共筑人人享有和人人出行夢想

文圖/木子

2018年2月15日，百度Apollo無人駕駛汽車亮相央視春晚，在港珠澳大橋開跑，并在無人駕駛模式下完成“8”字交叉跑的高難度動(dòng)作。2020年10月11日晚，百度官方微博宣布，即日起，在長沙和廣州等地試點(diǎn)后的百度自主駕駛出租車服務(wù)在北京全面開放。隨著消息的傳播，百度再度“火”遍了京城。僅僅在2020年10月12日一天，北京單站點(diǎn)自主駕駛出租車的約車?yán)塾?jì)就達(dá)到了2608單。無人駕駛汽車將步入大眾生活。近期，美國發(fā)布《無人駕駛汽車4.0》白皮書，欲借全國之力，共筑無人駕駛汽車的夢想。

《無人駕駛汽車4.0》白皮書明確了美國政府各部門的分工，并提供了資助，共筑人人享有和人人出行夢想。

美國農(nóng)業(yè)部

無人駕駛汽車在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域擁有廣泛的應(yīng)用。美國農(nóng)業(yè)部對(duì)與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和加工相關(guān)的無人駕駛汽車進(jìn)行研究。研究領(lǐng)域包括無人地面車輛和自主駕駛設(shè)備。美國農(nóng)業(yè)部將主要參與眾多無人駕駛汽車的設(shè)計(jì)和開發(fā)，支持精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)和作物育種的技術(shù)和工具，例如，傳感器開發(fā)、照明系統(tǒng)、語音應(yīng)答系統(tǒng)、預(yù)測建模、人工智能 /機(jī)器學(xué)習(xí)、快速響應(yīng)控制系統(tǒng)、機(jī)器人、大數(shù)據(jù)分析和最佳管理實(shí)踐決策支持工具。

美國農(nóng)業(yè)部還計(jì)劃開發(fā)無人駕駛汽車工具和系統(tǒng)，以減少牧場管理牲畜所需的勞動(dòng)力。此外，無人駕駛汽車還可以在精確授粉、精確放牧、精確果園收獲、精確除草劑應(yīng)用、家畜健康監(jiān)測、植物表型和農(nóng)業(yè)應(yīng)用等方面發(fā)揮積極作用。

美國農(nóng)業(yè)部干旱土地農(nóng)業(yè)研究中心正在為新一代自動(dòng)高間隙拖拉機(jī)配備一系列傳感器，用于作物田間性狀分析，供育種人員使用。這項(xiàng)技術(shù)將取代人工駕駛傳感器平臺(tái)，該平臺(tái)的任務(wù)是同時(shí)分析小麥的多種性狀。

美國能源部

美國能源部正在開展能源效率出行計(jì)劃，研究互聯(lián)技術(shù)和無人駕駛汽車技術(shù)對(duì)交通運(yùn)輸系統(tǒng)層面的影響。研究人員正在創(chuàng)建和使用基于主體的大型模型來模擬當(dāng)前和未來的移動(dòng)技術(shù)和服務(wù)，包括運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)公司、公共交通系統(tǒng)，以及貨物和人員運(yùn)輸?shù)钠渌Ｊ?。這些模型可以使用戶更好地理解在添加了無人駕駛汽車這類技術(shù)后帶來的影響，4級(jí)與5級(jí)自主駕駛相比的交通量影響、個(gè)人無人駕駛汽車與車隊(duì)出行服務(wù)無人駕駛汽車相比的擁堵影響。

這類無人駕駛汽車需要獨(dú)特的高性能計(jì)算和人工智能技術(shù)的支持，以預(yù)測減少或防止擁堵的方法。一項(xiàng)研究利用洛杉磯和查塔努加市區(qū)道路和車輛數(shù)據(jù)的項(xiàng)目正在進(jìn)行中，盡管尚處在早期階段，但隨著來自無人駕駛汽車的更多數(shù)據(jù)可用以及高性能計(jì)算功能的增強(qiáng)，將越來越有可能優(yōu)化交通流量并降低成本。

圖1 美國農(nóng)業(yè)部干旱土地農(nóng)業(yè)研究中心正在為新一代自動(dòng)高間隙拖拉機(jī)配備一系列傳感器，用于作物田間性狀分析，供育種人員使用

美國能源部還在研究如何從根本上擴(kuò)展計(jì)算能力，可能需要在一個(gè)真實(shí)的、消費(fèi)者可接受的軟件包中安全地操作5級(jí)無人駕駛汽車。考慮到所需的計(jì)算能力以及機(jī)動(dòng)車的尺寸、重量和功率限制，需要對(duì)底層計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的能效、性能和成本進(jìn)行顯著的改進(jìn)。

在開發(fā)供個(gè)人使用的無人駕駛汽車方面，美國能源部車輛技術(shù)辦公室和預(yù)研局能源部將重點(diǎn)放在無人駕駛車輛和聯(lián)網(wǎng)車輛以及高效的移動(dòng)性上。

在下一代聯(lián)網(wǎng)和自動(dòng)化道路車輛能源技術(shù)項(xiàng)目中，美國能源部在2016財(cái)年提供了大額經(jīng)費(fèi)，研究使用聯(lián)網(wǎng)和無人駕駛汽車技術(shù)，通過改進(jìn)車輛動(dòng)力學(xué)和動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)控制來提高車輛的燃油效率。

美國能源部2019年資助了無人駕駛汽車深度學(xué)習(xí)算法研究，使混合公路交通(有人駕駛和無人駕駛汽車) 順暢，以僅5%的無人駕駛汽車普及率實(shí)現(xiàn)全系統(tǒng)能耗減少10%的目標(biāo)。2018年，美國能源部向18個(gè)項(xiàng)目提供了2600多萬美元資金，這些項(xiàng)目將通過真實(shí)世界的測試、評(píng)估/分析和驗(yàn)證，提供關(guān)于移動(dòng)出行服務(wù)和解決方案的影響數(shù)據(jù)。

2018年，美國能源部獲得了500萬美元的財(cái)政援助，演示8級(jí)卡車“列隊(duì)駕駛”技術(shù)在現(xiàn)實(shí)世界中的應(yīng)用，識(shí)別商業(yè)無人駕駛汽車技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用的剩余障礙。

美國能源部開展的研究還包括汽車相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)安全問題，主要集中在插電式電動(dòng)汽車以及汽車、充電設(shè)備、建筑物和電網(wǎng)之間的互聯(lián)上。同時(shí)，美國能源部正在進(jìn)行一項(xiàng)更全面的包括無人駕駛汽車在內(nèi)的車輛網(wǎng)絡(luò)威脅評(píng)估。

美國能源部開發(fā)了高性能計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施，用于建模和仿真無人駕駛汽車軟件，提供感知、規(guī)劃和控制能力，具體包括兩個(gè)主要領(lǐng)域：(1) 努力優(yōu)化交通系統(tǒng)，減少擁堵和提高吞吐量；(2) 開發(fā)改進(jìn)的人工智能或無人駕駛汽車所需的計(jì)算。此外，美國能源部還研究先進(jìn)的人工智能軟件，以提高用于感知、規(guī)劃和控制的無人駕駛汽車軟件的性能。

美國衛(wèi)生與公眾服務(wù)部

美國國家殘疾、獨(dú)立生活和康復(fù)研究所正在研究有潛力的基準(zhǔn)設(shè)計(jì)概念和車輛內(nèi)飾概念，以促進(jìn)殘疾人使用無人駕駛汽車。該所還在研究關(guān)于無人駕駛汽車如何幫助殘疾人解決旅途第1mile或最后1mile的交通障礙的新知識(shí)。

美國國家殘疾、獨(dú)立生活和康復(fù)研究所在紐約州立大學(xué)布法羅分校進(jìn)行優(yōu)化無障礙公共交通的研究項(xiàng)目，為乘坐公交和輔助交通工具中的輪椅使用者提供創(chuàng)新安全系統(tǒng)的新知識(shí)。該項(xiàng)目研究的是將自主駕駛安全系統(tǒng)引入自主交通工具后對(duì)輪椅使用者帶來的影響。為了將社區(qū)反饋納入研發(fā)過程中，從事社會(huì)生活政策研究的康復(fù)研究和培訓(xùn)中心從殘疾人和其他關(guān)鍵利益相關(guān)者處收集數(shù)據(jù)，為未來的研究和標(biāo)準(zhǔn)/架構(gòu)開發(fā)工作提供建議，以實(shí)現(xiàn)完全無障礙和全無人駕駛車輛。

2019—2023財(cái)年國家職業(yè)安全與健康研究所戰(zhàn)略計(jì)劃重點(diǎn)研究無人駕駛汽車對(duì)卡車、公共汽車和出租車司機(jī)的健康影響，并優(yōu)先研究可能與無人駕駛催生的新工種有關(guān)的傷害風(fēng)險(xiǎn)，以及無人駕駛可能帶來的壓力和疲勞后果。

圖2 無論是載人還是運(yùn)輸貨物的自動(dòng)駕駛電動(dòng)接駁車都將是未來街道上的常見風(fēng)景

該所還正在進(jìn)行基于模擬器的研究，為重型卡車中使用的自動(dòng)化傳感器和“駕駛員-車輛”接口的能力提出建議。例如，傳感器發(fā)出警告所需的最短時(shí)間，以便駕駛員安全地重新控制汽車。

美國國土安全部

美國國土安全部負(fù)責(zé)與無人駕駛汽車相關(guān)的一系列技術(shù)的研發(fā)，重點(diǎn)是了解這些技術(shù)的潛在效用和漏洞，包括無人駕駛汽車測試臺(tái)的運(yùn)行、全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)的欺騙干擾保護(hù)、先進(jìn)輔助駕駛系統(tǒng)性能評(píng)估分析，以及自動(dòng)化系統(tǒng)的人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)。

美國國土安全部正在開發(fā)一個(gè)開放式架構(gòu)平臺(tái)，用于開發(fā)和評(píng)估無人駕駛汽車技術(shù)。其目的是提供環(huán)境以演示多主體的自主性、網(wǎng)絡(luò)安全挑戰(zhàn)以及適用于未來潛在網(wǎng)絡(luò)化無人系統(tǒng)的通信架構(gòu)。這項(xiàng)工作將開發(fā)下一代無人駕駛汽車試驗(yàn)臺(tái)。

由于對(duì)穩(wěn)定定位、導(dǎo)航和定時(shí)的需求只會(huì)隨著無人駕駛汽車的出現(xiàn)而增加，美國國土安全部正在研究全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)的欺騙干擾保護(hù)方法。

主動(dòng)安全和駕駛員輔助系統(tǒng)具有挽救生命和避免撞車的潛力，但對(duì)這些系統(tǒng)的使用和安全性能仍知之甚少。美國國土安全部正在研究分析評(píng)估先進(jìn)輔助駕駛系統(tǒng)的性能。

美國國土安全部領(lǐng)導(dǎo)全國努力保護(hù)關(guān)鍵的基礎(chǔ)設(shè)施免于當(dāng)今環(huán)境的威脅，同時(shí)與各級(jí)政府和私營部門的合作伙伴合作，防范未來不斷變化的風(fēng)險(xiǎn)。美國國土安全部為聯(lián)邦政府、州、地方、社群和地方政府、私營部門及國際合作伙伴提供全天候的網(wǎng)絡(luò)態(tài)勢感知、分析、事件響應(yīng)和網(wǎng)絡(luò)防御能力。美國國土安全部提供網(wǎng)絡(luò)安全工具、事件響應(yīng)服務(wù)和評(píng)估能力，以保護(hù)和支撐聯(lián)邦民事部門和機(jī)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的基本運(yùn)作。

2019年7月，美國國土安全部的網(wǎng)絡(luò)安全和基礎(chǔ)設(shè)施安全局發(fā)布了一份風(fēng)險(xiǎn)和應(yīng)變報(bào)告，概述了美國采用5G帶來的風(fēng)險(xiǎn)。該報(bào)告重點(diǎn)提出了一系列風(fēng)險(xiǎn)管理緩解措施，其中包括確保5G應(yīng)用和服務(wù)的強(qiáng)大安全能力。

圖3 博世推出自主駕駛電動(dòng)接駁車

圖4 美國聯(lián)邦公路管理局開展CARMAsm項(xiàng)目研究，旨在開發(fā)一個(gè)解決常見交通狀況的協(xié)同駕駛自動(dòng)化概念，并測試和評(píng)估最終應(yīng)用

美國司法部

美國司法部國家司法研究所向普渡大學(xué)撥款5萬美元，用于識(shí)別無人駕駛汽車計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)威脅漏洞，并制定應(yīng)對(duì)這些威脅的措施。該所還為蘭德公司提供了資金，在2019年7月與警察執(zhí)法研究論壇共同舉辦關(guān)于無人駕駛汽車的研討會(huì)，重點(diǎn)探討了執(zhí)法部門已經(jīng)遇到或?qū)⒁龅降纳婕盁o人駕駛汽車的特定公共安全情景。

美國司法部根據(jù)《美國殘疾人法》實(shí)施法規(guī)，以確保殘疾人平等地使用私人交通系統(tǒng)。該部還對(duì)其直接收到的或由美國交通部轉(zhuǎn)交的有關(guān)公共交通殘疾歧視的投訴進(jìn)行調(diào)查。《美國殘疾人法》法規(guī)的準(zhǔn)確適用性和司法部的角色將取決于所討論的無人駕駛汽車類型、提供或使用的人員以及車輛的使用方式。但是，選擇采用無人駕駛汽車的相關(guān)企業(yè)需要遵守《美國殘疾人法》的要求。

在將無人駕駛汽車整合到交通系統(tǒng)中時(shí)，美國司法部在安全和網(wǎng)絡(luò)安全方面的工作包括：

(1)涉及無人駕駛汽車操作和通信的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)使這些車輛成為國內(nèi)或國際犯罪分子的潛在目標(biāo)。該部調(diào)查和起訴利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的犯罪行為，并與跨部門、州和地方以及國際伙伴合作，減輕網(wǎng)絡(luò)空間的公共安全和國家安全威脅。該領(lǐng)域?qū)λ痉ú考捌鋱?zhí)法伙伴來說重要的是，無人駕駛汽車計(jì)算機(jī)系統(tǒng)必須采取充分的網(wǎng)絡(luò)安全措施打擊網(wǎng)絡(luò)犯罪。同樣重要的是，這些系統(tǒng)中調(diào)查犯罪所必需的數(shù)據(jù)必須在得到適當(dāng)授權(quán)后供執(zhí)法人員查閱。

(2)為減輕國外競爭對(duì)手對(duì)無人駕駛汽車等敏感技術(shù)造成的供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)，美國司法部和美國國家公路交通安全管理局通過美國外國投資委員會(huì)來評(píng)估國外對(duì)美國企業(yè)的計(jì)劃性收購。

美國國家司法研究所不僅資助與無人駕駛汽車對(duì)執(zhí)法的影響有關(guān)的研究，尋求評(píng)估和傳播最佳實(shí)踐，以保護(hù)警官的安全免受無人駕駛汽車的任何威脅。此外，美國國家司法研究所與州、地方、社群和地區(qū)執(zhí)法伙伴合作，確定其與無人駕駛汽車相關(guān)的操作需求，并與執(zhí)法技術(shù)的開發(fā)商、制造商和供應(yīng)商互動(dòng)，以滿足這些需求。

未來，美國司法部可能會(huì)尋求利用無人駕駛汽車技術(shù)來提高執(zhí)法能力，同時(shí)改善執(zhí)法人員的安全，潛在地降低成本，并確保隱私、公民權(quán)利和對(duì)公民自由的保護(hù)。

美國交通部

美國交通部的幾個(gè)模式管理部門正在開展一系列與無人駕駛汽車相關(guān)的研究和驗(yàn)證項(xiàng)目。

美國聯(lián)邦公路管理局負(fù)責(zé)調(diào)查不同的道路/自主駕駛場景，重點(diǎn)關(guān)注數(shù)據(jù)和系統(tǒng)，使無人駕駛系統(tǒng)能夠交換數(shù)據(jù)，成功導(dǎo)航具有挑戰(zhàn)性的道路場景。在資金方面，美國聯(lián)邦公路管理局為先進(jìn)交通和擁堵管理技術(shù)部署計(jì)劃每年提供6000萬美元的資助。該計(jì)劃以競爭性方式資助開發(fā)用于大規(guī)模安裝和運(yùn)行先進(jìn)運(yùn)輸技術(shù)的模型部署點(diǎn)，以提高安全性、效率、系統(tǒng)性能和基礎(chǔ)設(shè)施投資回報(bào)。

美國聯(lián)邦汽車運(yùn)輸安全管理局開展人為因素的研究，并解決特定領(lǐng)域的問題，例如駕駛員準(zhǔn)備情況、人機(jī)界面、對(duì)先進(jìn)技術(shù)的適應(yīng)性以及與車外其他人的通信，以及處于無人駕駛商用機(jī)動(dòng)車操作中的傳感器、剎車和輪胎，卡車“列隊(duì)駕駛”技術(shù)、緊急響應(yīng)和路邊檢查，以預(yù)防或應(yīng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)威脅。

美國聯(lián)邦運(yùn)輸管理局研究對(duì)涉及乘客、公交運(yùn)營商和其他公交用戶的高優(yōu)先級(jí)公交自動(dòng)化使用案例，評(píng)估用戶接受度和考慮人為因素設(shè)計(jì)，在演示中應(yīng)用和進(jìn)行實(shí)踐研究，并識(shí)別和研究客戶可能存在的接受度問題，例如在與完全無人駕駛操作有關(guān)的安全問題或?qū)夹g(shù)不信任方面。美國聯(lián)邦運(yùn)輸管理局致力于為公交機(jī)構(gòu)提供實(shí)用的參考指南，涵蓋關(guān)鍵公交領(lǐng)域，如車輛維護(hù)、人為因素、勞動(dòng)和培訓(xùn)問題、客戶溝通、保持乘客體驗(yàn)的一致性，以及公交服務(wù)規(guī)劃，探討無人駕駛汽車的技術(shù)和能力從輕型車和商用車轉(zhuǎn)移到公交運(yùn)輸?shù)目赡苄浴?/p>

美國國家公路交通安全管理局負(fù)責(zé)研究意外的監(jiān)管障礙。歷史上，機(jī)動(dòng)車輛安全標(biāo)準(zhǔn)的制定一直基于有人駕駛車輛的概念，隨著先進(jìn)輔助駕駛系統(tǒng)的問世，駕駛?cè)蝿?wù)越來越多地轉(zhuǎn)移到車輛上。人類駕駛員的缺席為汽車制造商創(chuàng)造了設(shè)計(jì)新型車的機(jī)會(huì)，可能會(huì)取消駕駛控制，改變座位配置，并為乘客建立新的界面。美國國家公路交通安全管理局發(fā)布了非約束性指南，以支持汽車行業(yè)和其他主要利益相關(guān)者考慮和設(shè)計(jì)無人駕駛系統(tǒng)測試和安全集成的最佳實(shí)踐，并向各州提供技術(shù)援助和向立法機(jī)構(gòu)提供最佳實(shí)踐。美國國家公路交通安全管理局研究重點(diǎn)在：

圖5 無人駕駛汽車都有潛力擴(kuò)大交通和旅行的便利性

——研究替代指標(biāo)和安全評(píng)估模型。這項(xiàng)研究將確定用以評(píng)估無人駕駛汽車在系統(tǒng)級(jí)表現(xiàn)的方法、指標(biāo)和工具，以避免系統(tǒng)崩潰，包括與系統(tǒng)的操作設(shè)計(jì)領(lǐng)域(ODD) 和規(guī)定的“對(duì)象、事件探測與響應(yīng)”能力有關(guān)的系統(tǒng)表現(xiàn)和行為。該局將進(jìn)行研究以探索無人駕駛汽車實(shí)現(xiàn)的功能性能和安全效益。該局還將研究評(píng)估無人駕駛汽車正常駕駛能力的可行性和方法。以前由人類駕駛員承擔(dān)的動(dòng)態(tài)駕駛?cè)蝿?wù)作為行為能力或操作，可以通過對(duì)駕駛員的評(píng)價(jià)來衡量和測試，以確保駕駛員的駕駛能力。

——研究功能安全和無人駕駛汽車子系統(tǒng)。無人駕駛汽車的安全運(yùn)行和可靠性能對(duì)未來無人駕駛汽車的公眾接受和成功整合至關(guān)重要。隨著動(dòng)態(tài)駕駛?cè)蝿?wù)從人工駕駛轉(zhuǎn)移到無人駕駛汽車上，人類的感知和認(rèn)知功能本質(zhì)上通過一系列集成的硬件和軟件子系統(tǒng)被賦予機(jī)器。因此，有必要使用方法和工具來評(píng)估無人駕駛汽車子系統(tǒng)及其構(gòu)件的功能安全性。

——研究替代車輛設(shè)計(jì)中的乘員保護(hù)。車輛碰撞力學(xué)和乘員約束系統(tǒng)不受車輛自動(dòng)化的直接影響。然而，在發(fā)生碰撞時(shí)，乘員行為和增強(qiáng)型傳感器系統(tǒng)將影響車輛安全的優(yōu)先級(jí)。

——研究無人駕駛汽車的人為因素，例如，設(shè)計(jì)為駕駛員和無人駕駛系統(tǒng)都可以操作的車輛(例如雙模式) ，在某些情況下涉及駕駛員和無人駕駛汽車之間的控制切換。駕駛員做好在3級(jí)無人駕駛系統(tǒng)中重啟控制的準(zhǔn)備對(duì)安全至關(guān)重要。駕駛員與無人駕駛系統(tǒng)的接觸受到幾個(gè)因素的影響，包括人機(jī)界面、駕駛員的經(jīng)驗(yàn)和針對(duì)此系統(tǒng)所受的培訓(xùn)，以及其他影響行為反應(yīng)的特定情境因素。

——研究無人駕駛汽車的無障礙問題。無人駕駛汽車預(yù)期將為殘疾人提供以前從未有過的出行選擇，無論其認(rèn)知、身體狀況如何甚至程度如何。該局已開始研究探討殘疾人的信息需求，以及如何在人機(jī)界面中有效地實(shí)現(xiàn)這些需求。

——開展網(wǎng)絡(luò)安全研究。該局促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)安全的多層次發(fā)展，重點(diǎn)關(guān)注汽車的無線和有線入口，這些入口易受網(wǎng)絡(luò)攻擊。汽車網(wǎng)絡(luò)安全的分層方法降低了汽車網(wǎng)絡(luò)被成功攻擊的可能性，減輕了成功入侵的潛在后果。美國國家公路交通安全管理局已發(fā)布了針對(duì)汽車行業(yè)的非約束性指南，以改善機(jī)動(dòng)車網(wǎng)絡(luò)安全。

美國交通部部長辦公室撥款6000萬美元用于一項(xiàng)包含8 個(gè)演示項(xiàng)目競爭性計(jì)劃，其中“包容性設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)賽”(Inclusive Design Challenge) 將為設(shè)計(jì)無障礙無人駕駛汽車解決方案的創(chuàng)新者提供高達(dá)500萬美元的現(xiàn)金獎(jiǎng)勵(lì)，提高可用性，降低售后改裝成本，以提高無障礙性，為未來無人駕駛汽車的發(fā)展帶來動(dòng)力。

在安全方面，美國交通部擁有重要的研究、監(jiān)管和執(zhí)法機(jī)構(gòu)，以保護(hù)美國公眾在無人駕駛汽車各個(gè)方面的安全，并開展包括建立制造、性能和操作標(biāo)準(zhǔn)，支持與無人駕駛汽車相關(guān)的研究。美國國家公路交通安全管理局的任務(wù)是通過教育、研究、安全標(biāo)準(zhǔn)和執(zhí)法活動(dòng)來挽救生命、防止受傷，并降低道路交通事故的經(jīng)濟(jì)成本。美國國家公路交通安全管理局制定和實(shí)施機(jī)動(dòng)車和機(jī)動(dòng)車設(shè)備的安全性能標(biāo)準(zhǔn)，識(shí)別安全缺陷，并為州和地方司法管轄區(qū)制定和實(shí)施有效的公路安全計(jì)劃。美國聯(lián)邦汽車運(yùn)輸安全管理局的任務(wù)是減少涉及大型卡車和公共汽車的碰撞、受傷和死亡。美國聯(lián)邦運(yùn)輸管理局為當(dāng)?shù)毓步煌ㄏ到y(tǒng)提供財(cái)政和技術(shù)援助，監(jiān)督安全措施并幫助開發(fā)下一代技術(shù)研究。美國聯(lián)邦公路管理局負(fù)責(zé)管理國家公路、橋梁和隧道的建設(shè)、維護(hù)和保護(hù)，并通過研究和技術(shù)援助支持其聯(lián)邦、州和地方機(jī)構(gòu)的合作伙伴加速創(chuàng)新，提高安全性和機(jī)動(dòng)性。

美國交通部鼓勵(lì)無人駕駛汽車開發(fā)人員和運(yùn)營商積極與殘疾人社區(qū)合作，以支持面向不同類型殘疾人所需的一系列設(shè)施和改善整體行動(dòng)能力的努力。美國國家公路交通安全管理局有權(quán)為自適應(yīng)機(jī)動(dòng)車輛設(shè)備設(shè)定性能要求，并制定允許殘疾人改裝其機(jī)動(dòng)車輛的豁免規(guī)定。此外，《美國殘疾人法》法規(guī)要求為殘疾乘客(包括輪椅使用者) 提供無障礙的、及時(shí)的公共交通服務(wù)?！睹绹鴼埣踩朔ā分铝τ诖_保非歧視性和綜合性的出行服務(wù)，以支持《美國殘疾人法》的使命，提高所有美國人的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)生活質(zhì)量。

雖然數(shù)據(jù)安全和隱私是汽車和網(wǎng)絡(luò)安全背景下的重要考慮因素，但美國國家公路交通安全管理局主要關(guān)注的是軟件漏洞和其他可能導(dǎo)致機(jī)動(dòng)車或其設(shè)備發(fā)生碰撞或安全降級(jí)的威脅或風(fēng)險(xiǎn)，已針對(duì)涉及安全關(guān)鍵系統(tǒng)的事故建立了車輛網(wǎng)絡(luò)安全響應(yīng)流程。

美國聯(lián)邦公路管理局與聯(lián)邦汽車運(yùn)輸安全管理局合作，將合同授予三個(gè)團(tuán)隊(duì)，以制定卡車“列隊(duì)駕駛”技術(shù)現(xiàn)場測試的詳細(xì)方案?，F(xiàn)場測試將收集與車輛、環(huán)境和駕駛員相關(guān)的技術(shù)和操作數(shù)據(jù)，以評(píng)估“列隊(duì)駕駛”技術(shù)對(duì)運(yùn)輸系統(tǒng)安全、效率和機(jī)動(dòng)性的影響。

美國交通部正在與公共和私營伙伴合作，包括州和地方政府、車輛和設(shè)備制造商以及學(xué)術(shù)界，以推進(jìn)聯(lián)網(wǎng)汽車的開發(fā)和實(shí)施，在聯(lián)網(wǎng)車輛技術(shù)測試和實(shí)際應(yīng)用方面已取得重大進(jìn)展。美國交通部的聯(lián)網(wǎng)車輛安全試點(diǎn)項(xiàng)目提供了大量有價(jià)值的數(shù)據(jù)，證明了這些技術(shù)、應(yīng)用程序和系統(tǒng)在日常駕駛員手上的表現(xiàn)。

美國國家航空航天局

美國國家航空航天局負(fù)責(zé)開發(fā)一系列無人駕駛汽車有關(guān)的技術(shù)，包括傳感和感知、移動(dòng)性、操縱、人機(jī)集成、系統(tǒng)級(jí)自主、自主交會(huì)對(duì)接和系統(tǒng)工程。其中，自主性(包括系統(tǒng)級(jí)和子系統(tǒng)級(jí)) 、認(rèn)知和機(jī)器學(xué)習(xí)是其組成部分。

圖6 聯(lián)網(wǎng)無人駕駛汽車、道路基礎(chǔ)設(shè)施和中央控制中心之間的可靠通信至關(guān)重要

圖7 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)引領(lǐng)無人駕駛汽車革命

美國國家航空航天局開發(fā)并部署了廣泛的操作員界面，用于遠(yuǎn)程監(jiān)控和監(jiān)督太空機(jī)器人，包括在不確定環(huán)境中自主駕駛的行星漫游者。這些接口，例如，美國國家航空航天局開源的“遠(yuǎn)程和虛擬探索可視化環(huán)境”，用于可視化機(jī)器人傳感器數(shù)據(jù)、遙測和遠(yuǎn)程環(huán)境，以及交互式處理突發(fā)事件和異常。許多無人駕駛汽車公司目前正在開發(fā)類似的系統(tǒng)，以支持對(duì)無人駕駛汽車服務(wù)(送貨、出租車等) 的監(jiān)測和監(jiān)督。

此外，美國國家航空航天局還投資了具有可預(yù)見應(yīng)用潛力的技術(shù)包括：開發(fā)高分辨率的三維距離成像傳感器，使無人駕駛汽車能夠感知周圍的景觀，基于地圖的地面車輛導(dǎo)航位置估計(jì)，自然和人為目標(biāo)識(shí)別算法，改進(jìn)的路由和優(yōu)化技術(shù)，以及自適應(yīng)自主地面導(dǎo)航系統(tǒng)。

美國國家科學(xué)基金會(huì)

美國國家科學(xué)基金會(huì)支持無人駕駛汽車的發(fā)展，并通過一系列項(xiàng)目分析將無人駕駛汽車引入當(dāng)前交通系統(tǒng)的潛在益處和挑戰(zhàn)。美國國家科學(xué)基金會(huì)資助了傳感、推理和行動(dòng)三大類的基礎(chǔ)研究。傳感方面的基礎(chǔ)研究包括改進(jìn)的計(jì)算機(jī)視覺、雷達(dá)、激光雷達(dá)、測繪和其他傳感方式，以及傳感器融合。推理的基礎(chǔ)研究包括實(shí)時(shí)機(jī)器學(xué)習(xí)、感知與定位、不確定環(huán)境下控制的安全保障、約束條件下的多目標(biāo)優(yōu)化等。行動(dòng)的基礎(chǔ)研究包括確保無人駕駛汽車使用者、騎自行車者和行人等其他道路使用者的安全性，以及研究軌跡和路徑規(guī)劃、車輛動(dòng)力學(xué)、模型預(yù)測控制和混合控制。

此外，美國國家科學(xué)基金會(huì)還資助解決無人駕駛汽車彼此之間的通信問題、無人駕駛汽車使用過程中的社會(huì)問題以及未來包含地面無人駕駛汽車的交通系統(tǒng)。

圖8 第三代移動(dòng)通信技術(shù)將有效支持列隊(duì)駕駛的無人駕駛汽車上

美國郵政總局

無人駕駛汽車的使用將為美國郵政總局帶來提高運(yùn)營效率、提高郵政工作人員和公眾安全的機(jī)會(huì)。美國郵政總局正在開展三個(gè)無人駕駛汽車驗(yàn)證項(xiàng)目：

農(nóng)村自動(dòng)送貨車項(xiàng)目

該局與密歇根大學(xué)聯(lián)合設(shè)計(jì)了一個(gè)原型車，以確定無人駕駛汽車的當(dāng)前能力和價(jià)值。

自主車輛能力信息征詢書

美國郵政總局發(fā)布了一項(xiàng)關(guān)于先進(jìn)自動(dòng)投遞車輛計(jì)劃的信息征詢書，生產(chǎn)一種提高生產(chǎn)率的郵件投遞車輛，并對(duì)當(dāng)前的無人駕駛汽車能力和單個(gè)傳感器技術(shù)進(jìn)行評(píng)估。美國郵政總局正在制定計(jì)劃，對(duì)其汽車的自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行有針對(duì)性的研究。除了這些研究項(xiàng)目外，美國郵政總局還將探索與行業(yè)領(lǐng)袖合作，以利用其龐大的車隊(duì)，每天以較低的速度運(yùn)送全國的郵件。

自動(dòng)半掛卡車

這是一個(gè)自動(dòng)拖車概念驗(yàn)證項(xiàng)目，在美國西南部主要配送中心之間的指定路線上運(yùn)行(有安全工程師和駕駛員在場) 。美國郵政總局最近完成了一個(gè)試點(diǎn)項(xiàng)目，包括五個(gè)往返于達(dá)拉斯、得克薩斯州和鳳凰城、亞利桑那州的行程。所有的自動(dòng)行程都準(zhǔn)時(shí)甚至提前到達(dá)了各自的投遞設(shè)施。

美國國家運(yùn)輸安全委員會(huì)

美國國家運(yùn)輸安全委員會(huì)的成立是為了確定某些事故的原因，并建議對(duì)事故教訓(xùn)加以借鑒，防止未來發(fā)生事故，根據(jù)獲得新知識(shí)的可能性來選擇和優(yōu)先進(jìn)行公路安全調(diào)查。該機(jī)構(gòu)集中了可觀的資源調(diào)查由自主駕駛系統(tǒng)導(dǎo)致的車禍。美國國家運(yùn)輸安全委員會(huì)對(duì)自動(dòng)控制下的車輛事故進(jìn)行調(diào)查，并從其他同類的交通模式中總結(jié)出系統(tǒng)性的教訓(xùn)，在這些以人為中心的環(huán)境中，人工控制已被自動(dòng)化取代。

圖9 無人駕駛汽車將成為更安全、更便捷、更包容的交通方式

在可預(yù)見的未來，駕駛者將有多種交通選擇，包括共享無人駕駛汽車和個(gè)人使用無人駕駛汽車。美國國家交通安全委員會(huì)所做的事故調(diào)查和預(yù)防工作，通過向公眾傳達(dá)故障已得到認(rèn)真對(duì)待和糾正的信息，可以增強(qiáng)公眾對(duì)無人駕駛汽車的信心，提高公眾對(duì)無人駕駛汽車技術(shù)的深入理解。

美國國家運(yùn)輸安全委員會(huì)還將繼續(xù)倡導(dǎo)對(duì)與無人駕駛汽車及其構(gòu)建模塊密切相關(guān)的建議采取有利的行動(dòng)，例如鼓勵(lì)使用避碰系統(tǒng)，這些系統(tǒng)的安全益處已被證明，具有提高安全性的巨大潛力。

美國內(nèi)政部

美國內(nèi)政部的國家公園管理局認(rèn)為，在不久的將來，無人駕駛汽車將成為關(guān)鍵地區(qū)有潛力的交通工具。對(duì)無人駕駛汽車技術(shù)的探索將為該機(jī)構(gòu)提供知識(shí)背景，例如，怎樣將其集成到國家公園管理局的運(yùn)營中、在未來的自動(dòng)化機(jī)遇中有哪些障礙，怎樣利用自動(dòng)化才能最適合該機(jī)構(gòu)的任務(wù)。目前，美國國家公園管理局正在與美國交通部建立項(xiàng)目和技術(shù)聯(lián)系，以支持關(guān)于無人駕駛汽車技術(shù)和項(xiàng)目機(jī)會(huì)的信息、對(duì)信息收集的支持以及可能在國家公園開展試點(diǎn)測試。

全國殘疾人委員會(huì)

美國國家殘疾委員會(huì)在其2015年出版的《無人駕駛汽車：描繪技術(shù)革命的出路》中給出了關(guān)于無人駕駛汽車優(yōu)勢的政策建議。該報(bào)告探討了汽車技術(shù)的新興革命和為殘疾人帶來的希望，以及殘疾人社區(qū)面臨的障礙。

美國無障礙出行委員會(huì)

美國無障礙出行委員會(huì)在無人駕駛汽車領(lǐng)域沒有規(guī)則制定權(quán)，但該機(jī)構(gòu)主持了美國交通部和勞工部關(guān)于確保殘疾人無障礙使用無人駕駛汽車相關(guān)問題的報(bào)告會(huì)，并為使殘疾人無障礙使用無人駕駛汽車提供了技術(shù)援助。此外，該委員會(huì)還成立了一個(gè)前沿委員會(huì)，就無人駕駛汽車的眾多方面與合作伙伴接觸。

美國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究所的基本任務(wù)是提供可靠的測試過程和有效的測量數(shù)據(jù)，改善聯(lián)邦機(jī)構(gòu)和非聯(lián)邦頻譜用戶對(duì)頻譜的訪問，提供開發(fā)和部署所需的測試、建模和分析頻譜共享技術(shù)，為將來的頻譜政策和法規(guī)提供依據(jù)。

美國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究所開展研究以加速部署和使用基于安全標(biāo)準(zhǔn)的風(fēng)險(xiǎn)管理解決方案。無人駕駛汽車的開發(fā)商、制造商、部件供應(yīng)商和所有支持運(yùn)輸?shù)睦嫦嚓P(guān)者都有責(zé)任遵循最佳實(shí)踐和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，在無人駕駛汽車的設(shè)計(jì)、集成、測試和部署中管理網(wǎng)絡(luò)風(fēng)險(xiǎn)。美國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究所將推動(dòng)針對(duì)無人駕駛汽車?yán)嫦嚓P(guān)者的網(wǎng)絡(luò)安全框架。該框架已成為行業(yè)網(wǎng)絡(luò)安全的一項(xiàng)事實(shí)上的共同措施。

美國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究所發(fā)布了《安全物聯(lián)網(wǎng)(IoT) 設(shè)備核心網(wǎng)絡(luò)安全功能基線：物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備制造商的起點(diǎn)》草案，旨在幫助物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備制造商了解其客戶面臨的網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險(xiǎn)。該草案定義了網(wǎng)絡(luò)安全特性的核心基線，任何制造商都可以按照自愿原則為其生產(chǎn)的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備采用該基線，草案還提供了關(guān)于如何識(shí)別和實(shí)現(xiàn)最適合客戶特性的信息。

美國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究所還開展與無人駕駛汽車相關(guān)的計(jì)量研究，包括測量技術(shù)、測試協(xié)議、校準(zhǔn)服務(wù)、建模和仿真技術(shù)的開發(fā)。這些技術(shù)將有助于預(yù)測和測試部分連接性方面，如信號(hào)傳播、無線共存和天線性能，以及在擁擠電波中使無線電干擾最小化。這些工具對(duì)于聯(lián)網(wǎng)無人駕駛汽車、道路基礎(chǔ)設(shè)施和中央控制中心之間的可靠通信至關(guān)重要，可以增強(qiáng)對(duì)聯(lián)網(wǎng)無人駕駛汽車安全性的信心。

美國聯(lián)邦通信委員會(huì)和國家電信與信息管理局

美國聯(lián)邦通信委員會(huì)負(fù)責(zé)管理對(duì)現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)絕大多數(shù)領(lǐng)域都極為重要的電磁頻譜。許多對(duì)于實(shí)現(xiàn)無人駕駛汽車功能、附加值功能和駕駛員舒適性至關(guān)重要的技術(shù)都需要頻譜接入功能。例如，這些設(shè)備包括雷達(dá)和用于安全、駕駛員輔助功能的攝像機(jī)的數(shù)據(jù)傳輸；導(dǎo)航用全球定位系統(tǒng)；收費(fèi)標(biāo)簽、胎壓監(jiān)測器、車庫門開啟器和輔助和增強(qiáng)駕駛體驗(yàn)的遙控鑰匙；幫助定位和回收車輛的被盜車輛恢復(fù)系統(tǒng)；以及提供娛樂和艙內(nèi)連接的無線電和藍(lán)牙/Wi-Fi連接。

美國聯(lián)邦通信委員會(huì)特別感興趣的領(lǐng)域包括雷達(dá)技術(shù)、“車車通信”和“車路通信”協(xié)議，以及未來由無處不在的地面5G系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的日益廣泛的網(wǎng)絡(luò)連接。

美國聯(lián)邦通信委員會(huì)主要關(guān)注防止在競爭性使用之間的有害干擾，同時(shí)依賴靈活的規(guī)則，使創(chuàng)新設(shè)備和服務(wù)得以開發(fā)和部署。這一核心原則非常適于快速發(fā)展的無人駕駛汽車技術(shù)。美國聯(lián)邦通信委員會(huì)將繼續(xù)努力確保其政策推廣現(xiàn)代頻譜管理方法，為所有創(chuàng)新者提供最大的靈活性，包括那些推進(jìn)美國無人駕駛汽車的創(chuàng)新者。

美國國家電信和信息管理局負(fù)責(zé)開發(fā)第三代移動(dòng)通信技術(shù)，監(jiān)測蜂窩車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展，制定5G通信技術(shù)規(guī)范，以確定每種輸入可能對(duì)運(yùn)輸產(chǎn)生的影響。其中，第三代移動(dòng)通信技術(shù)瞄準(zhǔn)的用例主要集中在遠(yuǎn)程駕駛、自主駕駛、感知和“列隊(duì)駕駛”技術(shù)上。

結(jié)束語

美國交通部主辦了“人人享有和人人出行”峰會(huì)，以提高美國交通部的認(rèn)知，并在全政府范圍內(nèi)努力改善殘疾人、老年人和低收入個(gè)人的出行無障礙性和流動(dòng)性，并確定優(yōu)先開展聯(lián)邦和非聯(lián)邦活動(dòng)和創(chuàng)新，以提供更高效、更實(shí)惠和無障礙的車輛和出行服務(wù)，例如公共交通和乘車共享。

在2020年1月舉辦的消費(fèi)電子展上，趙小蘭指出，“無人駕駛汽車每年有望挽救成千上萬人的生命”。這一標(biāo)準(zhǔn)為無人駕駛凝聚了美國38個(gè)聯(lián)邦部門和機(jī)構(gòu)的力量?！盁o人駕駛4.0帶來的好處是，美國聯(lián)邦政府將全力支持無人駕駛汽車幫助下的更安全、更便捷、更包容的交通方式” 。