無(wú)人駕駛的暢想

趙斌

時(shí)代的發(fā)展如此迅速，當(dāng)我們還在津津樂(lè)道地談?wù)撊绾闻嘤桶l(fā)展汽車文化的時(shí)候，一些有遠(yuǎn)見(jiàn)的公司已經(jīng)開(kāi)始醞釀新一代的交通工具了，讓我們生活在這個(gè)時(shí)代的人有些應(yīng)接不暇。

其實(shí)，從汽車誕生之日，人們就期盼汽車自動(dòng)化程度能更高一些。人們駕駛汽車的初衷是為了能快速到達(dá)目的地，并非想控制一堆鋼鐵。隨著電腦技術(shù)的發(fā)展，特別是近年來(lái)人工智能的異軍突起，將這種駕駛的苦差事交給它們來(lái)辦應(yīng)該是指日可待了！

不需要人掌握方向盤，或者壓根就沒(méi)有方向盤的無(wú)人駕駛，的確是很愜意的一件事兒。汽車運(yùn)行過(guò)程中，乘坐人可以圍坐在一起喝茶、喝酒、聊天、上網(wǎng)，還有打瞌睡。

幾乎所有的汽車制造商和電子產(chǎn)品公司都想在這個(gè)領(lǐng)域有所作為，許多汽車制造商和各國(guó)政府注入了大量資金，面對(duì)2010年10月跨界進(jìn)入汽車領(lǐng)域的谷歌公司，他們感覺(jué)充滿了挑戰(zhàn)。目前，谷歌的無(wú)人駕駛測(cè)試車已行駛了20多萬(wàn)公里。連美國(guó)運(yùn)輸部的官員Richard Bishop都感嘆，“我從來(lái)沒(méi)有見(jiàn)過(guò)從概念到產(chǎn)品發(fā)展如此迅速的?！?/p>

雖然目前聲稱開(kāi)發(fā)無(wú)人駕駛汽車的公司很多，但引領(lǐng)整個(gè)技術(shù)前景的還是非谷歌無(wú)人駕駛汽車莫屬。如今的谷歌無(wú)人駕駛汽車，工作中需要配備全球定位系統(tǒng)（GPS）接收器和電子地圖，即導(dǎo)航系統(tǒng)，同時(shí)還需安裝一些雷達(dá)偵測(cè)障礙物、對(duì)周邊環(huán)境進(jìn)行激光三維掃描的測(cè)距設(shè)備，還有能識(shí)別紅綠燈、施工信號(hào)、行人和其他車輛等對(duì)象的攝像機(jī)等。處理能力相當(dāng)于幾個(gè)桌面電腦，能集成所有的信息，決定汽車在不同條件下采取何種行為。為了減少駕駛算法的負(fù)載，谷歌汽車裝備極其詳細(xì)的地圖，幫助汽車進(jìn)行精確的控制。

但運(yùn)動(dòng)場(chǎng)景是復(fù)雜的，在實(shí)際駕駛過(guò)程中，可能碰到諸多不太常見(jiàn)或不大可能的事件，這就組成了一些麻煩的“長(zhǎng)尾”問(wèn)題。谷歌汽車在測(cè)試過(guò)程中，記錄下了許多古怪而罕見(jiàn)的事件，如無(wú)人駕駛汽車在高速公路上行駛時(shí)，碰到迎面撲來(lái)的塑料袋需要緊急制動(dòng)嗎？橫躺在道路中央的沙發(fā)并非道路上常規(guī)的障礙物，汽車又該做何種處理？顯然，類似的事件是無(wú)法窮盡的。目前，處理這些罕見(jiàn)事件的唯一辦法是盡量進(jìn)行記錄，在高性能機(jī)器學(xué)習(xí)算法的幫助下設(shè)計(jì)應(yīng)對(duì)措施，然后進(jìn)行模擬測(cè)試，或者實(shí)際進(jìn)行路測(cè)。這樣的工作做得越徹底，軟件優(yōu)化到最后就會(huì)越安全。谷歌預(yù)計(jì)這些約需要5年時(shí)間。

上述這些努力，似乎是致力于讓車本身變得更聰明，但如何與實(shí)際的場(chǎng)景結(jié)合仍然存在許多困難。

別忘了，我們已經(jīng)進(jìn)入到從互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展到物聯(lián)網(wǎng)的時(shí)代，大數(shù)據(jù)、云計(jì)算和物聯(lián)網(wǎng)三駕馬車并進(jìn)。如果在汽車自身智能的基礎(chǔ)上再加上網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，讓這些交通工具相互之間能溝通交流，那又將是何種情形呢？只怕想象力不夠了！不過(guò)，本文還是盡力想象一下這種讓車與車、車與路、車與基站、車與人、車與傳感設(shè)備等交互，實(shí)現(xiàn)車輛與公眾網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行移動(dòng)通訊的車聯(lián)網(wǎng)。在車聯(lián)網(wǎng)中，汽車是主角，按照與汽車交互的對(duì)象，涉及到汽車與外界信息的交流（V2X）、汽車與汽車（V2V），以及汽車與基礎(chǔ)設(shè)施（V2I）的通訊。

車與外界信息的交流，目前成熟的導(dǎo)航系統(tǒng)（包括GPS接受器、路況信息和最佳道路選擇等）就是一個(gè)重要雛形。但這個(gè)技術(shù)目前只是單向接受并獨(dú)立分析信息，并不存在與其他設(shè)備的交互。我們可以暢想一下，如果中國(guó)自主研發(fā)的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)全部建成并進(jìn)入民用領(lǐng)域，那么其定位精度高達(dá)一米的分辨率和雙向通信功能將真正實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)導(dǎo)航，道路上的任何變化都可實(shí)時(shí)反映到導(dǎo)航系統(tǒng)中而不用等待地圖的更新。

在許多道路上，我們都會(huì)看到一個(gè)安全提示牌“保持距離，注意剎車”。再看一個(gè)例子，交通擁堵的時(shí)候，汽車行駛緩慢，平均每輛車占用道路的時(shí)間增加，讓擁堵雪上加霜，通行效率越來(lái)越低。這是因?yàn)槠囍g沒(méi)有連接，相互之間并不知道對(duì)方的意圖，后者總是要保持一定的安全距離，花去不少時(shí)間完全理解前車的意圖后，才能采取后續(xù)的措施，這在很大程度上降低了道路的通行效率，并增加了無(wú)端剎車的能耗。

如果汽車之間能直接通訊該多好呀！這樣的想法在2006年通用汽車公司的凱迪拉克上最早做了展示?，F(xiàn)在，人們對(duì)這個(gè)技術(shù)提出了更高的要求。如果汽車互聯(lián)了，那么就能統(tǒng)一部署，還彌補(bǔ)了像谷歌無(wú)人駕駛汽車依賴視頻分析技術(shù)和地圖資源的局限。不管是從啟動(dòng)到停車，還是從停頓狀態(tài)再次進(jìn)入開(kāi)動(dòng)狀態(tài)，幾乎可以同時(shí)進(jìn)行，而且總能以最佳的運(yùn)行速度行駛。如果再考慮汽車行駛的空氣動(dòng)力學(xué)問(wèn)題，至少可以節(jié)省10%的燃料消耗。

其實(shí)，這一技術(shù)概念的雛形已經(jīng)出現(xiàn)。德國(guó)最新研制的EO Smart 2，已經(jīng)開(kāi)始上路實(shí)測(cè)。他們的設(shè)計(jì)讓你腦洞大開(kāi)，不僅汽車之間能相互通訊，而且可以將多輛汽車像小火車一樣首尾鏈接在一起。

可見(jiàn)，無(wú)人駕駛汽車的真正智能，是體現(xiàn)在連接之中的。如果我們將這種連接，再進(jìn)一步暢想開(kāi)來(lái)：在云的時(shí)代，有一個(gè)云端服務(wù)器（這里我們暫且稱之為交通調(diào)度總管家），道路上都安裝了通訊性能極佳的基站，隨時(shí)與汽車進(jìn)行高速網(wǎng)絡(luò)的連接。那么，汽車的運(yùn)行狀況隨時(shí)受總管家的支配和調(diào)度，明顯可以使道路交通更加優(yōu)化，甚至有沒(méi)有紅綠燈都是次要的。由于是雙向通訊，汽車不再是僅僅被動(dòng)接受交通信號(hào)燈的指示，也可以主動(dòng)向智能交通信號(hào)燈發(fā)布請(qǐng)求，要求調(diào)整不同道路的交通密度和紅燈的等待時(shí)間。

汽車硬件的革命，會(huì)從根本上改變?nèi)藗兪褂闷嚨姆绞胶臀锪鞲锩?。試想，在滿大街奔跑著無(wú)人駕駛汽車的時(shí)代，是否擁有私家車已經(jīng)不那么重要了，因?yàn)槿藗冸S時(shí)可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)終端，通過(guò)交通調(diào)度總管家約到一個(gè)離你最近的無(wú)人駕駛汽車。也許，那個(gè)時(shí)候我們只需像如今購(gòu)買網(wǎng)絡(luò)流量一樣，預(yù)先購(gòu)買我們的公里數(shù)?？爝f業(yè)務(wù)也會(huì)發(fā)生極大的變化，載著你郵件的無(wú)人駕駛汽車在確認(rèn)你的位置后，會(huì)自動(dòng)開(kāi)到離你最近的停泊點(diǎn)，你只需要輸入密碼就可以取到那個(gè)郵件了。（作者為復(fù)旦大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院教授）