無(wú)人駕駛“硬知識(shí)”

2018年韓國(guó)京畿道城南市，舉行了全國(guó)第一輛無(wú)人駕駛巴士試乘活動(dòng)。

人類的經(jīng)濟(jì)發(fā)展史很大程度上是一部產(chǎn)業(yè)發(fā)展史。從當(dāng)代產(chǎn)業(yè)角度來(lái)說(shuō)，先進(jìn)工業(yè)制成品的市場(chǎng)占有率是西方發(fā)達(dá)國(guó)家非常關(guān)注的指標(biāo)。而汽車作為典型的先進(jìn)工業(yè)制成品更是引人矚目。從汽車產(chǎn)品的技術(shù)特點(diǎn)看，每輛汽車都是當(dāng)代高新技術(shù)的結(jié)晶，汽車工業(yè)是應(yīng)用機(jī)器人、數(shù)控機(jī)床、自動(dòng)生產(chǎn)線最大的產(chǎn)業(yè)。同時(shí)現(xiàn)代汽車也運(yùn)用了大量新材料、新工藝、新設(shè)備和電子技術(shù)，汽車工業(yè)不但和鋼鐵、冶金、橡膠、石化、塑料、玻璃、機(jī)械、電子、紡織等產(chǎn)業(yè)休戚與共，而且延伸到商業(yè)、維修服務(wù)業(yè)、保險(xiǎn)業(yè)、運(yùn)輸業(yè)和公路建筑業(yè)等行業(yè)。一旦抓住汽車產(chǎn)業(yè)這個(gè)龍頭，相關(guān)產(chǎn)業(yè)就能被帶動(dòng)。近年來(lái)，汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一個(gè)重要方向就是無(wú)人駕駛?？梢哉f(shuō)無(wú)人駕駛技術(shù)不僅對(duì)汽車本身產(chǎn)生重要影響，也會(huì)在很大程度上改變世界經(jīng)濟(jì)格局。而說(shuō)起汽車的無(wú)人駕駛，就不得不提起人工智能。

人工智能發(fā)展小史

人工智能的產(chǎn)生與產(chǎn)業(yè)革命有著密切的關(guān)系。按照著名軍事科學(xué)家劉戟鋒將軍的觀點(diǎn)，第一次產(chǎn)業(yè)革命結(jié)束后，社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展由工業(yè)進(jìn)入到機(jī)器體系階段，世界經(jīng)濟(jì)開(kāi)始在英國(guó)等少數(shù)國(guó)家突破傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)狀態(tài)進(jìn)入到現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)階段，從而形成了第一個(gè)主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)部門即棉紡織工業(yè)部門，以及第一個(gè)由紡織工業(yè)、冶鐵工業(yè)、采煤工業(yè)、早期制造業(yè)和交通運(yùn)輸業(yè)組成的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)群體。隨后雖然沒(méi)有立即發(fā)生新的產(chǎn)業(yè)革命，但是由于第一次產(chǎn)業(yè)革命成果的延伸應(yīng)用，鐵路和機(jī)車的發(fā)展，于19世紀(jì)中葉開(kāi)始鐵路狂潮的出現(xiàn)，又形成了第二主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)部門及主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)群，即鋼鐵工業(yè)和鐵路修建業(yè)部門以及由鋼鐵工業(yè)、采煤工業(yè)、造船工業(yè)、紡織工業(yè)、機(jī)器制造業(yè)、鐵路運(yùn)輸業(yè)、輪船運(yùn)輸業(yè)、以及其他工業(yè)組成的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)群體。19世紀(jì)末20世紀(jì)初，電力的發(fā)明和應(yīng)用以及由此形成的第二次產(chǎn)業(yè)革命，又使電力、汽車、化工和鋼鐵工業(yè)即重化工業(yè)成為第三個(gè)主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)部門，由電力工業(yè)、電器制造業(yè)、化學(xué)工業(yè)、汽車工業(yè)以及第二個(gè)主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)群中各產(chǎn)業(yè)部門組成了第三個(gè)主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)群。20世紀(jì)上半葉，第二次科技和產(chǎn)業(yè)革命的繼續(xù)深化，又使汽車、石化、鋼鐵、耐用消費(fèi)品工業(yè)歷史地成為第四個(gè)主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)部門，使耐用消費(fèi)品、宇航工業(yè)、計(jì)算機(jī)工業(yè)、原子能工業(yè)、合成材料工業(yè)以及第三個(gè)主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)群中各產(chǎn)業(yè)部門組成第四個(gè)主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)群體?，F(xiàn)在，隨著第三次科技革命的完成和一系列高新技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化，以及知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代的到來(lái)，初步形成了第五個(gè)主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)及其主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)群體，信息產(chǎn)業(yè)是其主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)，而新材料、新能源、生物工程、宇航工業(yè)等新興產(chǎn)業(yè)部門再加上第四個(gè)主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)群再加上第四個(gè)主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)群中各產(chǎn)業(yè)部門組成第五個(gè)主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)群體。

上述產(chǎn)業(yè)革命帶來(lái)的一個(gè)直接結(jié)果就是信息技術(shù)的迅速發(fā)展。信息技術(shù)是一個(gè)技術(shù)群，作為其基礎(chǔ)技術(shù)，通常包括微電子、激光、光子、光電子、分子電子、超導(dǎo)電子等技術(shù);作為其系統(tǒng)技術(shù)，通常包括信息的獲取、傳輸、處理、控制等技術(shù)，以及電報(bào)、電話、傳真、廣播、電視、光纖通信、衛(wèi)星通信、遙感、遙測(cè)、遙控、傳感、仿真等技術(shù)。

人工智能就是信息技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)物。自從電子計(jì)算機(jī)發(fā)明以來(lái)，將人類智能賦予計(jì)算機(jī)就一直是計(jì)算機(jī)領(lǐng)域研究者們的夢(mèng)想。早在1950年，阿蘭圖靈就在他題為《計(jì)算機(jī)與智能》這一論文中提出了一個(gè)非常著名的問(wèn)題：“機(jī)器可以思考嗎？”隨后，他提出了一種測(cè)試機(jī)器是否能夠獨(dú)立思考的方法，即著名的“圖靈測(cè)試”。就其概念而言，人工智能是一門研究如何實(shí)現(xiàn)人類腦力活動(dòng)自動(dòng)化的科學(xué)，也就是在計(jì)算機(jī)模擬人腦所從事的思考、分析、推進(jìn)、判斷、規(guī)劃和學(xué)習(xí)等思維活動(dòng)，企圖解決人類專家才能解決的復(fù)雜問(wèn)題。美國(guó)學(xué)者杰瑞·卡普蘭據(jù)此認(rèn)為，計(jì)算機(jī)技術(shù)的加速發(fā)展推動(dòng)了機(jī)器人、感知以及機(jī)器學(xué)習(xí)領(lǐng)域的進(jìn)步，這些成果讓新一代系統(tǒng)可以匹敵甚至超越人類的能力。這些發(fā)展很有可能會(huì)開(kāi)辟出一個(gè)前所未有的繁榮而安逸的新時(shí)代。而這個(gè)新時(shí)代的象征之一就是汽車無(wú)人駕駛。

無(wú)人駕駛意義重大

無(wú)人駕駛汽車是通過(guò)車載傳感系統(tǒng)感知車輛周圍環(huán)境，根據(jù)所獲得的道路、旁邊車輛位置、障礙物信息紅路燈等信息，以及通過(guò)車載網(wǎng)絡(luò)從各種地圖即時(shí)獲取城市路況，自動(dòng)規(guī)劃行車路線并控制車輛到達(dá)預(yù)定目標(biāo)的智能汽車。目的在于解決交通擁堵問(wèn)題以及降低交通事故的發(fā)生率。

在無(wú)人駕駛汽車領(lǐng)域里，人工智能技術(shù)是不可缺少的一項(xiàng)技術(shù)。汽車駕駛最為重要的基礎(chǔ)在于選擇最優(yōu)路線，提升汽車出行的效率。在傳統(tǒng)有人駕駛汽車的情況下，一方面受困于駕駛員自身的預(yù)判，如事先不知道所要行駛的路線處于交通擁擠的狀況，一旦上路則會(huì)耽誤很多的時(shí)間。另一方面，有人駕駛汽車的情況下，盡管有汽車導(dǎo)航可以對(duì)線路進(jìn)行規(guī)劃，但是往往線路規(guī)劃的不是非常理想，當(dāng)去到一個(gè)陌生的區(qū)域時(shí)，會(huì)極大地影響出行效率。 人工智能技術(shù)的應(yīng)用，可以在行駛的過(guò)程中，自動(dòng)進(jìn)行線路規(guī)劃，所規(guī)劃的線路有別于傳統(tǒng)有人駕駛汽車，在更加精確的同時(shí)，保證了線路規(guī)劃的最優(yōu)性。

專家唐懷坤指出，人工智能與交通的結(jié)合，不僅是無(wú)人駕駛技術(shù)本身的變革，而且從城市交通、高速公路到鄉(xiāng)村各種道路場(chǎng)景，停車場(chǎng)、加油站、服務(wù)區(qū)、公交站、收費(fèi)站、交通路口等各種管理場(chǎng)景都需要行業(yè)持續(xù)演進(jìn)。未來(lái)城市中，所有車輛都將是無(wú)人駕駛，汽車將取消方向盤，汽車的設(shè)計(jì)將更加靈活多樣，道路將取消紅綠燈，由無(wú)人駕駛信息系統(tǒng)自動(dòng)根據(jù)路口的車流量進(jìn)行自動(dòng)調(diào)配，而行人的通行道路將統(tǒng)一單獨(dú)規(guī)劃路網(wǎng)，與無(wú)人駕駛不會(huì)產(chǎn)生交叉路口，私家車將基本消失，所有私人和公共停車位均為無(wú)人駕駛電動(dòng)汽車，每個(gè)車位都配有充電樁。人工智能在地球資源有限的前提下能為人類帶來(lái)最高極限的生產(chǎn)力，優(yōu)化生產(chǎn)、生活方式，為人類造福。在交通領(lǐng)域，新能源汽車、無(wú)人駕駛技術(shù)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)也愈演愈烈。

無(wú)人駕駛技術(shù)整體突破階段概念圖

無(wú)人駕駛技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展

無(wú)人駕駛的發(fā)展大致可分為三個(gè)階段：智能車輛導(dǎo)航探索階段、汽車輔助駕駛階段、無(wú)人駕駛技術(shù)整體突破階段。智能車輛導(dǎo)航探索階段的關(guān)鍵在于數(shù)字化。唐懷坤認(rèn)為，數(shù)字化的對(duì)象是道路、車輛、運(yùn)行指揮。首先，室外道路數(shù)字地圖在全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)開(kāi)始啟用就已誕生，數(shù)字地圖在20世紀(jì)90年代開(kāi)始逐步產(chǎn)業(yè)化。其次，車輛的制造在1980年也開(kāi)始數(shù)字化，依托數(shù)字化制造工業(yè)機(jī)器人開(kāi)始用應(yīng)用于汽車制造。一臺(tái)車輛的制造可以依托虛擬世界的數(shù)字化模型來(lái)生產(chǎn)，汽車運(yùn)行過(guò)程中的各項(xiàng)參數(shù)數(shù)據(jù)當(dāng)前也已實(shí)現(xiàn)從模擬化向數(shù)字化轉(zhuǎn)變。再次，紅綠燈道路指揮系統(tǒng)、違章監(jiān)控系統(tǒng)都已經(jīng)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化。下一步將是全部道路及道路上車道、橋梁隧道限高、道路限速、充電樁位置、加油站位置等全程數(shù)字化。最后，惟一不確定的是道路上非汽車出行模式的行為，如步行、自行車、電動(dòng)車、摩托車等。因此無(wú)人駕駛在城市推行的第一步需要設(shè)置專用的無(wú)人駕駛通道，道路交通元素的數(shù)字化、去干擾因素化是確保無(wú)人駕駛安全運(yùn)行的第一道屏障。

汽車輔助駕駛階段的關(guān)鍵在于車聯(lián)網(wǎng)。無(wú)人駕駛汽車發(fā)展所需基本的技術(shù)有9項(xiàng)，即車對(duì)車通訊、巡航控制、自動(dòng)剎車、車道維持、雷達(dá)、循跡或穩(wěn)定控制、視頻攝影機(jī)、位置估計(jì)器、全球定位系統(tǒng)。在這些基本技術(shù)中，前5項(xiàng)技術(shù)的專利申請(qǐng)數(shù)量相對(duì)較多。其中，車對(duì)車通訊是車聯(lián)網(wǎng)的終端入口，通過(guò)這項(xiàng)技術(shù)可實(shí)現(xiàn)車輛之間的物聯(lián)網(wǎng)模式的通信，基于這些互動(dòng)數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)車輛之間的速度調(diào)整，如巡航、剎車、加速、速度同步等。車聯(lián)網(wǎng)是確保無(wú)人駕駛安全運(yùn)行的第二道屏障。車聯(lián)網(wǎng)是無(wú)人駕駛的基礎(chǔ)，且將經(jīng)過(guò)兩個(gè)主要階段：正常駕駛與無(wú)人駕駛互相聯(lián)網(wǎng)階段和純無(wú)人駕駛聯(lián)網(wǎng)階段。車聯(lián)網(wǎng)從熱門炒作到目前進(jìn)入成長(zhǎng)期，已經(jīng)有10余年時(shí)間。在無(wú)人駕駛領(lǐng)域，為了確保道交通安全，車聯(lián)網(wǎng)須為強(qiáng)制安裝。如果兩種駕駛模式下都有車聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，通過(guò)所有車聯(lián)的聯(lián)網(wǎng)將實(shí)現(xiàn)路網(wǎng)交通信息服務(wù)云，讓車輛能夠自主判斷最優(yōu)車速和最佳路徑，確定前后車距離，實(shí)現(xiàn)城市交通的最佳調(diào)度，大大提升交通效率。

自動(dòng)駕駛技術(shù)不僅在一定程度上解放了司機(jī)的勞動(dòng)力，更多則是為道路安全帶來(lái)了保障，因?yàn)槿斯ぶ悄芟到y(tǒng)不會(huì)出現(xiàn)“ 疲勞駕駛”。

無(wú)人駕駛技術(shù)整體突破階段要滿足道路識(shí)別、路標(biāo)識(shí)別、自動(dòng)導(dǎo)航、物體識(shí)別、車速識(shí)別、車輛屬性識(shí)別等，更多的是特定交通場(chǎng)景。

各國(guó)視為競(jìng)爭(zhēng)領(lǐng)域

美國(guó)著名經(jīng)濟(jì)學(xué)家邁克爾·波特認(rèn)為，影響一國(guó)生產(chǎn)力的關(guān)鍵要素，從經(jīng)濟(jì)形態(tài)的成功和失敗中窺知其要，因?yàn)殛P(guān)鍵要素是一個(gè)國(guó)家在復(fù)雜的產(chǎn)業(yè)和產(chǎn)業(yè)環(huán)節(jié)中的競(jìng)爭(zhēng)能力。至于國(guó)家的經(jīng)濟(jì)是否繁榮，不僅與它在某個(gè)時(shí)點(diǎn)上的表現(xiàn)形態(tài)有關(guān)，更重要的是該國(guó)產(chǎn)業(yè)長(zhǎng)期自我提升的能力。因此，一個(gè)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)繁榮，是該國(guó)產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)擴(kuò)張和提升的結(jié)果，亦即產(chǎn)業(yè)界在現(xiàn)有基礎(chǔ)上，達(dá)到更廣泛和深入的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。這種發(fā)展趨勢(shì)，促進(jìn)了生產(chǎn)力的提高，也在越來(lái)越專業(yè)的新興產(chǎn)業(yè)環(huán)節(jié)和整個(gè)產(chǎn)業(yè)中，奠定了有利的競(jìng)爭(zhēng)基礎(chǔ)。產(chǎn)業(yè)升級(jí)促使生產(chǎn)力提高，并且維持充分就業(yè);反之，如果經(jīng)濟(jì)無(wú)法繁榮，其后果將導(dǎo)致現(xiàn)有的產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)力下降，一些高生產(chǎn)力產(chǎn)業(yè)也將喪失競(jìng)爭(zhēng)地位。結(jié)果首當(dāng)其沖的便是工資問(wèn)題，也因此而延緩人均國(guó)民收入的增長(zhǎng)。

無(wú)人駕駛汽車涉及產(chǎn)業(yè)眾多，是體現(xiàn)國(guó)家在復(fù)雜產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)能力的重要指標(biāo)。一旦無(wú)人駕駛汽車量產(chǎn)并占據(jù)市場(chǎng)的大部分，將會(huì)有幾個(gè)工業(yè)國(guó)家在其中占據(jù)優(yōu)勢(shì)。首先是美國(guó)。美國(guó)谷歌公司是最先發(fā)展無(wú)人駕駛汽車的公司，并且在2017 年 11 月率先進(jìn)行了不配備安全駕駛員的無(wú)人駕駛汽車的測(cè)試。此外，特斯拉公司在無(wú)人駕駛領(lǐng)域也取得了一定優(yōu)勢(shì)。

其次是中國(guó)。百度、長(zhǎng)安等企業(yè)以及國(guó)防科技大學(xué)、軍事交通學(xué)院等軍事院校的無(wú)人駕駛汽車走在國(guó)內(nèi)研發(fā)的前列。長(zhǎng)安汽車、百度汽車都已經(jīng)進(jìn)行了無(wú)人駕駛汽車的測(cè)試并初步取得成功。除此而外，無(wú)人駕駛技術(shù)也引起了公共交通領(lǐng)域的重視。在中國(guó)一些較為發(fā)達(dá)的城市，公共交通事業(yè)部門已經(jīng)將無(wú)人駕駛公交車項(xiàng)目納入到未來(lái)發(fā)展的計(jì)劃，甚至有的已經(jīng)開(kāi)始了前期的測(cè)試工作。

接著是日本和德國(guó)。日本是汽車產(chǎn)量?jī)H次于中國(guó)的全球第二大汽車生產(chǎn)國(guó) （2017年），日本半導(dǎo)體企業(yè)預(yù)計(jì)無(wú)人駕駛汽車下一個(gè)可望引領(lǐng)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新興應(yīng)用領(lǐng)域。從瑞薩、東芝、索尼、索喜等企業(yè)的動(dòng)向可以看出，自2015年日本半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)非常關(guān)注汽車產(chǎn)業(yè)對(duì)芯片的需求，以期維持未來(lái)增長(zhǎng)。盡管其人工智能技術(shù)落后于中美，但其實(shí)力不可小覷。德國(guó)在無(wú)人駕駛領(lǐng)域也頻頻發(fā)力。德國(guó)在無(wú)人駕駛領(lǐng)域的專利數(shù)量位居世界第一，德國(guó)是大眾集團(tuán)、戴姆勒、寶馬集團(tuán)等車企的發(fā)源地，在無(wú)人駕駛技術(shù)領(lǐng)域的投資比例都相當(dāng)大。德國(guó)政府官員一直以來(lái)都在就無(wú)人駕駛汽車事故的認(rèn)定而進(jìn)行協(xié)商，如在行駛時(shí)考慮的是撞上騎自行車的人還是超速違規(guī)行駛避開(kāi)事故并于2017年制訂了相關(guān)法律細(xì)則。

除此之外，新興工業(yè)強(qiáng)國(guó)韓國(guó)在無(wú)人駕駛領(lǐng)域也開(kāi)始發(fā)力。2018年3月，韓國(guó)《亞洲經(jīng)濟(jì)》網(wǎng)站發(fā)布消息稱，韓國(guó)現(xiàn)代汽車公司對(duì)3輛氫燃料汽車和2輛捷恩斯汽車進(jìn)行了無(wú)人駕駛實(shí)際測(cè)試。車隊(duì)從首爾出發(fā)，在2小時(shí)30分鐘后抵達(dá)目的地平昌，全程零失誤。本次參與測(cè)試的兩款車型均符合美國(guó)汽車工程師協(xié)會(huì)（SAE）規(guī)定的4級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。4級(jí)標(biāo)準(zhǔn)指，汽車在沒(méi)有駕駛者的干預(yù)下自動(dòng)行駛，駕駛者僅需實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)路況。

隨著5G時(shí)代的來(lái)臨，無(wú)人駕駛汽車又朝我們近了一步——前者延時(shí)低、速度快以及應(yīng)用廣的優(yōu)勢(shì)將在無(wú)人駕駛汽車領(lǐng)域得到淋漓盡致的發(fā)揮。無(wú)人駕駛汽車需要大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能、超級(jí)網(wǎng)絡(luò)（5G）通訊技術(shù)等。這些基礎(chǔ)性技術(shù)中國(guó)都不落后，甚至居于世界前列。這是中國(guó)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)升級(jí)的契機(jī)，更是美國(guó)發(fā)動(dòng)貿(mào)易戰(zhàn)的深層次原因。所以，中國(guó)在該領(lǐng)域的前途是光明的，但是道路可能是曲折的。

作者簡(jiǎn)介：馬堯，復(fù)旦大學(xué)一帶一路戰(zhàn)略與國(guó)際安全研究所研究員，國(guó)際關(guān)系專業(yè)博士，著名時(shí)事及軍事評(píng)論員，從事國(guó)際安全、地緣政治思想和軍事裝備及戰(zhàn)略戰(zhàn)役戰(zhàn)術(shù)理論研究，澎湃防務(wù)軍事顧問(wèn)，曾在《參考消息》、《南方周末》、《解放日?qǐng)?bào)》、《中國(guó)青年報(bào)》、《新民晚報(bào)》、《中國(guó)國(guó)防報(bào)》、《國(guó)防參考》、《世界博覽》和中國(guó)社會(huì)科學(xué)網(wǎng)等報(bào)刊雜志和新媒體發(fā)表評(píng)論文章600多篇。