2014，談?wù)勁cUnmanned Auto的遇見

緣起

高度人工智能，耐高溫，可抵御子彈攻擊，瞬時(shí)加速322公里每小時(shí)，可用多國(guó)語(yǔ)言進(jìn)行溝通，對(duì)聲音和氣味有識(shí)別能力，這是什么？是KITT，1982年播出的《霹靂游俠》中那個(gè)傲嬌屬性的第三代龐蒂亞克火鳥跑車，囂張的外表，超前的功能配備，即使時(shí)隔三十年再看，依然十分令人向往。

人類對(duì)于未來(lái)、科幻這種東西向來(lái)趨之若鶩，所以捎帶點(diǎn)科幻色彩的電影大都是逢映必火，無(wú)論是KITT還是鋼鐵俠的盔甲，都讓發(fā)行商們賺的盆滿缽滿。所謂藝術(shù)來(lái)源于生活又高于生活，我們借著KITT來(lái)說(shuō)下頗具未來(lái)感的“無(wú)人駕駛”汽車。

回顧整個(gè)汽車發(fā)展史，不管是外形還是內(nèi)在動(dòng)力系統(tǒng)，都順應(yīng)社會(huì)發(fā)展或多或少地進(jìn)行一些調(diào)整，但唯一不變的是人類對(duì)于速度以及操控的追求?！盁o(wú)人駕駛”意味著不需要司機(jī)來(lái)進(jìn)行機(jī)械操控，而是通過(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)地理、環(huán)境數(shù)據(jù)分析，借由信號(hào)的傳輸實(shí)現(xiàn)最優(yōu)路徑選擇，最終將乘客送至目的地。

有人要問了這樣不就喪失了駕駛的樂趣，并開始懷疑“無(wú)人駕駛”的出現(xiàn)是否具有意義，其實(shí)恰恰相反，無(wú)人駕駛是真正忠于研發(fā)汽車初衷的技術(shù)即為人類提供便捷、高效、安全的出行方式。而且在社會(huì)高度發(fā)展的今天，快速緊張的生活節(jié)奏，讓人們對(duì)速度、效率以及安全的需求與日俱增，而市政設(shè)施的建設(shè)與更新越來(lái)越跟不上發(fā)展的速度，這就產(chǎn)生了很多令人頭痛的問題：擁堵、事故以及環(huán)境污染，根據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局提供的數(shù)據(jù)顯示，目前我國(guó)國(guó)內(nèi)的汽車保有量將近1.4億，而且根據(jù)我國(guó)建設(shè)小康生活的目標(biāo)，預(yù)計(jì)這個(gè)數(shù)字至少會(huì)增加2倍以上，在加上人口的逐漸飽和，路與車的矛盾也會(huì)逐步加劇，那么依靠新技術(shù)來(lái)解決這些問題也就成了大勢(shì)所趨。

“無(wú)人駕駛”技術(shù)的目的就是通過(guò)將駕駛過(guò)程中“人”這一不確定因素排除，借助各種技術(shù)手段使汽車可以自主行駛，這種電影里才會(huì)出現(xiàn)智能裝備已經(jīng)離我們?cè)絹?lái)越近了。作為全球第一的互聯(lián)網(wǎng)公司，谷歌于2010年在加州進(jìn)行了無(wú)人駕駛汽車的試行，試行距離超過(guò)22萬(wàn)公里，其中在完全無(wú)人狀態(tài)下的里程數(shù)為1600公里；2011年中國(guó)國(guó)防科技大學(xué)研發(fā)的一輛無(wú)人駕駛汽車從長(zhǎng)沙開至武漢，行駛了177英里。除了科技公司和研究機(jī)構(gòu)，在汽車行業(yè)深耕多年的汽車制造商們同樣不甘示弱，包括奧迪、奔馳、本田等都交出了自己的成果。日前谷歌、奧迪以及奔馳獲得了加州機(jī)動(dòng)車管理局頒發(fā)的牌照，得到了讓無(wú)人駕駛汽車上路的授權(quán)。

在路上

谷歌測(cè)試所用的改裝車的車載設(shè)備包括雷達(dá)、車道保持系統(tǒng)、激光測(cè)距系統(tǒng)、紅外攝像頭、立體視覺系統(tǒng)以及GPS和車輪角度編碼器等。谷歌無(wú)人駕駛汽車通過(guò)分布在擋風(fēng)玻璃上的攝像頭進(jìn)行路面信息收集，利用紅外攝像頭來(lái)檢測(cè)紅外標(biāo)記，實(shí)時(shí)形成三維圖像，幫助系統(tǒng)識(shí)別車道標(biāo)記，并在車輛偏離車道時(shí)通過(guò)震動(dòng)方向盤來(lái)進(jìn)行提醒。在汽車頂部與底部放置了激光測(cè)距裝置，通過(guò)激光反射可以對(duì)周圍存在的物體與車身的距離進(jìn)行測(cè)量。在激光測(cè)距裝置的后方，裝有一個(gè)GPS信號(hào)接收器，采用Applanix的定位系統(tǒng)，并通過(guò)谷歌的制圖和GPS技術(shù)完成目的地導(dǎo)航。在汽車前后保險(xiǎn)桿及前車燈位置上配備的雷達(dá)，可對(duì)盲點(diǎn)內(nèi)出現(xiàn)的物體進(jìn)行警報(bào)提醒。后車輪裝備的車輪角度編碼器，通過(guò)車載傳感器可以實(shí)時(shí)測(cè)量汽車的速度。

在5月谷歌發(fā)布的Selfdriving無(wú)人駕駛原型車上，我們看到一個(gè)沒有方向盤和剎車等制動(dòng)裝置的圓形設(shè)計(jì)的無(wú)人駕駛汽車。該車上搭載了兩套行駛系統(tǒng)，系統(tǒng)一出現(xiàn)問題后，系統(tǒng)二則開始工作。谷歌的“無(wú)人駕駛”技術(shù)簡(jiǎn)單來(lái)講就是通過(guò)激光掃描獲得行駛環(huán)境的距離、方向的數(shù)據(jù)再結(jié)合GPS數(shù)據(jù)完成實(shí)景建模反饋至計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)對(duì)以上數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，并迅速作出預(yù)判將最優(yōu)結(jié)果反饋至各個(gè)操控系統(tǒng)進(jìn)行執(zhí)行。雖然說(shuō)起來(lái)簡(jiǎn)單，但是因?yàn)樾旭傊幸治龅臄?shù)據(jù)高達(dá)1個(gè)G，所以Selfdriving采用的是輕量版的Ubuntu系統(tǒng)。

與谷歌不同，奔馳在今年推出了一輛無(wú)人駕駛卡車FT2025即“Future Truck 2025”，奔馳認(rèn)為無(wú)人駕駛技術(shù)更應(yīng)該被應(yīng)用到長(zhǎng)途運(yùn)輸?shù)目ㄜ嚿希员苊馄隈{駛等原因?qū)е陆煌ㄊ鹿?，還可增加長(zhǎng)時(shí)間駕車的樂趣，而且較大車型也更利于配備實(shí)現(xiàn)無(wú)人駕駛所需的裝備。FT2025在外觀上頗具未來(lái)感，采用冷峻的銀色車身，外形有點(diǎn)類似變形金剛里的擎天柱，采用較為圓潤(rùn)的設(shè)計(jì)符合空氣力學(xué)，后視鏡被雷達(dá)和全景攝像頭取代，駕駛室空間舒適寬松，車輛運(yùn)行數(shù)據(jù)全部顯示在液晶顯示上，中控臺(tái)被一臺(tái)大屏平板電腦取代。車頭前部的logo位置以及大燈位置安放了很多LED燈，從正常駕駛模式切換到無(wú)人駕駛模式后，這些LED燈的顏色將由白變藍(lán)。

FT2025由奔馳研發(fā)的“Highway Pilot”系統(tǒng)進(jìn)行操控，該系統(tǒng)是以包括車道保持輔助系統(tǒng)、車距控制系統(tǒng)、ABA緊急制動(dòng)系統(tǒng)、堵車自動(dòng)起動(dòng)和停止系統(tǒng)、預(yù)測(cè)巡航控制系統(tǒng)在內(nèi)的動(dòng)力總成預(yù)控制系統(tǒng)（PPC）為基礎(chǔ)，配合車輛周圍的雷達(dá)傳感器及全景多功能攝像頭來(lái)實(shí)現(xiàn)車輛自主駕駛。通過(guò)在車門、擺桿等地方設(shè)置的雷達(dá)探頭傳感器對(duì)250米，18度以及70米、130度范圍內(nèi)的路面情況進(jìn)行掃描，立體攝像頭對(duì)單雙車道、人形道、并對(duì)在100米、水平45度、垂直27度范圍內(nèi)的靜止和移動(dòng)的對(duì)象進(jìn)行掃描，利用物體與背景影像的對(duì)比精準(zhǔn)計(jì)算出間距。另外就是可識(shí)別交通標(biāo)志及車道標(biāo)記引導(dǎo)車輛自主駕駛。FT2025還可依據(jù)車輛行駛變化的頻率向周圍車輛持續(xù)發(fā)送車輛位置速度等運(yùn)行相關(guān)的消息。

在來(lái)說(shuō)說(shuō)奧迪的無(wú)人駕駛技術(shù)“Piloted Driving”，在年初的CES展上，那輛自己開上來(lái)的奧迪A7，一下就成為矚目的焦點(diǎn)，A7利用前視雷達(dá)以及激光測(cè)距儀來(lái)對(duì)周圍路況進(jìn)行探測(cè)，而后視雷達(dá)則實(shí)時(shí)掌握后方超車情況，同時(shí)擋風(fēng)玻璃上配備的攝像頭則對(duì)車道兩側(cè)的安全進(jìn)行監(jiān)視，通過(guò)這些外部設(shè)備收集上來(lái)的數(shù)據(jù)由安裝在后備箱區(qū)域的計(jì)算機(jī)進(jìn)行分析處理。在今年8月的路測(cè)中，試測(cè)的奧迪A7還加入了storage爌ilot功能即車速降至60km/h時(shí)，系統(tǒng)可以自動(dòng)減速、加速，當(dāng)時(shí)這輛測(cè)試車內(nèi)安裝了22個(gè)攝像頭。

國(guó)內(nèi)的無(wú)人駕駛汽車研究比較低調(diào)，但水平不低，2011年國(guó)防科技大學(xué)改裝了一輛紅旗HQ3，完成了在由長(zhǎng)沙到武漢的高速公路上的無(wú)人駕駛測(cè)試，全程286公里，歷時(shí)3小時(shí)22分鐘。與谷歌不同，這輛紅旗HQ3無(wú)人駕駛汽車并沒有復(fù)雜外部設(shè)備，其通過(guò)環(huán)境傳感器收集路況信息，上傳至汽車配備的智能控制和決策系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行車輛自主駕駛。車輛外觀及內(nèi)飾與普通車輛差別不大，只是內(nèi)部車窗兩側(cè)增設(shè)了2個(gè)攝像頭。這輛紅旗HQ3的自主駕駛系統(tǒng)包括3個(gè)部分：一、眼睛即環(huán)境識(shí)別系統(tǒng)：收集路況信息測(cè)量前方車輛的距離和速度；二、大腦即車載主控計(jì)算機(jī)和路徑規(guī)劃軟件，根據(jù)“眼睛”提交的視覺信息以及自身駕駛狀態(tài)來(lái)進(jìn)行預(yù)判；三、利用手腳即自動(dòng)駕駛控制軟件，根據(jù)大腦提供的路徑及汽車行駛動(dòng)力學(xué)來(lái)給方向盤、剎車以及油門等下達(dá)操作指令，完成整個(gè)自主駕駛過(guò)程。

對(duì)比發(fā)現(xiàn)，汽車制造商們?cè)谶M(jìn)行無(wú)人駕駛汽車研發(fā)時(shí)都保留了部分駕駛員自主操控的裝置如方向盤，而谷歌在今年5月推出的Selfdriving car則省去了這些設(shè)備；就速度上來(lái)講，奔馳的FT2025完成了80km/h的測(cè)試，谷歌和奧迪均為40km/h，國(guó)產(chǎn)紅旗的時(shí)速則近85km/h；再來(lái)對(duì)比下油耗，這款搭載“Piloted Driving”的奧迪A7，百公里耗油僅有2.5升 ，奔馳因?yàn)镻PC系統(tǒng)的使用將減少5%的油耗，而谷歌的Selfdriving car的預(yù)計(jì)油耗也在3%-5%范圍內(nèi)；外形上來(lái)講谷歌的Selfdriving car和奔馳的FT2025都頗具未來(lái)感，奧迪和紅旗都是原車改裝所以外形上并無(wú)太多亮點(diǎn)。除了谷歌、奧迪、奔馳這三家表現(xiàn)突出外，眾多日系汽車品牌也紛紛加大對(duì)無(wú)人駕駛操作系統(tǒng)的研發(fā)投入，我們也看到很多令人期待的合作，包括奔馳與諾基亞Here團(tuán)隊(duì)的合作，百度和寶馬的合作等等，其中百度將與寶馬在車輛使用、駕駛策略、高精度三維環(huán)境地圖、配套基礎(chǔ)設(shè)施、相關(guān)法律和產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)6個(gè)方面展開合作，可以看出雙方想要對(duì)未來(lái)的無(wú)人駕駛汽車的發(fā)展做全面深入的研究，百度在數(shù)據(jù)采集與分析方面的能力將發(fā)揮重要作用。

方向

政策扶持和汽車技術(shù)突破的推動(dòng)將促使無(wú)人駕駛產(chǎn)業(yè)化步伐加速前進(jìn)，汽車行業(yè)將迎來(lái)更為廣闊的市場(chǎng)，而因此催生的硬件終端、傳感器行業(yè)以及運(yùn)營(yíng)服務(wù)提供商等連帶產(chǎn)業(yè)將獲得空前巨大的發(fā)展空間，預(yù)計(jì)市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)千億級(jí)別。

不過(guò)目前這些無(wú)人駕駛汽車，嚴(yán)格上講是傳統(tǒng)汽車改裝加無(wú)人駕駛輔助系統(tǒng)形成的初級(jí)無(wú)人駕駛，由于受到技術(shù)、法規(guī)等因素的制約，還不能擺脫人類操控。我們現(xiàn)在需要做的是如何加快無(wú)人駕駛汽車的發(fā)展。在未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)，我們透過(guò)以往的經(jīng)驗(yàn)預(yù)見到一些可能會(huì)造成無(wú)人駕駛行業(yè)發(fā)展瓶頸的因素。

從技術(shù)層面來(lái)講，單看目前的測(cè)試情況，需要解決的問題有三個(gè)，其一是速度的提升，如果速度提升不上去，無(wú)人駕駛將沒有多大應(yīng)用價(jià)值；在一個(gè)是能否經(jīng)受極端天氣及復(fù)雜路況的考驗(yàn)；最后就是因?yàn)榈厍蛸Y源有限，汽車動(dòng)力一定會(huì)由燃油到電動(dòng)再到混合動(dòng)力，最終使用氫能源來(lái)實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)，所以需要考慮到與新能源的融合。這些問題是無(wú)人駕駛技術(shù)研發(fā)人員需要考慮的課題。

從決策層面來(lái)看的話，各國(guó)的交通管理都是最令人頭痛的一環(huán)，尤其是人口眾多、汽車持有量大的國(guó)家，交通路網(wǎng)的建設(shè)速度永遠(yuǎn)跟不上汽車的增長(zhǎng)速度，無(wú)人駕駛汽車的出現(xiàn)將有利于緩解交通壓力；另外一旦無(wú)人駕駛汽車進(jìn)入量產(chǎn)的話，那么駕駛?cè)藢]有年齡限制，現(xiàn)在的駕駛執(zhí)照也將沒有多大意義，政府應(yīng)及早做好政策準(zhǔn)備，以免政策滯后抑制無(wú)人駕駛技術(shù)的發(fā)展。同時(shí)行業(yè)內(nèi)要對(duì)其中所涉及的技術(shù)、設(shè)備等及早制定統(tǒng)一規(guī)范的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，促進(jìn)無(wú)人駕駛汽車的健康發(fā)展。

當(dāng)技術(shù)成熟、政策支持準(zhǔn)備就緒后，下一步就是如何讓大眾接受這項(xiàng)新技術(shù)，安全是接受無(wú)人駕駛技術(shù)的重要指標(biāo)，而且在無(wú)人駕駛?cè)嫱茝V之前勢(shì)必有很長(zhǎng)一段時(shí)間與正常駕駛的汽車同時(shí)運(yùn)行，另外汽車一旦完全被計(jì)算機(jī)操控，就可能會(huì)出現(xiàn)隱私安全、外界入侵、故障解決等等問題；一旦出現(xiàn)事故，責(zé)任劃定、維修索賠等等現(xiàn)實(shí)問題又該如何解決，這可能需要更多專業(yè)人士的加入來(lái)共同推進(jìn)，讓人類完全信任機(jī)器還需要更多努力。另外一個(gè)就是性價(jià)比了，一款最低配的奧迪A7售價(jià)最低要50萬(wàn)，如果加上輔助系統(tǒng)和改裝的費(fèi)用，這個(gè)價(jià)格至少翻番，雖然谷歌的原型車成本需要多少還不清楚，但想想就知道不低。

在新技術(shù)的推廣上，尤其是需要支出大額資金購(gòu)入的技術(shù)上，推廣的難度更加的大。就目前電動(dòng)汽車等新能源汽車的發(fā)展中，大致可以預(yù)見到無(wú)人駕駛技術(shù)或?qū)⒚媾R相同的境遇。雖說(shuō)都是汽車家族的新成員，但新能源汽車和無(wú)人駕駛汽車并不存在競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系，沒有誰(shuí)取代誰(shuí)，不存在汽車行業(yè)變革中的遞進(jìn)關(guān)系，更應(yīng)該講的趨勢(shì)是兩種技術(shù)的融合。新能源汽車的普及受到全球能源消耗格局，汽車行業(yè)的發(fā)展格局、配套公共設(shè)施等關(guān)鍵因素的影響，也就是說(shuō)還沒有到那個(gè)全面爆發(fā)、更新?lián)Q代的臨界點(diǎn)，而無(wú)人駕駛這一全新概念雖然還處在初級(jí)階段，但與新能源汽車面臨的問題有一些共性，新能源汽車的發(fā)展將會(huì)給無(wú)人駕駛汽車提供很好的經(jīng)驗(yàn)借鑒。

以上這些問題不僅僅是研究無(wú)人駕駛汽車的科技公司或是汽車制造商所面對(duì)的問題，一個(gè)行業(yè)的變革，需要多方人士的協(xié)作。

著眼當(dāng)下，無(wú)人駕駛的未來(lái)還是掌握在汽車廠商手中，在發(fā)展的初級(jí)階段主要任務(wù)是在量產(chǎn)車中逐漸加入更多智能操控系統(tǒng)來(lái)培養(yǎng)用戶對(duì)智能系統(tǒng)的依賴，依托長(zhǎng)期培養(yǎng)起來(lái)的用戶黏性使得無(wú)人駕駛循序漸進(jìn)被大眾接受，就像計(jì)算機(jī)取代了算盤，數(shù)碼相機(jī)終結(jié)了膠卷時(shí)代。

雖然我很想把此文寫成一篇無(wú)人駕駛汽車的導(dǎo)購(gòu)文章，但是很可惜我們還需要耐心等待時(shí)代更迭的那一天，可能很長(zhǎng)也可能很短。無(wú)論是汽車制造商還是“霸道”入侵各個(gè)行業(yè)科技公司，大家對(duì)無(wú)人駕駛雖然有著不同的理解，但大家的初衷都是一致的即創(chuàng)造更便捷、高效、安全的出行。