2023年，我們將迎來列車自主駕駛

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1985年，全球首條CBTC無人駕駛線路溫哥華天車線開通（CBTC：基于通信的列車控制系統(tǒng)）。在過去的30多年里，紐約、巴黎、迪拜、香港、首爾、新加坡等越來越多的城市采用了無人駕駛技術(shù)。那么，問題來了，列車什么時(shí)候?qū)崿F(xiàn)自主駕駛呢？

你們可能會(huì)問：現(xiàn)在不是已經(jīng)有無人駕駛的列車了嗎？它難道不是自主駕駛的？

現(xiàn)在的無人駕駛跟自主駕駛相比，還是有很大區(qū)別的。今天我們來講講什么才是真正的自主駕駛。

要點(diǎn)1：不能獨(dú)立思考的列車≠自主駕駛

無人駕駛的確已經(jīng)存在。根據(jù)國際公共交通協(xié)會(huì)（UITP） 對(duì)自動(dòng)化水平的分級(jí)，目前的無人駕駛最高能達(dá)到GoA4水平。CBTC是無人駕駛首選的信號(hào)解決方案。據(jù)2016年UITP發(fā)布的全球地鐵無人駕駛報(bào)告統(tǒng)計(jì)，泰雷茲以32.4%的份額占據(jù)信號(hào)市場(chǎng)的領(lǐng)先地位。在國內(nèi)，上海電氣泰雷茲提供信號(hào)系統(tǒng)的上海14號(hào)線將實(shí)現(xiàn)最高等級(jí)的全自動(dòng)無人駕駛運(yùn)行。

但列車僅實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化駕駛，而真正意義上的自主駕駛則需要等到2023年。目前我們看到的無人駕駛列車，其實(shí)是由人通過列車上的電腦遠(yuǎn)程操控使其作出前進(jìn)、停止、減速、加速等動(dòng)作。但列車自身沒有配備傳感器和控制器，無法主動(dòng)發(fā)現(xiàn)道路上的障礙物，也無法自己決定下一步如何操作才能有效避開沖撞。也就是說，目前的無人駕駛列車還不具備自主思考和獨(dú)立做決定的能力，在實(shí)際運(yùn)行中，人依舊扮演了極為重要的角色。

舉個(gè)例子：遠(yuǎn)在操控室的工作人員，通過安裝在軌道上的探測(cè)器發(fā)現(xiàn)運(yùn)行列車前方不遠(yuǎn)處有一只熊媽媽正帶熊貓寶寶通過鐵道，工作人員通過計(jì)算發(fā)現(xiàn)如果列車以正常速度行駛極有可能撞到熊貓母子，操作人員立即通過遙控設(shè)備讓列車逐漸減速，順利避讓開了國寶母子。

要點(diǎn)2：有雙眼、大腦，能自己做決定=自主駕駛列車

實(shí)現(xiàn)自主駕駛的列車，才能做到真正意義上的無人駕駛，可以在沒有人參與的前提下，根據(jù)當(dāng)下的情況自行做出判斷和決定。一輛能夠自主駕駛的列車必須具備以下三個(gè)要點(diǎn)：

1、知道自己在哪；

2、能判斷在自己前面的是什么；

3、能自主決定自己是繼續(xù)行駛還是停下。

舉個(gè)例子：行駛前方遭遇山體滑坡，列車無需外部系統(tǒng)的指令，自行發(fā)現(xiàn)前方危險(xiǎn)，評(píng)估危險(xiǎn)系數(shù)和最佳規(guī)避方案，并最終果斷停止前行。

要點(diǎn)3：地理空間技術(shù)+ 現(xiàn)階段無人技術(shù) =真自主駕駛

電腦的確有極強(qiáng)的運(yùn)算能力，但前提是要給它提供足夠的數(shù)據(jù)。要實(shí)現(xiàn)自主駕駛的列車也一樣。自主駕駛列車需要裝備傳感器，GPS數(shù)據(jù)，高性能照相機(jī)，為功能強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)提供精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)，幫助列車完成“觀察-思考-做決定”的過程。

舉個(gè)例子：一輛使用地理空間技術(shù)的長途列車將完成以下動(dòng)作：

1、計(jì)算機(jī)得到精準(zhǔn)到厘米、甚至是毫米的地圖，用來規(guī)劃導(dǎo)航路線，同時(shí)預(yù)先從地圖中收集行駛路線周圍的數(shù)據(jù)；

2、GPS衛(wèi)星搭配傳感器和相機(jī)為列車擦亮雙眼，實(shí)時(shí)掌握軌道信息；

3、計(jì)算系統(tǒng)通過實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，計(jì)算分析前方是否有障礙物，并準(zhǔn)確計(jì)算如何避免列車與其發(fā)生碰撞；

4、計(jì)算系統(tǒng)通過計(jì)算得出停車是最佳解決方案，向列車控制系統(tǒng)發(fā)出指令，列車停止運(yùn)行。

此刻，你可能會(huì)問，列車是否能自主駕駛對(duì)于普通乘客來說有影響嗎？請(qǐng)繼續(xù)閱讀學(xué)習(xí)要點(diǎn)4。

要點(diǎn)4：自主駕駛=更高效+更低成本

相較于現(xiàn)階段的自動(dòng)駕駛，自主駕駛的好處頗多。

第一，自主駕駛可以有效提高列車運(yùn)行速度，可以增加發(fā)車頻次。這對(duì)于高峰時(shí)期出行的乘客來說，無疑是利好的。

第二，將傳感器和照相機(jī)等設(shè)備裝備在列車上，相比于在軌道上安裝傳感設(shè)備，成本得以降低。

作為全自動(dòng)駕駛技術(shù)的領(lǐng)先企業(yè)，泰雷茲正在積極研究驗(yàn)證到底什么樣的傳感器才是軌交系統(tǒng)中效果好又實(shí)惠的“眼睛”。

泰雷茲的研究團(tuán)隊(duì)認(rèn)為，雷達(dá)是傳感器的一種選擇。雷達(dá)雖然在識(shí)別路上行人方面效果較差，但可以很好地探測(cè)其他列車。同時(shí)除監(jiān)測(cè)物體外，雷達(dá)還有望成為一種定位技術(shù)：將列車用于檢測(cè)安裝在軌道之間的信標(biāo)。而且，它不需要電源，因此維護(hù)成本很低。多快好省說的就是這雙“雷達(dá)眼”沒錯(cuò)了。

泰雷茲計(jì)劃在不久的將來引入雷達(dá)技術(shù)。容量和成本是選擇傳感器的兩個(gè)決定性因素。舉個(gè)例子：激光圖像檢測(cè)和測(cè)距（LIDAR），可以使用激光生成精確的3D成像，但成本卻很高。而使用合適的相機(jī)和軟件也能做差不多的事情。所以，泰雷茲正在同時(shí)研究這兩種解決方案，希望實(shí)現(xiàn)傳感器的融合。這樣，通過將來自多個(gè)傳感器的數(shù)據(jù)結(jié)合，列車就能清晰地描繪出周圍的環(huán)境。

現(xiàn)在，泰雷茲的工程師，以及無數(shù)和他們一樣的研究團(tuán)隊(duì)，正在努力鉆研攻克一個(gè)個(gè)難題。精準(zhǔn)又不燒錢的傳感器應(yīng)該馬上就要到來，更高效、更安全、更經(jīng)濟(jì)的自主駕駛列車不久也會(huì)駛來。讓我們共同期待通往2023的自主駕駛列車吧！