蘋果發布會下周就開幕了！這次很可能會公布蘋果汽車的相關消息。多年來，蘋果造車已是公開的秘密。進入 2021 年以來，相關消息出現的密度更是大幅增加。據日韓和中國台灣媒體報道，該公司正廣泛與車企和供應商接觸，以尋求純電車輛平台和零部件支持。
所有這些消息都暗示蘋果汽車已經到了臨門一腳的地步，所以今年發布會的 one more thing 也非常值得期待。就在蘋果昨夜公布秋季發布會消息后，其總市值一度逼近 2.6 萬億美元，可見蘋果的影響力與號召力之強。
作為全球科技界一哥以及全球市值最高的公司，蘋果汽車推出后大概率會重新發明汽車，改變現有的汽車產業格局。
雖然目前外界並不知道蘋果到底要造台什麼樣的車，但能確定的是一定要搭載自動駕駛技術。
然而頗具諷刺意味的是，在剛剛過去的 8 月份，蘋果卻接連被曝出兩起自動駕駛事故。蘋果特殊項目團隊（Special Projects Group, SPG）副總裁 Doug Field 日前也從蘋果跳槽至福特，不由得讓人給蘋果汽車捏了一把汗。
那麼蘋果的自動駕駛事故到底怎麼回事，是技術不行還是無辜被撞？蘋果自動駕駛的研發進展如何，能否給蘋果汽車提供出優秀的自動駕駛系統呢？
01.蘋果自動駕駛一周內出兩起事故
早在 2017 年 4 月，蘋果就開始在加州的公開道路上進行 L4 級自動駕駛測試，到現在已經 4 年有餘。
然而，從 4 年多的測試來看，蘋果在 2019 年經歷了一次低潮期，2020 年的新冠肺炎疫情也讓自動駕駛測試停滯數月。直至今年，自動駕駛測試才再次抬頭。
▲ 蘋果自動駕駛測試車
有趣的是，就在近期，蘋果的自動駕駛測試車居然還發生了兩起事故。要知道，蘋果的自動駕駛測試車上次發生事故還在 2 年前。
近期第一起事故發生在今年 8 月 19 日，當晚 9:30，蘋果改裝的雷克薩斯 RX450h 在聖地亞哥零售中心的停車場內發生交通事故。事發時，一輛現代索納塔從車庫內向外倒車，撞上了蘋果測試車的前保險杠右側。
▲ 8 月 19 日事故事發地（Google 街景）
事發時，蘋果測試車處於手動駕駛模式。碰撞前，蘋果測試車駕駛員採取制動，車輛完全停止后，被現代索納塔撞上。
此次事故中，沒有人員傷亡，但兩輛車都出現了輕微損壞。
另一起事故就在 4 天後，8 月 23 日早間，同樣還是一輛改裝的雷克薩斯 RX450h，在 Cupertino 零售中心的停車場內發生事故。事發時，一輛斜停在停車場內的斯巴魯汽車低速倒車，撞上了蘋果測試車的后保險杠。
▲ 蘋果自動駕駛車輛事故報告
在這起事故中，蘋果測試車處於停止狀態，且未在自動駕駛模式中。同時，這起事故中也沒有人員傷亡，但兩輛車都出現了損傷。
兩起事故事發時，蘋果測試車都沒有處於自動駕駛模式。不過，從蘋果自動駕駛測試的歷史來看，此前 4 年的測試總共發生 3 起事故，上一起還是 2019 年 9 月。
顯然，伴隨着蘋果自動駕駛測試的抬頭，測試車的事故也難以避免。
實際上，僅憑兩起事故並不能判斷蘋果自動駕駛測試的抬頭。從測試車數量分析，蘋果的測試確實正在崛起。
2017 年 4 月，蘋果的自動駕駛測試車僅有 3 輛，當年年底增加到了 8 輛車。2018 年是蘋果自動駕駛測試的高潮，當年全部 62 輛車都投入了測試。測試車數量最多的時候，蘋果擁有 72 輛車。
而在 2019 年之後，測試車數量緩慢減少，一度減少到 66 輛，同時自動駕駛安全員的數量也在減少。
直至今年，測試車減少的趨勢才有扭轉。今年 5 月和 8 月，蘋果增加了兩輛自動駕駛測試車，目前共有 69 輛測試車。自動駕駛安全員的數量也在同步上升。今年 5 月，蘋果僅有 52 名安全員，而到了 7 月增加到 92 名。
從這個角度看，蘋果自動駕駛測試確實正在抬頭。
02.秘密買下試驗場 路測四年已是硅谷第三
路測 4 年來，蘋果的測試規模已經是硅谷“老三”，僅次於美國的自動駕駛老大 Waymo 和老二 Cruise。
不過，蘋果這個第三名相比第一、第二的距離有點大。
Google母公司 Alphabet 旗下的自動駕駛公司 Waymo 現在共有 615 輛車，1244 名安全員，並且部分車輛已經拿掉了安全員，名副其實自動駕駛老大。
通用汽車旗下的自動駕駛公司 Cruise 共有 201 輛車，測試規模小了不少，但安全員數量也達到 903 人。
然而，蘋果作為第三名，僅有 69 輛車，92 名安全員，測試規模差距顯而易見。
測試成果如何呢？
在行業內，普遍用 MPD 值（Miles Per Disengagements，平均每次脫離行駛的距離）描述自動駕駛的成果。如果 MPD 值越高，代表其自動駕駛能力越強。
蘋果進行公開道路自動駕駛測試的首年，其 MPD 值為 0.12 英里（約合 193 米），這個成績確實算不上好。當年，蘋果的測試里程為 838 英里（約合 1348.6 公里），但人工干預的次數達到 7074 次。
進入測試的第二年，也就是 2018 年，蘋果的自動駕駛測有了明顯進步，但是實際效果仍然不太行。這一年的 MPD 值為 1.15 英里（約合 1.85 公里），相比前一年的不到 200 米提升了接近 10 倍。
同時，2018 年也是蘋果自動駕駛測試最積極的一年，當年一共跑了 79745 英里（約合 12.83 萬公里），但是脫離次數也達到了 6.9 萬次。
2019 年，蘋果的自動駕駛測試總里程大幅下降，僅有去年的 1/10 左右，為 7544 英里（約合 1.2 萬公里）。但是，自動駕駛成果提升很明顯，MPD 值達到了 117.88 英里（約合 189.71 公里），相比前一年的數據提升了近百倍。
2020 年，受新冠肺炎疫情影響，3 月～5 月間蘋果自動駕駛測試完全停止，6 月起才逐漸恢復。2020 年全年，蘋果自動駕駛測試里程為 18805.4 英里（約合 3.03 萬公里），人工干預次數僅有 130 次，MPD 值達到了 144.6 英里（約合 232.71 公里）。
不過，這個成績相比於 Waymo 還是有不小的差距。2020 年，Waymo 共有 239 輛測試車，跑了 62.88 萬英里（約合 101.20 萬公里）。
然而，車內安全員的干預次數全年僅有 21 次！Waymo 的 MPD 值達到了 29944.69 英里（約合 4.8 萬公里）。
看來蘋果的自動駕駛相比頭部玩家，還有不小距離還需要好好努力。
蘋果的努力方向之一是增加測試規模，其二就是加大研發投入，簡單來說就是花錢。
就在本周一，有消息稱蘋果花費 1.25 億美元買下了一個試車場。這一試車場位於美國亞利桑那州，佔地 5458 英畝（約合 22.09 平方千米），在此之前，這裡是克萊斯勒汽車的試車場。
▲ 測試車場衛星圖
對於未發布的產品，蘋果認為保密才是最重要的。因此，這個試車場的直接買家並非蘋果。
有消息稱，2017 年開始，蘋果就通過代理公司租下了這一試車場，試車場內有各種模擬路況，可以全面測試車輛在各種工況下的性能表現。
而在這個場地當中，蘋果可以測試更加超前的產品，而非直接到公共道路上測試。既保證了安全，同時也有很強的保密性。相信未來幾年，這一個試車場無論是對於蘋果的整車項目，還是自動駕駛，都有重要意義。
03.終極目標是造車 半年來高管變動頻繁
作為全球市值第一的公司，同時可能也是最賺錢的公司，蘋果早已富可敵一眾小國。從蘋果的財報中可以看到，其毛利超過 40%，這是大多數公司想都不敢想的數字。
雖然蘋果現有產品線順風順水快速增長，但蘋果的造車項目卻並非如此。實際上，從 2014 年前後開始的蘋果造車項目，至少經歷過兩次重大震蕩。
2013 年，蘋果推出手機映射系統 CarPlay，基於 iOS 系統，車輛的車機也能和手機擁有差不多的使用體驗，近幾年 CarPlay 幾乎就稱為了合資車和進口車的標配。
然而，蘋果的汽車野心遠不止於此。2015 年，蘋果租了一輛道奇 MPV，在車頂加裝了多個攝像頭。成為蘋果汽車項目的催化劑。
隨後，蘋果開始大量招聘汽車人才，特別是在特斯拉有過實戰經驗的人才。
蘋果造車項目快速上馬，由時任產品設計副總裁 Steve Zadesky 領導，並彙報給時任蘋果高級副總裁 Dan Riccio。蘋果造車項目 Project Titan 高歌猛進，2015 年團隊人數就達到了 1000 人。
▲ 時任蘋果產品設計副總裁 Steve Zadesky
然而，熱度持續了不到一年時間，蘋果 Titan 項目就面臨著第一次轉折，Steve Zadesky 離開了造車團隊。蘋果聘請已經退休的前任高級副總裁 Bob Mansfield 接手項目，從 Mansfield 接手之後，蘋果從造車逐漸轉向研發自動駕駛系統。
▲ 時任蘋果高級副總裁 Bob Mansfield
2017 年開始，蘋果改裝的雷克薩斯 RX450h 上路測試至今。
有消息稱，這些雷克薩斯 RX450h 也不是蘋果買的，而是從租車公司 Hertz 租來的。由此可見，蘋果雖然不差幾十輛車的錢，但還是能省則省。
去年年底，掌管造車項目的 Bob Mansfield 再一次退休，取代他的是蘋果機器學習和人工智能戰略高級副總裁 John Giannandrea。此時，蘋果的造車項目再次迎來重要變化。
一直研發自動駕駛系統的蘋果，再次回歸製造整車。從去年開始，蘋果在亞洲多地尋找合作夥伴，包括台積電、LG 能源解決方案、現代汽車、起亞汽車，蘋果造車再一次被提上了日程。
然而，此次蘋果重啟造車，與幾年前已經完全不同。
如今，全球主要汽車市場中國、歐洲的新能源車滲透率都超過 10%。乘聯會公布的數據顯示，今年 8 月，國內零售新能源車滲透率達到 17.1%。此外，特斯拉 Model 3 一款車的累積銷量已經超過百萬輛，這與五年前的汽車市場已經不能同日而語了。
不過，今年以來，國內又出現了一批造車新勢力，小米、集度等正在發力。而蘋果，在整車製造的層面，和這一批新勢力的進展或許差不多。
蘋果造車項目主帥更換之後，項目中的多為高管也相繼被更換。
今年年初，彭博社曾報道了蘋果造車團隊的 13 名核心成員，而目前，已經有 4 名成員離職。
▲ 蘋果汽車項目核心團隊（灰色為已經離職人員）
就在昨天，蘋果造車項目的核心成員 Doug Field 離職，並加入福特汽車。
Doug Field 從 80 年代就在福特汽車做工程師，此後加入蘋果。第一次離開蘋果后，Doug Field 加入特斯拉，最高職位是高級副總裁。電動汽車領域的王牌車型特斯拉 Model 3 就是 Doug Field 一手領導打造的。
顯然，蘋果希望 Doug Field 能夠打造一款具有蘋果屬性的智能電動汽車。
有分析指出，核心團隊成員的離職，是蘋果造車項目的一大損失。實際上，看待蘋果造車項目也不能過於武斷，剩餘的核心團隊或許將有更高的凝聚力，專註打造一款智能汽車。
未來 3～5 年，或許我們就能看到蘋果打造的智能電動汽車。
04.不斷獲得新專利 庫克看好自動駕駛
在硅谷，蘋果自動駕駛早已是公開的秘密。
然而為了保密，蘋果高管團隊中，只有 CEO Tim Cook 公開發表過對自動駕駛的看法。不過，這已經是 2017 年的舊聞。
當時，Tim Cook 接受採訪時說：“我們正專註於自動駕駛系統。我們認為這是一個重要的核心技術。我們認為，這是所有 AI 技術之母，同時可能也是最困難的 AI 項目之一。”
▲ 蘋果 CEO Tim Cook
從去年年底開始，蘋果造車的傳聞達到了甚囂塵上的地步，即便如此，只要談到汽車或者自動駕駛，Tim Cook 的回答有“拒絕回答”、“讓我們走着瞧”等等非常模糊的語句。
想要蘋果高管開口，恐怕只有等蘋果的“下一場”發布會了，相信造車項目已經憋了接近 10 年的蘋果，屆時會給市場一個驚喜。
在發布之前，我們也能從蘋果的專利中獲取不少信息。
2019 年開始，蘋果不斷獲得汽車相關專利，目前專利總數超過 100 件。根據不完全統計，自動駕駛相關的專利就達到了 23 項。其餘專利也大多與車輛的智能化相關，還有部分專利關乎汽車安全和機械構造。
自動駕駛領域中，蘋果的專利已經涉及自動駕駛的傳感器、通信、控制等核心領域。
在感知層面，蘋果獲得了一項名為《體素特徵學習網絡》的專利，利用 3D 體素特徵學習/檢測網絡捕獲細微的 3D 形狀信息，從而實現物體識別。
▲ 3D 體素特徵學習/檢測流程
相比於此前的點雲對象檢測網絡，3D 體素特徵學習/檢測網絡的檢測精度可以從此前的 88% 提升至 89.2%，並且平均方向誤差可以從此前的 2.5 度減少為 0.82 度。
這一檢測方法可以用於檢測道路上行駛的車輛、行人、騎行者等多種物體。
目前，蘋果希望走的自動駕駛路線仍然是傳感器融合，包括使用激光雷達、攝像頭、毫米波雷達、超聲波雷達等，而非純視覺感知。
實際上，蘋果也已經將傳感器融合技術裝進了手機和平板電腦中，去年開始，蘋果的 iPad Pro 以及 iPhone 12 Pro 系列都搭載了激光雷達，在 AR 測距、夜間對焦能力上有了明顯進步。
不過截至目前，還沒有消息稱蘋果會將手機中學習的數據遷移到自動駕駛當中。
在決策環節，蘋果的一項專利中採用了和Google Alpha GO 類似的機器學習方法，即蒙特卡洛樹搜索，這一機器學習方法已經廣泛應用於棋盤類遊戲和開放式遊戲。
因此，車輛的自動駕駛被簡化為兩個步驟：
1、預測即將發生的交通狀況，對車輛的行駛軌跡作出多種規劃；
2、從多種規劃中選擇出一個正確的駕駛動作。
當車輛進入自動駕駛狀態后，可以根據交通狀況規劃出在一定時間範圍內的車輛動作，包括加速、減速、改變車道等，這些動作可以通過蒙特卡洛搜索樹生成。
▲ 蒙特卡洛樹搜索的四個步驟
實際應用中，蘋果的決策過程顯得更加複雜。通過向不同的蒙特卡洛樹搜索模型提供記錄下的車輛動作、來自模擬的動作以及收益，在強化學習策略神經網絡、監督式學習價值神經網絡的蒙特卡洛樹搜索分別可以提升廣度和深度。
反觀蘋果的自動駕駛成果，其在算法層面還需要更多進步。
05.結語：自動駕駛將是 Apple Car 核心
汽車“新四化”早已是汽車行業共同的目標。顯然，Apple Car 將是蘋果智能化的集大成者，其核心也將是 Tim Cook 口中的 AI 領域最艱難的一環 —— 自動駕駛。
面向未來出行場景，這家 2.5 萬億美元市值的公司，能否再打造出顛覆性創新的產品，經驗整個汽車市場呢？讓我們拭目以待。