规划一条绕过障碍物、超车进入堆场、码头面变道进入作业车道等的局部路径。
　　调度功能是强云的最生动体现，调度功能包含的两个子功能一直被认为是自动驾驶的大脑，而这个大脑在其它场景自动驾驶中一般被放置在单车上。而如今港口自动驾驶将大脑被搬到了云端，有了大脑的云被称为强云，没有大脑的单车也就被称为弱车，强云弱车的称谓也就由此而来。
　　（2）运营管理类
　　运营管理功能主要包括远程控制和路网监控子功能。
　　水平运输作业过程中，单车不可避免的出现超出ODD、系统异常、车辆故障等特殊情况，此时远程控制可介入接管车辆并远程控制车辆恢复正常行驶或操控车辆到安全区域停车，进而辅助自动驾驶车辆测试、运营，从而提高自动驾驶系统的安全性和可靠性，减少了交通事故和人员伤亡，加速自动驾驶的落地。
　　路网监控承担整个港口水平运输作业情况的监控，从而让港口运营方在办公室也能做到运筹帷幄于千里之外。
　　（3）接口功能
　　云端向上承接码头生产作业系统，向下对接不同厂家、不同类型的单车，接口功能也就包括与码头生产作业系统和单车的接口子功能。
　　云端从码头生产作业系统下达的作业任务中，分解出集装箱的水平搬运任务，并自动向单车下达作业指令，从而实现最优化地分配和调度单车去执行运输任务。接口的具体职责包括：设备管理、作业任务管理、路径规划下发、行驶指令下发、对位管理等。
　　被拿去大脑的单车，在强云的光环掩盖下，所能发挥的作用也就非常有限，仅剩下简单的定位、控制和防撞等子功能，如图2所示。定位、控制子功能无需赘述，毫无激情。而防撞子功能真的就是人如其名，行驶路线上出现障碍物就停车，而不去思考障碍物是猫是狗，也不去思考是否需要绕障行驶。
　　图2 弱车包含的子功能
　　二、强云弱车存在的问题
　　强云弱车技术路线是港口重平台智能指导思想下的一脉相承，已经得到过国内部分大港的落地验证，被证实是新建港口时的一条可行方案。但多位业内人士在谈到这一技术路线时，除了不吝赞美之外，也表达了一丝隐忧：强云弱车落地过程中暴露出来的一些问题，不一定是国内其它港口的可承受之痛。
　　（1）云端导航规划的问题
　　（a）现阶段导航规划只能支持初始直线路径，所以一旦单车处于转弯或变道过程，由于各种原因需要重新请求导航规划，此时云端无法支持新的导航路径规划，单车也只能由现场或云端调度员介入拉车；
　　（b）现阶段导航规划只支持固定位置上下码头面，当参与水平运输的单车比较多时，有限的上下码头面位置会显著降低泊位的使用率；
　　（c）现阶段导航规划的路网固定，所以一旦路网中的某些设备位置发生变化，比如锁站位置，也将导致规划失败。
　　（2）云端局部规划的问题
　　（a）速度控制不稳定问题。想象一个路权冲突场景，此时自车需要降低车速或缓慢停车来礼让其它单车，但由于网络延时、不稳定等问题，导致减速或停车指令下发不及时，当单车收到指令后，离停车点已经十分接近，缓停也就只能变成急刹来保证安全。由于网络延时、不稳定带来的速度上传和下发的不完全对称问题，预估将增加单车20%的耗电量，而满载情况下的急加速或急减速也将加剧底盘（制动、轮胎、电机等）的损耗；
　　（b）无法绕障问题。对于行驶路线上出现的未上报云端的障碍物，单车只能停车等待，最终导致交通路网堵塞，无法正常作业；对于出现的上报位置的障碍物，单车需要请求云端重新进行局部规划，一来一回也将势必影响工作效率。
　　（3）单车不够智能的问题
　　（a）没有感知预测功能，避障仅能支持路径点上的障碍物，将大大增加碰撞时间发生的几率。比如在一个十字路口场景，自车直行，目标车垂直行进。若目标车略晚于自车通过交汇点，前一秒两车均为出现在各自的路径点，而下一秒必然相撞。
　　三、强云强车
　　基于强云弱车落地过程中暴露出来的一些问题，业内部分厂商提出了一种强云强车的技术路线。强云和强车技术路线包含的子功能如图3所示。图中金色加黑字体子功能为强云强车新增功能，蓝色加黑字体子功能为升级功能，加删除线子功能为删除功能。
　　图3 强云强车包含的子功能
　　由图3可以看出，强云强车将云端关键的局部规划子功能还给了单车，同时赋予单车感知预测的另一个关键子功能，而这样的好处显而易见。
　　（1）没有网络延时、不稳定带来的速度上传和下发的不完全对称问题，单车速度控制更加稳定，能耗降低的同时还可以降低底盘的损耗；
　　（2）通过实时感知预测，单车可以支持自主规划、自主绕障，交通流复杂场景下碰撞的概率大大降低，单车前方出现障碍物再也不用傻傻等待了。
　　云端核心的局部规划子功能被拿走之后，云端并没有消沉，而是将导航规划子功能进行升级，不仅支持任意位置上下码头面、锁站动态变化、而且还支持在弯道上进行导航规划。并通过新增模拟仿真、运营监控、场桥、岸桥、充电站接口等子功能，云端依旧维持强云该有的样子。
　　强云强车技术路线在部分港口小规模车队上得到过成功应用，但在大规模车队中的表现如何，是否真能达到强强联合的效果，还缺少一个标杆项目的检验，而这样一个标杆项目有望在2023年落地，届时我们拉出实打实的数据再进行比较。
　　港口自动驾驶是赔本赚吆喝还是闷声发大财？
　　这个问题适合摆事实讲道理，要说明白这个道理，需要先摆两方面的事实：港口自动驾驶典型落地场景的成果和2022年部分港口自动驾驶公司的落地情况。
　　一、港口自动驾驶典型落地场景的成果
　　这个典型落地场景首推天津港北疆港区C段智能化集装箱码头，作为全球首个智慧零碳码头，自2021年10月17日正式投产运营到今天已经一年又两个月。12台岸桥、42台场桥、76台智能水平运输机器人在云端智慧大脑的指挥下，取得的成绩包括：
　　（1）2022年10月13日，完成第100万个标准箱作业，创下了全球港口从开工建设到完成这一成绩的用时最短记录。
　　（2）2022年11月5日，随着＂达飞阿奎拉＂轮的平稳驶离，智慧零碳码头在船舶晚到港的情况下，提前3小时完成全部装卸作业，以35.2箱/小时的平均单桥效率和46.3箱/小时的重点线效率，刷新作业船舶两项纪录。
　　两条事实均取自官方报道，无一例外都向外界说明一个道理：运用了自动驾驶的港口，正在实实在在的提升整体作业效率。而这样的事实基于的还是自动驾驶硬件还不是那么稳定，自动驾驶大脑还不是那么智能，自动驾驶感知还不是那么准确……。待以上硬件、算法更加成熟稳定，港口整体的工作效率还将有巨大的提高空间、港口自动驾驶的未来更是可期。
　　二、2022年港口自动驾驶公司的落地情况
　　表1汇总了部分自动驾驶公司在2022年的部分落地情况（信息来源于各家公司官方微信公众号）。真实落地项目要比表1中多得多，一方面是部分自动驾驶公司由于各种原因不公开发布自己的中标项目信息，另一方面是我实在太懒，懒的去搜集其他口径的发布信息。但表1的数据足矣，足矣说明一些道理。
　　表1 部分自动驾驶公司在2022年的部分落地情况
　　从表1中我们可以看到，2022年港口自动驾驶的落地项目已经出现内河码头和通关口岸，这是沿海大码头标杆项目的带动作用，也是港口自动驾驶自我价值的证明。L4自动驾驶公司最缺的是什么，一个是量产订单，一个是客户检验。而港口自动驾驶公司已经打通了这一循环，前两年的项目正在现场接受付费客户的百般挑刺，而今年的订单正在为身体建立造血功能，如此循环往复，子子孙孙终将无穷尽也。
　　但2022年自动驾驶的寒冷也不是对港口自动驾驶公司完全没有影响，从港口自动驾驶公司今年仅有的两次融资事件来说（主线科技B轮、斯年智驾A+轮），各家公司的现金流压力依旧巨大。在自动驾驶产业上下游不那么成熟的阶段，港口自动驾驶公司的造血还不足以满足身体的需求，如何在寒冷中进行开源节流以及赢得资本市场的信任，是下一个阶段各家港口自动驾驶公司的另一工作重点。
　　写在最后
　　强云弱车和强云强车，谁是自动驾驶终局的技术路线，可能等到强云强车标杆项目的建成之后，通过实际运营数据进行对比。但港口自动驾驶公司肯定不是赔本赚吆喝，也不是闷声发大财，而是稳扎稳打赢天下。