無(wú)人駕駛汽車(chē)是一種智能汽車(chē),也可以稱之為輪式移動(dòng)機(jī)器人,主要依靠車(chē)內(nèi)的以計(jì)算機(jī)系統(tǒng)為主的智能駕駛儀來(lái)實(shí)現(xiàn)無(wú)人駕駛。
從20世紀(jì)70年代開(kāi)始,美國(guó)、英國(guó)、德國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)國(guó)內(nèi)首款無(wú)人駕駛汽車(chē)家開(kāi)始進(jìn)行無(wú)人駕駛汽車(chē)的研究,在可行性和實(shí)用化方面都取得了突破性的進(jìn)展。中國(guó)從20世紀(jì)80年代開(kāi)始進(jìn)行無(wú)人駕駛汽車(chē)的研究,國(guó)防科技大學(xué)在1992年成功研制出中國(guó)第一輛真正意義上的無(wú)人駕駛汽車(chē)。
2005年,首輛城市無(wú)人駕駛汽車(chē)在上海交通大學(xué)研制成功,世界上最先進(jìn)的無(wú)人駕駛汽車(chē)已經(jīng)測(cè)試行駛近五十萬(wàn)公里,其中最后八萬(wàn)公里是在沒(méi)有任何人為安全干預(yù)措施下完成的。
無(wú)人駕駛汽車(chē)是通過(guò)車(chē)載傳感系統(tǒng)感知道路環(huán)境,自動(dòng)規(guī)劃行車(chē)路線并控制車(chē)輛到達(dá)預(yù)定目標(biāo)的智能汽車(chē)。
它是利用車(chē)載傳感器來(lái)感知車(chē)輛周?chē)h(huán)境,并根據(jù)感知所獲得的道路、車(chē)輛位置和障礙物信息,控制車(chē)輛的轉(zhuǎn)向和速度,從而使車(chē)輛能夠安全、可靠地在道路上行駛。
集自動(dòng)控制、體系結(jié)構(gòu)、人工智能、視覺(jué)計(jì)算等眾多技術(shù)于一體,是計(jì)算機(jī)科學(xué)、模式識(shí)別和智能控制技術(shù)高度發(fā)展的產(chǎn)物,也是衡量一個(gè)國(guó)家科研實(shí)力和工業(yè)水平的一個(gè)重要標(biāo)志,在國(guó)防和國(guó)民經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景 。
無(wú)人駕駛汽車(chē)目前在美國(guó)發(fā)展比較快,但都是在實(shí)驗(yàn)階段。優(yōu)步、谷歌、特斯拉都有無(wú)人駕駛汽車(chē)技術(shù)。但這個(gè)無(wú)人駕駛還比較初級(jí)。預(yù)計(jì)在2020年左右會(huì)有一個(gè)比較大的技術(shù)突破。但要普及的話,至少要等到20年以后。無(wú)人駕駛將會(huì)對(duì)人類(lèi)的生活方式造成極大的沖擊。人類(lèi)各個(gè)領(lǐng)域要做重大變革才能迎接普及化的無(wú)人駕駛汽車(chē)時(shí)代。
從Tesla的無(wú)人駕駛風(fēng)風(fēng)火火走四方,到Volvo宣布要推出最可靠安全的無(wú)人駕駛技術(shù);從Google Alphabet 將自動(dòng)駕駛汽車(chē)項(xiàng)目分拆為獨(dú)立公司Waymo(A new way forward in mobility),到百度將智能汽車(chē)事業(yè)部(L3),自動(dòng)駕駛事業(yè)部(L4)和車(chē)聯(lián)網(wǎng)事業(yè)部整合成立智能駕駛視野群組(IDG);還有Uber于2016年9月14日,在美國(guó)東部賓夕法尼亞匹茲堡市推出無(wú)人駕駛汽車(chē)載客服務(wù)等等。
無(wú)論是新進(jìn)晉汽車(chē)行業(yè)玩家,或是傳統(tǒng)老牌制造商,或是互聯(lián)網(wǎng)新興巨頭,似乎都將未來(lái)的一大部分押注于無(wú)人駕駛,加之不斷涌現(xiàn)的新型創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)獲得巨額投資或行業(yè)巨頭的瘋搶?zhuān)粫r(shí)間,似乎無(wú)人駕駛很快就會(huì)普及。
然而,隨著行業(yè)內(nèi)最為激進(jìn)將無(wú)人駕駛(實(shí)際上準(zhǔn)確的定義應(yīng)該是高級(jí)輔助駕駛)能力商用化的Tesla爆出幾次嚴(yán)重的交通事故,使得人們開(kāi)始懷疑,如何能夠正確的擁抱無(wú)人駕駛的到來(lái)?無(wú)人駕駛真的可靠么?
? ? ? ? ?以目前的實(shí)際狀況來(lái)看,雖然無(wú)人駕駛的話題越來(lái)越火,但是在商業(yè)化市場(chǎng)上的挑戰(zhàn)仍然很大。就一個(gè)普通人類(lèi)駕駛員而言,尋常道路的駕駛尚且分熟手和新手,遇到路況特殊,更需要老司機(jī)加持,對(duì)自動(dòng)駕駛的場(chǎng)景理解自然也不可一概而論。
按照SAE (美國(guó)Society of Automotive Engineers, 美國(guó)機(jī)動(dòng)車(chē)工程師學(xué)會(huì))對(duì)自動(dòng)駕駛的分類(lèi)中,多次提到了按照?qǐng)鼍暗牟煌?,自?dòng)駕駛有著不同的實(shí)現(xiàn)路徑和可行性。比如說(shuō)針對(duì)礦山、碼頭這種場(chǎng)景來(lái)說(shuō),可限定的范圍或不存在高精度的要求,例如:特殊的工程機(jī)械在各種輔助定位設(shè)施的協(xié)助下,是較為容易實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)無(wú)人駕駛的。
再如在高速公路上的大型卡車(chē)長(zhǎng)途駕駛以及編隊(duì)行駛,由于路況相對(duì)簡(jiǎn)單以及卡車(chē)上相對(duì)簡(jiǎn)便的傳感器布局,也能實(shí)現(xiàn)在這樣路段下的無(wú)人駕駛能力。例如:由前谷歌無(wú)人駕駛汽車(chē)團(tuán)隊(duì)前工程師安東尼 萊萬(wàn)多夫斯基自立門(mén)戶合伙創(chuàng)辦的OTTO公司(目前已經(jīng)以6.8億美元作價(jià)并入U(xiǎn)ber),就致力于研發(fā)無(wú)人駕駛卡車(chē)工具,對(duì)于美國(guó)占據(jù)總工作人口數(shù)量1%的160萬(wàn)卡車(chē)司機(jī)市場(chǎng)而言,在經(jīng)常遭遇疲勞駕駛,且卡車(chē)司機(jī)短缺的市場(chǎng)里,前景非常樂(lè)觀。
而當(dāng)我們來(lái)到安全性要求更高,行駛場(chǎng)景更復(fù)雜的乘用車(chē)領(lǐng)域,無(wú)人駕駛場(chǎng)景就會(huì)變的更具挑戰(zhàn)性。這一點(diǎn),在中國(guó)尤其明顯!
在中國(guó)復(fù)雜的環(huán)境下,算法離成熟尚遠(yuǎn)?
從現(xiàn)有的算法來(lái)看,由于各類(lèi)高精度傳感器的發(fā)展尚處于成長(zhǎng)期,算法本身基于傳感器數(shù)據(jù),自然也在不斷完善的過(guò)程。人類(lèi)駕駛者的判斷能力機(jī)器尚不可及。
從中國(guó)的路況來(lái)看,人車(chē)混雜的道路狀況是歐美國(guó)家的道路狀況所不可比擬的,算法上需要解決對(duì)行人和兩輪交通設(shè)備的識(shí)別和處理能力,是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。
中國(guó)另一大世界領(lǐng)先的道路狀況:連接全國(guó)的高速公路雖然路況極佳,可是越來(lái)越多的交錯(cuò)變化的過(guò)渡連接路以及隨處可見(jiàn)的收費(fèi)處卻成了算法的一大挑戰(zhàn)。因?yàn)槟壳暗乃惴ǜ叨纫蕾囉趯?duì)地面路徑以及前車(chē)狀態(tài)的識(shí)別能力。
開(kāi)過(guò)中國(guó)高速公路的連接環(huán)的人都知道,道路的曲率非常大,各類(lèi)算法在這種路況上很容易丟失路徑從而脫離輔助控制狀態(tài),這一個(gè)問(wèn)題的解決方案十分復(fù)雜,涉及到人類(lèi)所獨(dú)特?fù)碛械膶?duì)于“未見(jiàn)路徑”的推測(cè)能力,而對(duì)于現(xiàn)有算法來(lái)說(shuō),可以依靠自建道路路徑或依賴高精度地圖來(lái)實(shí)現(xiàn),但這兩項(xiàng)內(nèi)容的成熟度都遠(yuǎn)遠(yuǎn)未達(dá)標(biāo)。
對(duì)于中國(guó)特色“收費(fèi)站”也是同樣的問(wèn)題,現(xiàn)在的地圖有能力告知駕駛者“前方即將到達(dá)收費(fèi)站”,但如何能夠準(zhǔn)確識(shí)別那一個(gè)道口是ETC,如何自動(dòng)通過(guò),這些都是目前的國(guó)際算法中尚未重點(diǎn)突破的領(lǐng)域。
另外,中國(guó)各種狹小而不規(guī)則的地下或小區(qū)停車(chē)庫(kù),這些場(chǎng)景都有歐美重點(diǎn)實(shí)施無(wú)人駕駛國(guó)家所不具備的復(fù)雜性,針對(duì)中國(guó)的特殊路況特性,如狹窄道路通行等,還有很大的算法提升空間。
反觀目前的封閉式道路場(chǎng)景,如高速公路直行路段,封閉的高架道路和隧道橋梁,在各國(guó)的情況都比較類(lèi)似,且有Tesla已然具備的在此類(lèi)場(chǎng)景內(nèi)的輔助能力來(lái)看,各家制造商在接下去的幾年內(nèi)提供類(lèi)似體驗(yàn)不再是大挑戰(zhàn),只是時(shí)間布局早晚問(wèn)題和體驗(yàn)程度的差異。
國(guó)內(nèi)發(fā)展情況
我國(guó)從上世紀(jì) 80 年代就開(kāi)始進(jìn)行無(wú)人駕駛汽車(chē)的相關(guān)研究,進(jìn)展如下:
國(guó)防科技大學(xué) 1992 年成功研制出中國(guó)第一輛真正意義上的無(wú)人駕駛汽車(chē)。
2005 年,首輛城市無(wú)人駕駛汽車(chē)在上海交通大學(xué)研制成功。
2011 年 7 月,由一汽集團(tuán)與國(guó)防科技大學(xué)共同研制的紅旗 HQ3 無(wú)人駕駛汽車(chē)完成了286 公里的高速全程無(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 公里,最高時(shí)速 105 公里/小時(shí)。
2015 年 12 月初,百度無(wú)人駕駛汽車(chē)在北京進(jìn)行全程自動(dòng)駕駛測(cè)跑,實(shí)現(xiàn)多次跟車(chē)減速、變道、超車(chē)、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 公里/小時(shí),是國(guó)內(nèi)無(wú)人車(chē)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(kāi)放道路測(cè)試。
2015 年 12 月 14 日,百度宣布正式成立自動(dòng)駕駛事業(yè)部,計(jì)劃三年實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛汽車(chē)的商用化,五年實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。
不同于國(guó)外車(chē)企以自主研發(fā)為主,我國(guó)汽車(chē)廠商多采取與國(guó)內(nèi)科研院所、高校合作研發(fā)無(wú)人駕駛技術(shù),其中已經(jīng)開(kāi)始相關(guān)研究工作的企業(yè)有一汽、上汽、北汽、奇瑞、長(zhǎng)安等。其中,2015 年 7 月,長(zhǎng)安汽車(chē)發(fā)布智能化汽車(chē)“654”戰(zhàn)略,計(jì)劃到 2025 年建立起 1500 人的研發(fā)隊(duì)伍,累計(jì)投入 130 億元提升無(wú)人駕駛等智能汽車(chē)技術(shù)水平,并掌握全自動(dòng)駕駛技術(shù)。
我們認(rèn)為,目前我國(guó)無(wú)人駕駛汽車(chē)技術(shù)發(fā)展仍以汽車(chē)廠商為主導(dǎo),整體上處于自動(dòng)駕駛 1 級(jí)(個(gè)別功能自動(dòng))到自動(dòng)駕駛 2 級(jí)(多種功能自動(dòng))的過(guò)渡階段,發(fā)展明顯滯后于國(guó)外。為加快提升技術(shù)水平,《中國(guó)制造 2025》重點(diǎn)領(lǐng)域技術(shù)路線圖已經(jīng)將無(wú)人駕駛汽車(chē)作為汽車(chē)產(chǎn)業(yè)未來(lái)轉(zhuǎn)型升級(jí)的重要方向之一,未來(lái)將不斷加大政策支持力度。同時(shí),隨著 5G 建設(shè)的推進(jìn),“萬(wàn)物互聯(lián)”將成為可能,從而為智能駕駛汽車(chē)的迅速發(fā)展奠定網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)條件。
無(wú)人駕駛汽車(chē)在中國(guó)最先普及
市場(chǎng)研究公司IHS Automotive在新發(fā)表的一份報(bào)告中預(yù)測(cè),到2035年,全球無(wú)人駕駛汽車(chē)銷(xiāo)量將增長(zhǎng)至2100萬(wàn)輛。
這一數(shù)字遠(yuǎn)高于IHS Automotive之前的預(yù)期,原因是“汽車(chē)廠商、供應(yīng)商和科技公司最近的研發(fā)活動(dòng)”。
IHS Automotive研究主管埃吉爾·尤利烏松(Egil Juliussen)在一份聲明中說(shuō),“2025年全球無(wú)人駕駛汽車(chē)銷(xiāo)量將接近60萬(wàn)輛。我們最新的預(yù)測(cè)表明,在2025-2035年間,全球無(wú)人駕駛汽車(chē)銷(xiāo)量年均復(fù)合增長(zhǎng)率為43%。由于無(wú)人駕駛汽車(chē)將在全球所有主要汽車(chē)市場(chǎng)廣泛普及,這10年無(wú)人駕駛汽車(chē)銷(xiāo)量將大幅增長(zhǎng)?!?/p>
IHS Automotive稱,在無(wú)人駕駛汽車(chē)普及早期,美國(guó)將走在世界的前列。同時(shí),美國(guó)將必須解決由無(wú)人駕駛汽車(chē)監(jiān)管和消費(fèi)者接受程度引發(fā)的挑戰(zhàn)。
據(jù)IHS Automotive預(yù)測(cè),2020年美國(guó)無(wú)人駕駛汽車(chē)銷(xiāo)量將僅為數(shù)千輛,2035年時(shí)這一數(shù)字將接近450萬(wàn)輛。與在其他許多市場(chǎng)一樣,相關(guān)廠商將圍繞消費(fèi)者個(gè)人出行需求開(kāi)發(fā)出多種多樣的使用場(chǎng)景和商業(yè)模式。
盡管美國(guó)在早期階段領(lǐng)先,但無(wú)人駕駛汽車(chē)在中國(guó)的普及將快于其他任何國(guó)家,預(yù)計(jì)到2035年具備某種程度無(wú)人駕駛功能的乘用車(chē)和卡車(chē)銷(xiāo)量將達(dá)到570萬(wàn)輛。報(bào)告稱,“中國(guó)龐大的汽車(chē)銷(xiāo)量和消費(fèi)者對(duì)科技的需求,將拉動(dòng)無(wú)人駕駛汽車(chē)銷(xiāo)量的增長(zhǎng),隨著監(jiān)管機(jī)構(gòu)解決安全和環(huán)保擔(dān)憂,中國(guó)無(wú)人駕駛汽車(chē)市場(chǎng)可能有更大增長(zhǎng)空間?!?/p>
IHS Automotive表示,無(wú)人駕駛汽車(chē)技術(shù)還將面臨與軟件可靠性和網(wǎng)絡(luò)攻擊有關(guān)的挑戰(zhàn),“隨著技術(shù)進(jìn)步以及業(yè)界不斷意識(shí)到由此帶來(lái)的威脅,這兩個(gè)方面都顯示出改進(jìn)的跡象”。
另外,有關(guān)無(wú)人駕駛汽車(chē)的地方和聯(lián)邦的法律法規(guī)依舊是一大挑戰(zhàn)。一部分州已經(jīng)采取恰當(dāng)措施制定法律法規(guī),另一部分州仍然在進(jìn)行前期準(zhǔn)備工作。
2月份,美國(guó)國(guó)家公路交通安全管理局致函谷歌稱,出于部分監(jiān)管目的,谷歌無(wú)人駕駛汽車(chē)的人工智能技術(shù)可相當(dāng)于“司機(jī)”駕駛技術(shù)。這意味著支持無(wú)人駕駛汽車(chē)的陣營(yíng)獲得了一大勝利。
奧巴馬總統(tǒng)今年的聯(lián)邦預(yù)算草案顯示,美國(guó)聯(lián)邦政府將在未來(lái)10年投入39億美元推動(dòng)無(wú)人駕駛汽車(chē)技術(shù)的發(fā)展。
卡爾松說(shuō),“來(lái)自高科技和其他行業(yè)日趨激烈的競(jìng)爭(zhēng),促進(jìn)了汽車(chē)行業(yè)在無(wú)人駕駛軟件和防范電腦攻擊方面的努力。不能與時(shí)俱進(jìn)的汽車(chē)廠商將會(huì)令人遺憾地落后于時(shí)代,或至少面臨一個(gè)完全不同的產(chǎn)業(yè)?!?/p>
評(píng)論