前景樂觀局限大 無人駕駛汽車時代漸行漸近
好萊塢大導演斯蒂芬·斯皮爾伯格于2002年執導的電影《少數派報告》中,有一幕讓人印象深刻且匪夷所思的場景:所有汽車全由電腦網絡控制,精確并高速地行駛在高科技化的城市交通線路上,每個人只需做一件事,就是告訴汽車你想抵達的目的地。這樣的景象看似有些魔幻,但你相信嗎,在不遠的將來,科幻電影中的大膽設想可能會變成現實。
以上場景中的汽車即所謂的“無人駕駛汽車”,是指幾乎不用人工干預就可以自動行駛的汽車。最近,美國加州州長杰里·布朗簽署法案,允許無人駕駛汽車上路測試,加州是美國第三個允許無人駕駛汽車合法上路的地方。實力雄厚的大企業目前都已加快無人駕駛汽車的研發腳步。包括通用汽車、大眾、沃爾沃,以及新媒體巨擘谷歌在內的公司,都在無人駕駛汽車領域砸下重金,市場前景相當誘人。
盡管無人駕駛汽車大規模出現在城市道路上還面臨技術、法律等諸多障礙,尚需時日,但新技術的不斷涌現的確讓現實離科幻漸行漸近。美國電氣和電子工程師協會(IEEE)在一份報告中甚至大膽預測,到2040年,全球上路的汽車總量中,75%將會是無人駕駛汽車。
1 美三州允許無人駕駛汽車上路
2009年11月,國外某社交網站上的一段視頻引起廣泛關注。視頻的上傳者本·蔡特林在美國舊金山和帕洛阿爾托之間的280號高速公路行駛時,發現旁邊有一輛“怪異”的豐田普銳斯轎車,在它的車頂,裝著一個類似于擾流板的裝置,蔡特林最初以為這是用來測試風速的,其實這就是谷歌研發的無人駕駛汽車系統。在當時,這還是一個秘密進行中的項目。
過去近三年時間里,谷歌的無人駕駛汽車項目一直穩步推進。最近,美國加州州長杰里·布朗簽署了一項法案,允許無人駕駛汽車上路測試,與普通汽車一同行駛在公共道路上。法案的簽署儀式被安排在位于加州芒廷維尤市的谷歌公司總部,布朗還特意乘坐谷歌無人駕駛汽車抵達現場。“我們今日見證著科幻小說正在成為明日現實,谷歌無人駕駛汽車就是這一范例。”布朗在法案簽署儀式上表示。
谷歌研發的無人駕駛汽車使用8輛汽車測試,包括6輛豐田普銳斯,1輛奧迪TT,1輛雷克薩斯RX450h。無人駕駛汽車采用智能軟件和感應設備,包括攝像機、雷達感應器和激光設備等。車能夠實現360度全方位感應:車頂的雷達感應器能夠掃描半徑200英尺(約70米)范圍內的環境,車后的感應器能評估汽車所在位置,車載電腦通過攝像頭能“看懂”交通燈,識別人行道和障礙物等,并模擬人的智力對相應交通狀況作出正確[FS:PAGE]反應。截至今年8月,谷歌無人駕駛汽車的安全行駛距離已經達到48萬公里。
谷歌聯合創始人謝爾蓋·布林說,無人駕駛汽車可以使道路更安全,讓上班族從駕車的苦悶中解脫出來,緩解擁堵。與此同時,包括盲人、殘疾人在內,那些不能開車的人有望借助無人駕駛實現開車夢。33歲的技術人員巴雷特·霍華德認為,使用智能手機已經成為趨勢,不少司機在駕車過程中可能更加分神,無人駕駛技術有望解決這種不便。“我們不必再擔心(開車時)發短信或者分神,計算機將接手(汽車),令我們的生活更簡單”。
據悉,剛剛簽署的這一法案對在加州道路上行駛的無人駕駛汽車安全準則和性能標準進行了規定,其中最基本的一項規定是無人駕駛汽車行駛在公共道路上時車內必須要有具有駕照的司機乘坐,以便在汽車無人駕駛系統出現問題時及時接管。
2011年6月,內華達州立法委員會通過美國第一部允許測試無人駕駛汽車的法案,法案于今年3月1日正式生效。此后,佛羅里達州也通過了類似的法案。與此同時,亞利桑那州、夏威夷和俄亥拉荷馬州也在考慮實施同樣的法案。
2 企業巨頭砸重金加快研發步伐
無人駕駛汽車是指幾乎不用人工干預就可以自動行駛的汽車,這一概念首先出現在美國國防部高級研究計劃局的“大挑戰”科研項目中。自汽車誕生以來,無人駕駛就是許多人的夢想。早在1939年的紐約世博會上,通用汽車就在“未來奇觀”展館中展示了一款電動無人駕駛汽車,它由鑲嵌在道路上的閉合電路提供動力,并可以用無線電進行控制。現在看來,盡管技術了無新意,但這畢竟是展示了無人駕駛的概念。上世紀80年代,德國慕尼黑聯邦國防軍大學的恩斯特·迪克曼斯及其研究團隊設計了一款“視覺引導”的奔馳無人駕駛貨車,可以在沒有交通干擾的道路上達到每小時100公里的時速。1994年,迪克曼斯研制的新型無人駕駛汽車在巴黎高速公路的實際路況中,在人工干預的情況下,時速達到了130公里,并且實現了在無人駕駛的情況下進行超車。
隨著技術的發展,無人駕駛汽車的行駛里程不斷增加,人工干預的比例逐漸下降,最高時速也得到了提高。1995年,迪克曼斯的S級奔馳無人駕駛汽車往返慕尼黑和哥本哈根,里程達到了1600公里,最高時速超過了175公里,人工干預的比例為5%;同年,卡內基梅隆大學的Navlab項目將無人駕駛的試驗里程延長到了5000公里,人工干預的比例降到了1.8%,但遺憾的是,這款汽車的制動裝置都是人工控制。意大利帕爾瑪大學教授阿爾貝托·布羅基在1996年[FS:PAGE]用兩臺低成本的黑白攝像機實現了汽車的無人駕駛,他使用了立體成像運算技術,讓汽車能夠清晰地感知周圍的環境。
從2004年開始,美國和歐洲各國以舉辦無人駕駛汽車比賽的方式,推動該技術的發展。近來,德國自由大學的MIG無人駕駛汽車、意大利帕爾瑪大學的無人駕駛汽車和美國谷歌公司的無人駕駛汽車,都紛紛開始上路測試。谷歌并不是唯一一家研發無人駕駛汽車的公司。事實上,幾乎每一家傳統的汽車制造商都正在開發自己的無人駕駛汽車模型,使得硅谷各處都開始冒出新的研發實驗室致力于這一挑戰。目前通用汽車、大眾、奧迪、寶馬、沃爾沃等廠商都在測試各自的無人駕駛汽車。
伴隨技術的不斷成熟,無人駕駛汽車走向市場也呼之欲出。按照通用汽車的計劃,2018年該品牌無人駕駛汽車正式上路,沃爾沃則計劃在2020年推出自己的成熟產品。谷歌聯合創始人布林也表示“無人駕駛汽車距離廣泛普及的年頭已經屈指可數了”。他還稱,谷歌無人駕駛汽車將在5年內得到推廣。
3 2040年75%汽車“無人駕駛”?
無人駕駛汽車優點多多。據統計,目前全球每年約有120萬人死于人為的交通事故,其中大部分是由司機疲勞、注意力不集中造成的。而無人駕駛汽車可以有效避免司機由于行為異常引發的事故。此外,無人駕駛汽車的反應靈敏度也大大優于人類司機。當遇到緊急情況需要剎車時,機器的反應速度可以達到40毫秒,而人類最快也要500毫秒。未來,研究人員還會嘗試讓無人駕駛汽車具備“防患于未然”的能力,識別出“危險的苗頭”。這些“危險的苗頭”包括路面上強烈的太陽光反射、卡車上落下會使傳感器失靈的物體,或者僅僅是汽車爆胎。
安全性提升的同時,無人駕駛汽車還有助于緩解交通擁堵,實現智能交通。美國電氣和電子工程師協會(IEEE)近日發布的一份報告指出,無人駕駛汽車通過精密的通訊傳感器,更為安全高效。無人駕駛汽車各行其道,既有助于減少交通擁堵,也可增加行車效率。一旦所有車都實現無人駕駛,車輛就可通過數據通信保證正常行駛,這意味著交通紅綠燈和停泊指示標不再必要。
在無人駕駛汽車之間,也將發生《賽車總動員》中那樣的車與車之間的“交流”。據IEEE介紹,今后,無人駕駛車輛之間將可以共享程序。一個簡單可設想的場面是:一輛無人駕駛車駛來,接上你,把你帶到目的地,然后便去接下一位使用者。阿爾貝托·布羅基表示:“如今一些私家車很容易被閑置,無人駕駛汽車可保證持續行駛,運轉更高效且節省燃料。”
技術[FS:PAGE]的進步讓無人駕駛汽車時代的來臨不再是一個夢想,它離人們漸行漸近。IEEE發布的這份報告甚至預言,作為未來智能交通中最具發展潛力的形式,到2040年,全球上路的汽車總量中,75%將會是無人駕駛汽車。
4前景雖樂觀局限性仍存在
盡管有諸多優點,無人駕駛汽車目前依然存在一些局限性。
技術方面,無人駕駛汽車還難稱完美。“無人駕駛汽車在技術上仍不夠穩定。”布羅基舉辨別技術的例子說明,無人駕駛汽車尚無法分辨汽車和其他運動物體,這種運動的物體可能是行人,也可能是一個球。此外,對汽車制造商來說,成本也令人頭疼。業內人士稱,雖然谷歌的無人駕駛汽車項目取得了長足發展,但其30多萬美元(約合人民幣190萬元)的造價甚至高于一輛法拉利,讓人望而卻步。
由于是無人駕駛,一旦出現事故,廠商在事故中難免要承擔責任。這種風險可能是廠商所不愿或難以負擔的。汽車由計算機操控,一旦發生意外,應由“司機”還是軟件開發商負責?電腦的安全性問題也是一大隱患。無人駕駛汽車的運行是基于對電腦系統的高度依賴,一旦車載電腦系統受到病毒侵入或者遠程控制,后果不堪設想,輕則發生交通事故、車毀人亡,重則是整個交通系統的癱瘓和整個社會的混亂。
無人駕駛汽車大規模應用的最大障礙,或許還在于普通大眾的接受程度。“我不太相信機器比人腦更管用。一部昂貴的GPS導航機有時也會把車帶到河里,無人駕駛汽車的智能系統就能完全避免這種情況嗎?”擁有一輛寶馬,還不忘帶上地圖冊的杰克·沃爾多夫說。
“人們仍對無人駕駛技術有所懷疑,他們不想把駕駛全部交給機器來處理。”美國阿拉斯加大學電腦系統工程系副教授杰弗瑞·米勒說。不過,他對無人駕駛汽車的前景充滿樂觀,“無人駕駛汽車全面上路的時間越來越近。目前,汽車制造商們已經開始將一些自動化性能融入到現有車輛中,以幫助人們逐步接受無人駕駛技術。”(志康)
成為現實的“無人駕駛”技術
無人駕駛汽車雖然真正走入尋常百姓家還需時日,但由于現代汽車電子技術突飛猛進,現實生活中有不少裝備已經具備了“無人駕駛”的雛形,讓大家提前過一把“無人駕駛”的癮。
ACC自適應巡航系統
現在不少汽車裝備的ACC自適應巡航就是一種無人駕駛技術。當駕駛者啟動該功能后,系統使汽車保持設置好的車速,保持和前車的安全距離,無需用腳一直踩油門。
車道偏移警示系統
裝有這種系統的汽車一旦偏離車道,駕駛者未及時作出反應,系統會[FS:PAGE]根據偏移程度自動修正,同時向駕駛者發出提醒信號。
自動泊車功能
側方位停車常常讓新手和很多女性駕駛員頭疼。現在不少轎車有自動泊車功能,當汽車監測到有適合的停車位時,會作出提示,一旦駕駛員啟動自動泊車,車輛就會自動倒車,分毫不差地停車入位。
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