无人驾驶触手可及

无人驾驶触手可及

2018年初,全球首条无人驾驶公交线路在深圳福田区开始试运行。

2018年12月,广东肇庆市颁发了首张无人驾驶汽车路测牌照。获得牌照的无人驾驶汽车不但可以在总长40千米的封闭道路上行驶,还能驶上33条公共道路。我们终于有机会在路上看到无人驾驶汽车了。

日本近期宣布:2020年东京奥运会将提供无人驾驶出租车服务。

美国街头已经出现无人驾驶快递车。

看来,无人驾驶汽车已经跳出概念,它们正悄然向我们走来……

2018年3月23日,美国加州山景城的一段高速公路上,一辆汽车突然撞上混凝土隔离带,当场起火燃烧,驾驶员送医后不治身亡。据悉,这辆汽车当时处于“自动驾驶模式”。

这起车祸引发了一场关于无人驾驶汽车安全性的大讨论。该车的生产厂家辩解说,该车的自动驾驶系统只是一种“驾驶辅助系统”,汽车无法完全代替人的驾驶行为。从行车电脑记录的数据来看,在撞击发生前6秒,传感器检测到驾驶员没有把握方向盘。虽然这次车祸中,驾驶员的责任更大,但人们只知道驾驶员死了,而且他开的是一辆能够自动驾驶的汽车。

国际汽车工程师协会将无人驾驶汽车划分了6个等级:0级为没有任何辅助设备的车辆,5级为能100%替代人类驾驶员的车辆。而此次事故中的车属于3级,属于过渡阶段产品,还无法完全自动驾驶。

无人驾驶这个概念不是近几年才诞生的。20世纪40年代,美国军方为了尽可能减少战区路边炸弹等袭击导致的军人伤亡,最先提出了军用车辆“无人驾驶化”的概念。几十年间,美国国防部高级研究计划局(英文缩写DARPA)投入超过5亿美元资金资助无人驾驶技术相关研究,但无人驾驶进展始终缓慢。鉴于这种情况,DARPA想到筹办一场无人汽车大挑战赛,并为第一个到达终点的车辆团队提供百万美元奖金。

2004年3月,15支参赛队伍带着他们各自的无人驾驶汽车,共同挑战242千米的沙漠穿越赛。不过,最后没有一辆车跑完全程,成绩最好的赛车也只完成了11.8千米赛程。参赛车辆有的撞上了栅栏,有的从高处坠落,还有的陷入沙地中无法移动。虽然比赛结果让人失望,但这次比赛让工程师、科学家、大学生和企业家们坚信在不远的未来,无人驾驶汽车是可以实现的。

2005年,DARPA举办了第二届无人驾驶汽车比赛,进入决赛的23支队伍中,5支队伍完成了全部赛程。此后,无人驾驶汽车技术飞速发展。2013年,美国第一台民用无人驾驶汽车被批准上路测试。这台车采用了当时的最新装置:“差分全球定位系统”(定位精度可达到厘米级);12台超声波雷达实时扫描前方路况:四台摄像机能够获取道路标记、行人、物体和其他车辆的图像;一台每秒能发出约10万个光脉冲的激光雷达,能够描绘出汽车前进方向145°视野范围内的3D模型:内置强大的中央处理器和人工智能算法,负责识别所有传感器传回的信息并控制车辆运动。人们突然发现,无人驾驶汽车已经来到了我们身边。


许多人害怕无人驾驶汽车,指责它们不安全。但人类其实并没资格批评无人驾驶汽车,因为人类开车毛病真的不少:如果不借助导航系统,我们经常走错路,或者开错车道;我们有时打左转向灯却向右拐;我们有些人会酒驾:我们有视觉盲点,偶尔腿抽筋,还可能突发心脏病或癫痫;我们人类是被情绪左右的动物,工作不顺、家庭琐事、交通拥堵等随时可能让我们情绪决堤:我们开车时会接听电话、查看社交网络动态,用手机购物……

据世界卫生组织发布《全球交通事故死亡调查数据》显示,近十年来全球每年约有120万人死于交通事故,排名前三的肇事原因依次为超速驾驶、酒后驾驶和疲劳驾驶。从理论上讲,人类的危险驾驶行为都可以通过无人驾驶技术来完全避免。

自动驾驶系统为什么比人类更可靠?首先,人类身体和机器的“硬件配置”就决定了后者更加可靠。人类双眼水平视角最大可达188°,但是在注意力集中的状态下,视野急剧收缩为25°,而自动驾驶系统的视角可始终保持360°;人类驾驶员坐在驾驶座时,车头、车身和车尾都有很大的盲区,但自动驾驶系统的摄像头和雷达一般位于车顶,四周皆无盲区;一般人很难将注意力时刻保持在道路上,而自动驾驶系统不会分心,每秒能根据路况做出10次决策;人类会酒后驾驶、疲劳驾驶,或者边接听电话边驾驶,而自动驾驶系统不会出现这些问题。

两者的学习模式也有很大不同。一个有10万千米驾驶里程的驾驶员已经算是老驾驶员,但谷歌的无人驾驶虚拟引擎已经模拟行驶了430亿千米,真实道路测试里程超过800万千米。任何一台刚下线的无人驾驶汽车本身已经是一个拥有百万千米驾驶经验的“老驾驶员”,更何况它还内置了实时更新的地图信息和路况信息,熟知全部已有道路交通法律法规。此外,无人驾驶汽车之间可以相互通信,车辆可以将转弯、变道、急刹等行为提前通知周围其他车辆。不仅如此,未来的智能道路还会将实时路况信息通知车辆,方便车辆选择最快捷的通行路径。总之,从各方面看,自动驾驶系统的可靠性都远超人类驾驶员。

作者:本刊编辑部
      来源:《大自然探索》2019年第02期