無(wú)人駕駛智能汽車,應(yīng)當(dāng)是汽車變革的最核心內(nèi)容。智能駕駛汽車看似很科幻,但其實(shí)汽車自動(dòng)化、智能化過(guò)程貫穿整個(gè)汽車發(fā)展史。迄今為止,人們已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了無(wú)人駕駛技術(shù)所需要的大部分功能,自動(dòng)駕駛汽車離人們?cè)絹?lái)越近了。
2016年以來(lái),美國(guó)、新加坡、澳大利亞、芬蘭和迪拜等眾多國(guó)家已經(jīng)開始小規(guī)模進(jìn)行無(wú)人駕駛車輛的試運(yùn)行。未來(lái),汽車交通系統(tǒng)概念將迎來(lái)變革,交通規(guī)則、基礎(chǔ)設(shè)施都將隨著無(wú)人駕駛汽車的出現(xiàn)而發(fā)生巨變,智能汽車可能顛覆當(dāng)前的汽車交通運(yùn)輸產(chǎn)業(yè)模式。有專業(yè)人士預(yù)言,在2025年前后,“通過(guò)電腦系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)無(wú)人駕駛的智能汽車”將走進(jìn)尋常百姓家;2050年之前,無(wú)人駕駛汽車將占據(jù)全球汽車保有量的75%。
智能汽車智在哪里
自動(dòng)駕駛汽車簡(jiǎn)而言之,就是指電腦系統(tǒng)而不是人類作為司機(jī)的智能汽車。所謂智能汽車,就是在普通車輛的基礎(chǔ)上增加了先進(jìn)的傳感器(雷達(dá)、攝像)、控制器、執(zhí)行器等裝置,通過(guò)車載傳感系統(tǒng)和信息終端實(shí)現(xiàn)與人、車、路等外在條件的智能信息交換,使車輛具備智能的環(huán)境感知能力,能夠自動(dòng)分析車輛行駛的安全及危險(xiǎn)狀態(tài),并使車輛按照人的意愿到達(dá)目的地,最終實(shí)現(xiàn)替代人來(lái)操作的目的。
智能汽車和人一樣,有著敏銳的“眼睛”、聰明的“頭腦”和靈活自如的“腳”,“頭腦”是電子計(jì)算機(jī)和自動(dòng)操縱系統(tǒng)之類的裝置,這些裝置都裝有非常復(fù)雜的電腦程序,所以這種汽車能和人一樣會(huì)“思考”“判斷”“行走”,可以自動(dòng)啟動(dòng)、加速、剎車,可以自動(dòng)繞過(guò)地面障礙物。在它的“眼睛”掃描中,如果前面有障礙物,就會(huì)發(fā)出電信號(hào)。在復(fù)雜多變的情況下,它的“大腦”能隨機(jī)應(yīng)變,根據(jù)電信號(hào)和當(dāng)時(shí)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況,自動(dòng)選擇最佳方案,指揮汽車正常、順利地行駛。為了對(duì)當(dāng)前情況作出準(zhǔn)確的對(duì)策,要預(yù)先估計(jì)到各種各樣的情況,將解決不同情況的最佳方案的數(shù)據(jù)一一輸入汽車中的微型計(jì)算機(jī)中。在汽車行駛過(guò)程中,微型計(jì)算機(jī)就可根據(jù)實(shí)際情況相應(yīng)地從所儲(chǔ)存的方案中選擇最合適的。
“輔助駕駛”才是智能汽車研發(fā)的根本
無(wú)人駕駛汽車的優(yōu)點(diǎn)很多,如節(jié)約能源、減少交通和停車成本、降低事故及污染等。自動(dòng)駕駛汽車還將自動(dòng)控制剎車、轉(zhuǎn)向和信號(hào),以提高車內(nèi)人員的安全性,同時(shí)安裝符號(hào)高度可靠性標(biāo)準(zhǔn)的專用軟件、服務(wù)器和電源,確保車輛出現(xiàn)問(wèn)題的幾率降到最低,但無(wú)人駕駛實(shí)現(xiàn)起來(lái)并不容易。
盡管許多國(guó)家已推出汽車的低速試運(yùn)行,希望人們逐步開始接觸和接納無(wú)人駕駛車輛,但一些專家預(yù)測(cè),純無(wú)人駕駛汽車大規(guī)模載客的計(jì)劃需要幾年還是幾十年才能實(shí)現(xiàn)還很難說(shuō)。畢竟,現(xiàn)在對(duì)大多數(shù)人來(lái)說(shuō),把駕駛安全完全交給機(jī)器還是一件從心理上難以接受的事情。如何讓乘客安心選乘無(wú)人駕駛汽車仍是一大挑戰(zhàn)。美國(guó)一項(xiàng)研究結(jié)果表明,約23%的美國(guó)人明確表示自己不會(huì)乘坐無(wú)人駕駛汽車。
自動(dòng)駕駛技術(shù)目前還不夠成熟,與司機(jī)對(duì)交通狀況的綜合判斷能力相比仍有差距,對(duì)突發(fā)事件的應(yīng)對(duì)能力可能不足,也缺乏對(duì)天氣等外部因素的調(diào)整適應(yīng)能力。而無(wú)人駕駛汽車的安全性是需要經(jīng)過(guò)社會(huì)大眾檢驗(yàn)的,目前最需要做的就是這些科技公司加緊對(duì)于無(wú)人駕駛汽車的研發(fā)工作。從現(xiàn)在的情況看來(lái),缺乏公眾的支持將是阻礙無(wú)人駕駛汽車發(fā)展最大的不利因素。
事實(shí)上,自動(dòng)駕駛汽車并不完全等同于無(wú)人駕駛汽車。一般而言,無(wú)人駕駛汽車是一種依靠車內(nèi)以計(jì)算機(jī)系統(tǒng)為主的智能駕駛儀來(lái)行駛的智能汽車,從根本上改變了傳統(tǒng)的“人—車—路”閉環(huán)控制方式,越過(guò)不可控的駕駛員因素,大大提高了交通系統(tǒng)的效率和安全性。自動(dòng)駕駛則是更多地為汽車加入各種智能輔助系統(tǒng),讓汽車能完成某些特定的“自動(dòng)駕駛”動(dòng)作,比如變道、超車等,變得更加智能化。
專家解釋說(shuō),自動(dòng)駕駛系統(tǒng)還處在公共測(cè)試階段,自動(dòng)駕駛是輔助功能,需要駕車人始終把雙手放在方向盤上。駕車人在使用自動(dòng)駕駛功能時(shí),需要一直保持對(duì)車輛的控制。
有專家指出,自動(dòng)駕駛其實(shí)是一個(gè)漸進(jìn)的過(guò)程。實(shí)現(xiàn)完全無(wú)人駕駛需要經(jīng)歷無(wú)自動(dòng)化、駕駛輔助、部分自動(dòng)化、有條件自動(dòng)化和完全自動(dòng)化5個(gè)階段。希望車企不要急于把目標(biāo)放在最終的無(wú)人駕駛階段,而是要從基礎(chǔ)做起?!爱?dāng)前我們要做的是做好輔助駕駛技術(shù)開發(fā),在核心元器件等方面做好積累,當(dāng)自動(dòng)駕駛的環(huán)境具備了,再逐步向終極目標(biāo)靠近。”
盡管自20世紀(jì)70年代美國(guó)、英國(guó)、德國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家開始研究無(wú)人駕駛汽車以來(lái),在可行性和實(shí)用性方面都取得了突破進(jìn)展,但當(dāng)前包括美國(guó)、德國(guó)、日本的主流車企,以及特斯拉、谷歌、蘋果等科技型企業(yè)都仍處于從駕駛輔助向部分自動(dòng)化過(guò)渡的階段。
各國(guó)無(wú)人駕駛的爭(zhēng)奪之戰(zhàn)
近幾年,在全球范圍內(nèi),無(wú)人駕駛車輛開始進(jìn)入測(cè)試階段,無(wú)人駕駛技術(shù)也離人們的生活越來(lái)越近。最近數(shù)月,無(wú)人駕駛汽車進(jìn)入試運(yùn)行的消息頻繁見諸報(bào)端。
2016年8月底,一隊(duì)小型無(wú)人駕駛公交車也在芬蘭首都赫爾辛基南部的一段普通公路上試運(yùn)行。這種小型公交車內(nèi)部空間有限,只有6個(gè)座位,另外還可站6個(gè)人,沒有駕駛艙。雖然最高時(shí)速可達(dá)40千米,但測(cè)試期間時(shí)速只有11千米。
澳大利亞首輛無(wú)人駕駛電動(dòng)公交2016年8月份在西澳大利亞州首府珀斯試運(yùn)行,該時(shí)速25千米的公交可搭載11名乘客。之前澳大利亞部分礦業(yè)公司已率先使用無(wú)人駕駛汽車參與運(yùn)輸。
阿拉伯聯(lián)合酋長(zhǎng)國(guó)迪拜道路交通管理局2016年8月底宣布,一種用于載客擺渡的無(wú)人駕駛汽車于9月1日起在迪拜市中心開始為期一個(gè)月的試運(yùn)營(yíng)。迪拜采用的是法國(guó)EZ10電動(dòng)10座無(wú)人駕駛車,外形方正,車身不分前后,可以雙向行駛。迪拜計(jì)劃到2030年將城市交通運(yùn)力的25%發(fā)展為無(wú)人駕駛汽車。
法國(guó)首都巴黎鐵路局也對(duì)一輛由法國(guó)高科技公司Easymile生產(chǎn)的EZ10電動(dòng)無(wú)人駕駛小型公交車進(jìn)行測(cè)試。這輛公交車以每小時(shí)25千米的速度開展測(cè)試,該車載客容量為12人。此前,這類車輛已在美國(guó)加利福尼亞州、日本和新加坡的專用線路上進(jìn)行過(guò)專門測(cè)試。
無(wú)人駕駛出租車在新加坡也已上路。這一業(yè)務(wù)將先在小范圍內(nèi)試行,當(dāng)前只有6輛車在約6.5平方千米的范圍內(nèi)運(yùn)營(yíng),且上下車地點(diǎn)有嚴(yán)格規(guī)定。這6輛車為經(jīng)過(guò)改裝的雷諾zoe和三菱iMiEV電動(dòng)車,車上配備駕駛員以防出現(xiàn)緊急情況,后座還有一名研究員負(fù)責(zé)觀測(cè)汽車儀表。
美國(guó)打車軟件服務(wù)運(yùn)營(yíng)商優(yōu)Uber于2016年9月在美國(guó)東部城市匹茲堡投放了4輛自動(dòng)駕駛汽車,進(jìn)行上路測(cè)試。4輛車型為福特Fusion的無(wú)人駕駛汽車“亮相”街頭。它們配有多個(gè)攝像頭、全球定位系統(tǒng)以及用以探測(cè)天氣和道路狀況的雷達(dá)系統(tǒng)和其他傳感器等,在匹茲堡復(fù)雜多變的道路上行駛,搭載Uber軟件的??汀\嚿吓鋫淞藘擅夹g(shù)人員,其中一位坐在駕駛座,隨時(shí)準(zhǔn)備掌控方向盤,另一位則負(fù)責(zé)監(jiān)測(cè)汽車的行駛狀況,乘客并不能單獨(dú)乘車。
美國(guó)的許多公司也正在大力發(fā)展自動(dòng)駕駛技術(shù),政府也在積極支持。為推介新規(guī),美國(guó)總統(tǒng)奧巴馬曾發(fā)表文章稱,自動(dòng)駕駛汽車正在從科幻小說(shuō)中的幻想變成新的現(xiàn)實(shí),美國(guó)2015年有3.52萬(wàn)人死于交通事故,其中94%歸咎于人為因素,而自動(dòng)駕駛有潛力每年挽救數(shù)以萬(wàn)計(jì)的美國(guó)人的生命,并改變?cè)S多老年人與殘疾人的生活。
中國(guó)無(wú)人駕駛市場(chǎng)潛力大
現(xiàn)在,智能汽車已經(jīng)成為世界車輛工程領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)和汽車工業(yè)增長(zhǎng)的新動(dòng)力,越來(lái)越多的發(fā)達(dá)國(guó)家將其納入各自重點(diǎn)發(fā)展的智能交通系統(tǒng)當(dāng)中。面對(duì)各國(guó)對(duì)智能汽車領(lǐng)域的躍躍欲試,中國(guó)也不甘示弱。鮮為人知的是,早在20世紀(jì)80年代,中國(guó)就已著手無(wú)人駕駛汽車的研制開發(fā),雖與國(guó)外相比還有一些距離,但也取得了階段性成果。
2015年底,百度無(wú)人駕駛汽車在北京進(jìn)行全程自動(dòng)駕駛測(cè)跑,實(shí)現(xiàn)多次跟車減速、變道、超車、上下匝道、調(diào)頭等復(fù)雜駕駛動(dòng)作,完成了進(jìn)入高速到駛出高速不同道路場(chǎng)景的切換。最高時(shí)速達(dá)100千米1小時(shí),是國(guó)內(nèi)無(wú)人車領(lǐng)域迄今為止進(jìn)行的難度最大、最接近真實(shí)路況的開放道路測(cè)試。騰訊、樂視、阿里巴巴等互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)也相繼發(fā)布了無(wú)人車計(jì)劃。
一汽集團(tuán)早在十多年前就開始研究自動(dòng)駕駛技術(shù)。2011年7月,其與國(guó)防科技大學(xué)共同研制的紅旗HQ3無(wú)人駕駛汽車完成了286千米的高速全程無(wú)人駕駛試驗(yàn),人工干預(yù)的距離僅占總里程的 0.78%。2012年,軍事交通學(xué)院的“軍交猛獅Ⅲ號(hào)”以無(wú)人駕駛狀態(tài)行駛114千米,最高時(shí)速達(dá)105千米1小時(shí)。
“無(wú)人駕駛汽車的最顯著優(yōu)勢(shì)在于便捷和安全?!卑俣雀呒?jí)副總裁兼自動(dòng)駕駛事業(yè)部總經(jīng)理王勁說(shuō),無(wú)人駕駛汽車可減少人為因素造成的交通事故,將人從駕駛、導(dǎo)航等重復(fù)性工作中解脫出來(lái),增強(qiáng)車輛運(yùn)載能力,優(yōu)化車輛、道路配置,還可實(shí)現(xiàn)新汽車租賃模式。
“目前,汽車存在污染、耗能、安全、擁堵四大問(wèn)題,無(wú)人駕駛汽車的交通路口通行效率是有人駕駛汽車的2倍,有助于緩解擁堵及緩慢行駛帶來(lái)的溫室氣體排放?!币黄瘓F(tuán)技術(shù)中心主任李駿說(shuō)。
在“物聯(lián)網(wǎng)之父”Kevin Ashton看來(lái),無(wú)人駕駛技術(shù)將是未來(lái)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的一個(gè)重要領(lǐng)域?!盁o(wú)人駕駛技術(shù)是一個(gè)非常重要的方面,未來(lái)無(wú)人駕駛技術(shù)一定會(huì)率先在中國(guó)取得突破?!?/p>
Ashton表示,“我覺得有趣的是,我們?cè)诿绹?guó)談?wù)摴雀?、Facebook,但是看一看,這些都是20世紀(jì)的公司,未來(lái)物聯(lián)網(wǎng)的機(jī)會(huì)將在中國(guó)誕生。比如騰訊就引領(lǐng)中國(guó)的社交媒體走向了世界,這些都是非常了不起的成就。所以我們有理由相信在本世紀(jì)內(nèi),中國(guó)的技術(shù)一定能夠主導(dǎo)全球?!?/p>
他還預(yù)測(cè),中國(guó)將會(huì)引領(lǐng)本世紀(jì)無(wú)人駕駛技術(shù)的普及?!爸袊?guó)在硬件制造等領(lǐng)域已經(jīng)走在全球前列,無(wú)人駕駛技術(shù)也已經(jīng)處于領(lǐng)先水平,中國(guó)已經(jīng)有了自主研發(fā)的無(wú)人駕駛公交車。在汽車制造等方面都具有優(yōu)勢(shì)?!盇shton認(rèn)為,其中很重要的原因是中國(guó)城市化發(fā)展,催生了巨大的需求,很多項(xiàng)目只有在中國(guó)做才能搞得起來(lái)?!氨热缟虾5墓幌到y(tǒng)早在2000年時(shí)就已經(jīng)采用RFID接觸式公交卡,就是一個(gè)很好的例子。未來(lái),中國(guó)在智慧城市、物流、個(gè)人可穿戴設(shè)備等多個(gè)領(lǐng)域也將迎來(lái)爆發(fā)?!?/p>
今后,無(wú)人駕駛汽車的發(fā)展還將帶動(dòng)龐大的產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈,包括操作系統(tǒng)軟件、高性能傳感器、光學(xué)相機(jī)、地圖導(dǎo)航、云計(jì)算等領(lǐng)域。在國(guó)防和國(guó)家安全領(lǐng)域也有廣泛的潛在用途。