阮曉東

隨著無人駕駛汽車技術的不斷成熟，城市物流車、自動駕駛卡車、公交車及班車、環(huán)衛(wèi)車及自動清掃車可能成為無人駕駛汽車最先應用的風口

無人駕駛汽車的優(yōu)越性就是利用高精度傳感器代替人來感知車輛周圍環(huán)境，并根據感知所獲得的道路、車輛位置、障礙物、交通信號等信息，控制車輛的方向和速度，并嚴格遵守交通法規(guī)，從而使車輛能夠安全、可靠地在道路上行駛。

隨著無人駕駛汽車技術的不斷成熟，城市物流車、自動駕駛卡車、公交車及班車、環(huán)衛(wèi)車及自動清掃車可能成為無人駕駛汽車最先應用的風口。無人駕駛汽車可以減少車輛駕駛過程中對運輸人員的依賴，提升貨物和人員運輸效率，為社會帶來更多舒適、環(huán)保和便利。

城市物流車

應對現代社會挑戰(zhàn)

城市的發(fā)展離不開物流體系的支撐。對于城市居民而言，所需要的吃穿用行的多種產品都非常依賴于城市物流，比如大量的農產品、輕工產品、紡織產品、藥品等行業(yè)物流體系的完善，對于滿足城市功能，豐富城市生活內容都是必須的。雖然城市物流相對于國際物流、區(qū)域物流而言，城市物流的范圍比較小，但是城市物流的發(fā)展速度確實非常快的。

特別是最近幾年，伴隨著國內電商的發(fā)展，“雙11”網絡購物的狂歡慢慢滲透進更多地區(qū)，越來越多的居民也加入網購隊伍，城市物流顯示出爆發(fā)態(tài)勢。2014年，我國快遞年業(yè)務量首次突破100億件。2015年快遞業(yè)繼續(xù)保持高速增長，全年快遞業(yè)務量超過206億件，實現同比增長47.9%。

城市是在任何國家都是經濟水平最高的地區(qū)，有進行精益化運作的需求和條件。但是城市由于城市交通條件的制約和生態(tài)的脆弱性，不允許進行粗放的物流活動。因此，低噪音、低排放、小噸位、封閉型的物流車輛是城市物流的主要工具。目前世界各國城市物流應用的車輛主要是微型箱式貨車、電動三輪車、中型貨車等。

城市物流車輛需要執(zhí)行準時、準確的物流方式。這種精益的運作，是城市物流的重要特點。正因為如此，無人駕駛汽車才在城市物流領域有著巨大的發(fā)展空間。特別是在應對城市物流高密度的要求方面。

現階段，交通擁堵已成為世界性“城市病”，各國每年因交通擁堵蒙受的損失十分慘重：中國最大的15座城市每天損失達到15—20億元，美國每年因交通擁堵損失680億美元，英國年損失約43億英鎊。高德發(fā)布的《2015年度中國主要城市交通分析報告》顯示，在高德地圖交通大數據監(jiān)測的45個主要城市中，只有南通市是唯一一個擁堵小幅緩解的城市，其余大部分城市和地區(qū)擁堵都在進一步惡化。報告顯示，2015年度中國十大堵城依次為：北京、濟南、哈爾濱、杭州、大連、廣州、上海、深圳、青島、重慶。

如果應用無人駕駛，一方面可以建立從城市周邊物流基地到商戶或者消費者之間的物流直達到貨。商家和貨主則有更多的物流選擇，因為少了人為因素的干擾，那么則可以根據物流的時間、運輸距離、批量、地點等的不同選擇不同的線路，這樣就可以減少中間環(huán)節(jié)，降低儲存保管費用、裝卸搬運費、中轉費等物流費用，加快物流速度。

另外，在城市交通方面，無人駕駛車輛也具有更多優(yōu)勢，無人駕駛物流車通過減少對運輸人員的依賴，大大降低事故的發(fā)生率，提升物流運輸效率，為城市交通帶來更多舒適和便利。

此外，無人駕駛還可以實現市內物流聯合發(fā)送。通過打破部門、行業(yè)、企業(yè)間的門戶局限，對物流管理改革，以適應城市經濟的發(fā)展，實行形式不同的聯合發(fā)送，如貨物集中發(fā)送聯合、按路線集中貨物發(fā)送、代行交貨聯合、聯合接受訂貨、聯合配套型等，以提高物流效率，降低物流費用、充分利用運輸設備、緩解交通擁擠、提高輸送服務水平。

目前京東正在進行城市物流無人駕駛汽車的應用級研發(fā)。未來客戶買了東西可以給京東授權，京東的無人駕駛汽車能行駛到客戶設定的地點，通過密碼交互，機器人自動將包裹投遞到客戶的汽車后備箱，全程不需要客戶等待也不需要簽收。

2015年末，Skype的幾位聯合創(chuàng)始人創(chuàng)立的新公司Starship Technologies開始在倫敦測試他們的無人駕駛送貨機器人。據開發(fā)者介紹，該款尚未命名的機器人體積不大，安全實用且環(huán)保。Starship Technologies的CEO阿迪·赫恩拉（Ahti Heinla）說道，“在網上下單之后，會有機器人給你配送商品，而不是像傳統那樣讓快遞員上門敲門送貨?！痹摴镜臋C器人能夠承載兩個購物袋的東西，可在5到30分鐘內從指定的配送中心或者零售點完成本地配送。赫恩拉解釋道，那些機器人并非針對長距離的訂單，而是為最后一公里的配送而設。

卡車組隊

無人駕駛提高物流效率

卡車運輸主要用于貨物的干線運輸，多以集裝箱形式實現大量貨物的批量配送。這種運輸形式比較單一，長期以來變化都不大。但是在歐洲，卡車的列隊行駛正在成為一種新的狀態(tài)，如同火車列隊行駛一樣。

當卡車列隊行駛時，卡車在公路上排隊依次前進，駕駛員操控前車，后車便可利用無線通訊和自動控制技術，實現同步操作，不再需要駕駛員另行操控。特別是在行駛過程中，前后兩臺卡車有1秒鐘間隔，可實現統一加速、制動；在較小的車距內，兩車形成一個近似的真空空間，后車在這個真空區(qū)域行駛，阻力很小，從而達到節(jié)省燃料的目的。

研究表明，使用自動駕駛卡車可以使能源排放量降低15%，計算表明，自動駕駛卡車行駛10萬英里可以節(jié)約5000英鎊。同時卡車組隊會減少交通事故，避免交通擁擠。

全球最大商用車制造商戴姆勒公司已經測試了一款無人駕駛卡車，名為“梅賽德斯-奔馳未來卡車2025”。資料顯示，這款無人駕駛卡車重量超過40噸，配有一個名為Highway Pilot的系統、四個雷達傳感器和一個立體攝像機。Highway Pilot系統涵蓋當前交通情況、地形和道路環(huán)境等數據，操控車輛的最高時速可以達到每小時55英里（約合88.5公里）。駕駛員可以隨時取消該系統操作，切換至全人工駕駛狀態(tài)。

在測試中，“梅賽德斯-奔馳未來卡車2025”可以將車輛間距離從50米縮短至15米，同時卡車的耗油水平也達到了非常低的水平。據悉，一輛裝載了貨物的40噸半拖車每行駛100公里僅僅耗油25升。這相當于每運送1噸貨物100公里僅耗油0.66升，或者說每運送1噸貨物1公里的二氧化碳排放量僅為13.3克。其耗油量甚至會低于使用內燃發(fā)動機的小型乘用車。

此外，通過高速公路自動駕駛連接系統，“梅賽德斯-奔馳未來卡車2025”的反應時間從1.4秒左右縮短到0.1秒。也就是說，在0.1秒的時間內，所有在隊列中行進的卡車都將剎車。負責戴姆勒卡車生產工程及全球采購的主管Sven Ennerst表示：“利用卡車與卡車之間、卡車與其周圍環(huán)境之間的這種連接通信系統，我們就可以提高車輛通行效率，降低油耗和汽車尾氣的排放。同時，智能卡車還有助于減少車禍。這是我們邁向無事故駕駛的重要一步。”

戴姆勒希望自己的無人駕駛技術能夠贏得未來的貨用卡車市場，也希望用自己的技術來影響其他卡車廠家的技術路線。值得關注的是，歐洲六大貨用卡車制造商，包括沃爾沃、戴姆勒、達夫、依維柯、曼、斯堪尼亞等，都開始了無人駕駛技術的研發(fā)并開始裝備整車。

美國也有公司開始盯住這塊巨大的市場，舊金山一家新公司奧托（OTTO），正在研發(fā)一套可以應用在18輪卡車上的無人駕駛系統，奧托的目標是通過軟件、傳感器及激光鏡頭等裝備，使卡車可以自動導航，行駛在高速公路上，同時讓車上司機可以小睡或處理其他要務。目前奧托已經在美國內華達州的高速公路上，完成了首次擴展測試。

公交車及班車

成為生活好伙伴

大城市的人員運輸需要大量的公交車和班車。比如為了滿足北京市公交共2.7萬輛左右，可以滿足1800萬人員出行的需要。上海市則擁有公交運營車輛1.62萬輛，運營出租車5.07萬輛。

無人駕駛的公交車及班車代表了未來駕駛的發(fā)展方向。專家稱，如果無人駕駛的公交車及班車發(fā)展順利，現在的私家車將變得不再必要。因為如果無人駕駛的公交車及班車將能夠自動挑選最高效的行車路線，并將乘客送到他們的目的地附近，那么無人駕駛汽車將大量作為私家車的替代品，特別是為很多不會駕駛的女性上班族、老人、學生等提供了良好的代步工具，當然這也有主語緩解城市的交通擁堵狀況，減輕環(huán)境壓力。

目前，IBM和汽車設計公司Local Motors在馬里蘭州國家海港推出了一款新的無人駕駛電動汽車，名為Olli。這輛智能汽車，實際上是一輛小型公交車，能夠一次搭載12人。這臺無人駕駛汽車的特別之處，是它使用了IBM的“沃特森”超級電腦，可從多個源頭大量收集周圍環(huán)境的數據?？梢哉f，Olli是一輛“無人駕駛+智能化”的汽車。Olli通過深度學習，甚至可以回答乘客提出的問題。如果你經常乘坐這輛公交車，那么它將會明白你每天早上上班常走的路線。

歐洲人一直在為無人駕駛的實用化努力。相比很多國家剛剛進入汽車時代，歐洲的很多國家則開始思索汽車的未來。很多公司致力于把人從枯燥的駕駛過程中解放出來。比如荷蘭WEpods公司的無人駕駛公交車項目。

WEpods公司透露，該項目從設計到測試再到獲得批準上路，整個過程不到兩年時間。目前政府投資了兩輛這樣的電動車，成本達到340萬歐元。據公司介紹，這個政府投資項目是一個“開源”項目，也就是說，其它公司和政府也可以使用該公司的技術。例如鹿特丹、阿姆斯特丹、布魯塞爾市政府都已表示出興趣。

2016年3月，該項目開始在荷蘭進行試點，試點主要是在荷蘭格爾蘭德市的兩個小鎮(zhèn)——瓦格寧根和埃德進行。該項目計劃將兩地的乘客通過一輛6人座的無人駕駛車運往當地的大學。據介紹，這輛無人駕駛車形似封閉且大一號的高爾夫車。和歐洲已經有的諸如鹿特丹的Rivium無人駕駛車以及希思羅機場的無人駕駛車按既定軌道運行的模式不同，格爾蘭德無人駕駛車是完全不定點而且是在普通車道上行駛的。

但是，這個項目依然面臨很多挑戰(zhàn)，其中最大的挑戰(zhàn)依然是很多想要真正實現的無人駕駛技術在正常路面通行的共同面臨的問題，包括無人駕駛技術如何辨別行人，如何分別交通信號燈，如何理解并對于路面出現的突發(fā)情況做出及時的反應，比如路邊的樹木突然被狂風刮倒了等等。此外，導航系統要獲得地方政府批準也面臨挑戰(zhàn)。

據WEpods公司介紹，今年還會進行一系列測試，包括讓瓦格寧根大學的客人通過iPhone手機上的APP來呼叫從埃德鎮(zhèn)的火車站出發(fā)的無人駕駛車，這輛被呼叫的無人駕駛公交車將以25公里的時速緩緩駛入瓦格寧根大學校園來迎接客人。盡管時速仍然較慢，服務的范圍也相對有限，但是測試的主要目的是反應這輛電動車所搭載的無人駕駛技術的性能，從中能夠判斷它未來是否能夠真正上路，并用于提升當地整個公共交通系統的性能和效率。

環(huán)衛(wèi)車及自動清掃車

降低工人勞動強度

每個城市都有大量的環(huán)衛(wèi)車及自動清掃車是用于城市市容整理、清潔。比如根據北京市市政市容委的資料，北京市清掃保潔面積為1.5億平方米，主要大街車行道完全實現了自動清掃車的機械化清掃，80%的城區(qū)道路采用車行道清洗、步道沖洗和快速保潔組合的城市道路清掃保潔新工藝。但是為了清掃路面和駕駛大量的環(huán)衛(wèi)車輛，也需要雇傭大量的人員，這個過程顯然是“無趣+辛苦”的，當然工作環(huán)境也很差。資料顯示，截止到2014年底，北京市環(huán)衛(wèi)系統共擁有各種車輛10848輛，其中環(huán)衛(wèi)作業(yè)車輛8826輛，占總數81.36%。目前北京市環(huán)衛(wèi)系統需要車輛作業(yè)司機達到上萬人。

無人駕駛環(huán)衛(wèi)作業(yè)車輛則可以解決很多問題。

如果將環(huán)衛(wèi)作業(yè)車輛升級到無人駕駛車輛，不僅可以讓車輛具備遠程監(jiān)控系統，對車輛的狀態(tài)進行監(jiān)控，保證車輛的運行安全；同時還可以在降低清潔人員的勞動強度的同時，將車輛作為建設智能城市的重要移動終端和載體。

由同濟大學等多家單位合作開發(fā)的無人駕駛電動清掃車，目前已有3輛樣品在同濟大學嘉定校區(qū)投入使用，負責清掃同濟校園道路上的垃圾，未來還將由點及面進行市場推廣。

據悉，無人駕駛環(huán)衛(wèi)車及自動清掃車主要由五大系統組成：負責整車行駛導航、避障、錯誤管理等功能的智能決策系統；通過融合算法，將各類傳感器數據進行綜合處理過濾，并供決策系統使用的環(huán)境感知系統；完成執(zhí)行整車行駛速度及方向的修正線控系統；提供決策系統的實時定位數據，確定其駕駛方向的車載北斗高精度導航系統；提供整車完成清掃任務所需的驅動電力的動力鋰電池成組及管理系統。

“研發(fā)這款無人駕駛清掃車，主要是為了降低城市環(huán)衛(wèi)工人的勞動強度，比如深夜時分的馬路清掃就可由無人駕駛清掃車負責清掃，另外除夕、迎財神這些放鞭炮煙花厲害、污染嚴重的日子，也可以由無人車進行清掃，避免環(huán)衛(wèi)工人受到傷害?！蓖瑵髮W汽車學院副院長魏學哲表示。

據悉，此無人清掃車是在原電動清掃車的基礎上進行改裝，總重2.6噸，主要加入了傳感器和處理器，改裝的成本僅為數千元，能自動識別紅綠燈，在道路上運行碰到障礙物時也能立即感知避開，非常靈活。

目前，環(huán)衛(wèi)工作從業(yè)者的老齡化以及新員工減少是該行業(yè)面臨的問題。隨著中國城市人口老齡化趨勢的加劇，將給我國城市規(guī)劃、治理和建設帶來新問題。無人駕駛車輛的應用，從根本上說是應對中國城市化發(fā)展與城市人口老齡化的趨勢的一項對策，當然，該項技術也需要從立法、政策、制度上加以完善，全面維護車輛的道路安全和行人安全。