汽车自动驾驶?别期望太高,还有很长的路要走

驾驶自动化系统在特定的设计运行条件内执行部分或全部动态驾驶任务的能力。通俗来说,就是指汽车的自动驾驶技术或无人驾驶技术。

自动驾驶汽车,又称无人驾驶汽车电脑驾驶汽车轮式移动机器人,自动驾驶汽车不需要人类操作即能感测其环境及导航系统。目前完全自动驾驶汽车仍未全面商用,大多数均为原型车或用于无人驾驶技术的展出,仅部分可信技术应用于量产车型,让该技术转入人们的生活。

自动驾驶汽车使用雷达、GPS及电脑视觉等技术感测交通标志及障碍物等周围环境信息,控制系统能将感测到的信息进行转换处理,从而优化并自由选择行驶路线。同时,自动驾驶汽车能通过感测传到的信息,更新交通地图数据库,由多辆自动驾驶汽车构成的无人车队可以有效地减轻交通压力,提升交通系统的运行效率。

自动驾驶系统最早可追溯至上世纪二三十年代,第一辆能真正实现自动驾驶的汽车则经常出现于1980年后。1984年,卡内基梅隆大学推展Navlab计划与ALV计划;1987年,梅赛德斯-飞驰与德国慕尼黑联邦国防大学共同推行尤里卡普罗米修斯计划。从此以后,许多大型公司与研究机构开始制造可行驶的自动驾驶汽车原型,其中包括梅赛德斯-奔驰、通用汽车、IAV、博世、日产、雷诺、丰田、奥迪、富豪集团、宝狮汽车、帕尔马大学的VisLab、牛津大学以及谷歌。

转入21世纪,伴随着信息科技的飞速发展,特斯拉率先发售特定环境下的自动驾驶汽车。2013年7月,Vislab展示了称之为BRAiVE的自动驾驶汽车,测试路段包含部分(有其他一般车辆)的对外开放道路。2013年,美国有4个州(内华达州、佛罗里达州、加利佛尼亚州与密歇根州)通过了允许自动驾驶汽车进行路试的法规。2015年,这四州与华盛顿哥伦比亚特区都允许自动驾驶汽车在开放道路上展开测试。

2018年3月18日晚间,在亚利桑那州坦佩市,一辆自动驾驶的Uber汽车撞倒一名穿过马路的行人-时年49岁的赫茨伯格(Elaine Herzberg),肇事车型是一款沃尔沃XC90 SUV,这是全球首例自动驾驶汽车导致人类丧生的事故。发生事故时自动驾驶汽车上有一名安全员躺在驾驶方位,其并未在事故中受伤。当时遇难者从车辆前部左侧阴影处引着自行车经常出现,行驶中的车辆并未作出减速或者避让措施,而警方公布的视频表明,安全员也不存在失职行为,当时她在车内低头看着屏幕,未尽到瞭望职责。随后在美国国家公路交通安全管理局(National Highway Traffic Safety Administration)向路透社发表的一份声明中称,该机构“正在就此事件与优步、沃尔沃、联邦当局、州和地方当局进行接触”,并将采取适当的行动。

2019年底德国专利数据公司IPlytics公布“无人驾驶专利十强”报告表明,为无人驾驶技术标准化仅次于贡献的企业为中国华为韩国LG电子、美国英特尔、韩国三星电子和日本松下,这些企业明确提出的无人驾驶技术标准占到比27%。其中,中国华为拥有不能绕过的必要专利数量最多,所谓必要专利是指包括在国际标准和国家标准中,在实行时必须使用的专利,其后是名列第2位的LG电子,而英特尔、三星电子和日本松下分别位列第3至第5位。在专利总数上,日本丰田排名第一,美国福特和通用汽车分别位列第二和第三位。

目前美国国家公路交通安全管理局(NHTSA)用于的汽车自动驾驶技术分类标准是国际自动机工程师学会(SAE另译为:美国汽车工程师学会)于2014年提出的自动驾驶六级分类系统,而我国工业和信息化部也参照SAE标准制定了《汽车驾驶员自动化分级》推荐性国家标准,并于2020年3月9日进行了审批,计划于2021年1月1日起实行。报批稿中,对驾驶自动化进行了六级分类:

●0级:应急辅助
驾驶自动化系统不能持续继续执行动态驾驶任务中的车辆纵向或纵向运动控制,但具备持续执行动态驾驶员任务中的部分目标和事件探测与响应的能力。
注意事项:0 级驾驶员自动化不是无驾驶员自动化,0 级驾驶员自动化可感知环境,并获取报警、辅助或一段时间插手以辅助驾驶员(如车道偏离预警、前撞击预警、自动紧急制动等应急辅助功能);不具备目标和事件观测与号召的能力的功能(如:定速巡航、电子稳定性掌控等)不出驾驶员自动化考虑的范围内。
● 1级:部分驾驶辅助
驾驶自动化系统在其设计运营条件内持续地继续执行动态驾驶任务中的车辆纵向或纵向运动控制,且具备与所继续执行的车辆横向或横向运动控制相适应的部分目标和事件观测与号召的能力。
注意事项:对于 1 级驾驶自动化,驾驶员和驾驶员自动化系统共同继续执行动态驾驶任务,并监管驾驶员自动化系统的不道德和继续执行适当的响应或操作者。
2级:人组驾驶辅助
驾驶自动化系统在其设计运行条件内持续地执行动态驾驶员任务中的车辆横向和纵向运动控制,且不具备与所继续执行的车辆横向和横向运动控制相适应的部分目标和事件探测与响应的能力。
注意事项:对于2级驾驶员自动化,驾驶员和驾驶员自动化系统共同继续执行动态驾驶员任务,并监管驾驶自动化系统的不道德和继续执行适当的号召或操作者。
● 3级:有条件自动驾驶
驾驶员自动化系统在其设计运行条件内持续地继续执行全部动态驾驶员任务。
注意事项:对于 3 级驾驶员自动化,动态驾驶任务接管用户以必要的方式执行动态驾驶任务接管。
● 4级:高度自动驾驶
驾驶员自动化系统在其设计运行条件内持续地执行全部动态驾驶任务和执行动态驾驶任务接管。
注意事项:对于 4 级驾驶自动化,系统发出接管催促时,若乘客无号召,系统不具备自动达到大于风险状态的能力。
● 5级:几乎自动驾驶
驾驶自动化系统在任何可行经条件下持续地执行全部动态驾驶员任务和继续执行动态驾驶员任务接管。
注意事项:对于5级驾驶员自动化,系统发出接管请求时,乘客无需展开号召,系统不具备自动超过最小风险状态的能力;5级驾驶员自动化在车辆可行驶环境下没有设计运行条件的容许(商业和法规因素等容许除外)。
无人驾驶技术将会给我们带来什么?

无人驾驶技术将会给我们带给什么?

更强的环境感知能力及更灵活的行动,以增加交通事故的发生。与人类驾驶员对周围环境受限的感知有所不同,自动驾驶汽车可以通过主动和被动探测器(如光学雷达与雷达)展开360度大范围持续监测(如可见光、红外线与超音波之类的声波等),对潜在危险更为迅速地采取安全措施,从而防止交通事故。

更冷静、更客观,防止因为行车距离过近、分心驾驶、超速行驶及危险驾驶员等人为因素而导致之交通事故。

有效减小安全行车距离,同时便于车流量管理,增加道路通行能力,缓解交通拥堵情况的再次发生。

减免驾乘人员限制,自动驾驶汽车,不需在乎乘客是否有独立国家辨别并采取措施的能力、若无驾驶执照、否有眼盲、精神不济、饮酒等等。

减轻都市停车位短缺的问题,自动驾驶汽车可以在乘客等候后自行驶向人口密集区,停到有充足停车位的场所,并在需要时回到配备乘客。

增加汽车共享增加车辆保有量,自动驾驶汽车可以在一处让乘客等候后,到另一处搭载另一位乘客。

增加行驶所需的空间,驾乘人员等候后车辆自动驶入车位,可用于密集的立体车位。

无需专职驾驶员,自动驾驶汽车不需要专职驾驶员的操作者及确保,其可自动配备乘客或进行车辆的维护保养等,将对传统的货车、出租车、专车与共享汽车产生巨大冲击。

增加对交通警察的需求,同时车辆保险费用也不会降低。

传统的道路交通指示标志将减少,自动驾驶汽车能以电子方式接管必要的交通信息,对于人类来说,实体交通命令标志是必不可少的。

车辆失窃事件将增加,自动驾驶车辆有较强的检测和信息处理能力,车辆偷窃案件将适当减少。

更宽敞的搭乘空间,自动驾驶汽车上,方向盘及传统的仪表板可以取消以节省乘坐空间,甚至会出现无驾驶位的汽车。

虽然未来是光明的,但是现阶段仍有很多现实问题需要解决

● 发生交通事故时,损害赔偿责任难以界定和处置。

● 驾驶感、操控感的缺失会让人们违背自动驾驶技术。

● 软件的可靠性。

● 车辆间信息沟通的可靠性和车联网信息的安全性。

● 类似情况需要人为驾驶时,驾乘人员可能因没驾驶经验而造成车辆无法行驶或交通事故。

● 与驾驶有关之工作机会消失,影响就业。

● 驾乘人员将失去隐私。

● 汽车间的信息传递不会消耗更多的无线电频谱。

● 自动驾驶汽车可能被装载炸药和剧毒物质等用作恐怖袭击。

● 经常出现类似于有轨电车难题的伦理问题,即自动驾驶汽车软件在碰撞不可避免的紧急情况下采行的措施可能不利于乘客。

● 不同气候类型中自动驾驶汽车的导航系统可靠性尚未检验。

● 自动驾驶汽车需要极高品质的专用地图。若地图未及时更新,自动驾驶很有可能造成危险再次发生。

● 交通警察与周围行人的手势和肢体语言无法被自动驾驶汽车认知与理解。

关于自动驾驶技术曾经的计划和预测

● 飞驰曾计划于2016年发售取名为“Autobahn Pilot”的自动驾驶系统,允许在高速公路上不用手动驾驶,并能构建自动转弯。

● Mobileye曾计划于2016年时推出能用作高速公路上的免除手动驾驶员技术。

● 伊隆·马斯克曾计划特斯拉汽车于2018年已完成数款完全自动驾驶汽车的研发。

● Mobileye曾计划于2018年发售能在乡间小路与城市道路上行驶的自动驾驶汽车。

● 日产汽车曾计划于2018年发售能在多线道公路上自动驾驶的自动驾驶汽车。

● 图森未来科技(TuSimple)曾计划在2018年发售L4级别的无人驾驶重型卡车,并试运营用作港口内集装箱运输和高速公路运输的无人驾驶车队。英伟达投资的图森未来科技除了在加利福尼亚和亚利桑那试验外,也曾在中国的曹妃甸港和唐曹高速公路试验,最低时速约90公里/时,截至2018年3月,已总计试验1万公里。

● 通用汽车、奔驰、奥迪、日产汽车、BMW、雷诺、特斯拉汽车与Google都曾计划到2020年推出至少能于部分时间自动驾驶的汽车。

● Google自动驾驶汽车计划的目标是于2020年时,能解决问题所有现在自动驾驶汽车尚未解决的问题。

● Jaguar预计将于2024年时,推出自动驾驶汽车。

● 戴姆勒与福特汽车预计将于2025年时,在市场上推出自动驾驶汽车。

● 通用汽车预计于2025年时,该公司生产的大部分新车都将拥有自动驾驶功能,以及车间通讯技术。

● IHS的汽车报告预测到2035年时,大多数的自动驾驶汽车将能几乎独立于人类乘客的控制而行驶。

● Navigant Research预测自动驾驶汽车将在接下来的20年间逐渐得到关注,并于2035年时,达到每年9,540万辆的销售量,占整体经型车辆市场的75%。

● IEEE专家学者预测于2040年时,高达75%的车辆都将自动化。

当然,也有人抱持着相反的看法,卡内基美隆大学研究自动驾驶技术的主任Raj Rajkumar曾于2014年回应,用作自动驾驶汽车的人工智能将会“很快”经常出现;而底特律的汽车制造商则指出,仅有自动驾驶汽车能在短期内实现的远景只是个‘全然的科幻想像’。

虽然近些年自动驾驶技术不断发展,更有了业界的目光,但是依然有很多亟待解决的问题。无论技术多么先进,自动驾驶汽车的出现是为人类更好地服务,在技术几乎成熟且与人类的市场需求无缝接入之前,还是要持慎重乐观的态度。

甲子说道车

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