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自动驾驶汽车,沃尔沃完成首次实车测试

2020-03-26 08:09

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近日,备受关注的沃尔沃汽车公路自动安全列队驾驶科研项目(Safe Road Trains for the Environment,简称SARTRE)完成了首次实车测试,取得了令人满意的结果。在瑞典哥德堡附近的沃尔沃汽车试车场,SARTRE项目进行了首次车队实车测试,由一辆领头的卡车和一辆紧跟其后的全新s60组成测试车队,第一次成功地展示了这项先进技术,从而使该项目完成里程碑式进展。作为汽车安全领域的领先者,沃尔沃汽车近年来在主动安全技术研发领域不断创新,向2020年实现驾乘新款沃尔沃汽车零伤亡的目标不断迈进。

图片 3这是发自世界最智能汽车的后座的问候。

图片:pcworld.com

未来的道路驾驶可能是这样的——车辆只需加入公路列车,单调乏味的道路驾驶就会由先进的科技代劳——开创性的欧洲研究项目SARTRE(安全环保的公路列车)蕴含的技术让这一切成为可能。

SARTRE项目克服了瑞典冬季寒冷天气对影像输出设备的不利影响,成功地将来自七位合作伙伴的支持系统整合在一起,并使之流畅运行。对于如此重要的欧洲研究项目而言,这是一个里程碑式的进步。自动列队驾驶很可能会在仅仅十年之后就成为公路旅行的新方式。它为我们展现了一个美好的前景:道路变得更加安全,道路空间得到更好地利用,长途驾驶变得舒适,油耗降低,二氧化碳的排放也因而减少。

巧妙地伪装成一辆黑色大轿车的梅赛德斯-奔驰(Mercedes-Benz)自动驾驶试验车载着笔者踏上了神奇路线之旅。1888年8月,贝尔塔·本茨(Bertha Benz)偷偷开出丈夫卡尔·本茨(Karl Benz)设计的三轮汽车原型车(当时全球唯一一辆汽车),把它从德国的曼海姆(Mannheim)开到了大约60英里(约合97公里)外的娘家——普福尔茨海姆(Pforzheim)。这成为了奔驰公司的一大历史事件……

(文/Russell Brandom)关于自动驾驶汽车的进展方面,在刚刚过去的2012年里屡有重大新闻爆出。这种汽车已经在美国3个州获准上路。谷歌称,随便一天,他们都有十来辆自动驾驶汽车行驶在路上。去年8月份,这些汽车突破了30万小时的累积行驶时间。夏天,在西班牙,沃尔沃公司仅靠一名司机和一名警方护卫,就带领一支三车编队在沙漠公路上行驶了200千米。凯迪拉克的最新型汽车能够自行泊车。人们也许会觉得,自动驾驶汽车已是大势所趋。但是,媒体上的反对意见却比这些汽车走得更远。

在行驶途中玩平板电脑或智能手机,通过读书打发时光,直到抵达阳光明媚的假日海滩或者重要约会现场,这在以前都是乘客的专享。如今有了SARTRE公路列车项目的研究成果,驾驶者也许很快就能够双手离开转向盘,双眼无需紧盯道路,由现代技术自动驾驶车辆。

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快看!那边!有树!看到了吧,坐在这辆车中,你会经历很多停顿,因为它是自己驾驶的。说的更明白一些,它是在至少两名工程师随时随刻的密切关注之下自己驾驶的。工程师们关注车辆的自动驾驶操作,仔细地记下操作失误,这样一来回到实验室后他们便能根据情况添加软件补丁。

造出原型车与推向市场之间,还是隔着很大距离的。而对于任何内置一台内燃机的事物而言,这个距离尤其遥远。针对汽车的法律林林总总,特别是谁有资格驾驶汽车。而解决所有的法律问题可能会轻易地消耗掉好几年时间。比如说,当一辆自动驾驶汽车发生轻微事故,谁应该为造成的损失负责?计算机应该选择撞向一只动物还是冲下公路吗?车辆管理部门该如何给机器人做视力检查?

SARTRE项目

测试中S60紧随在领头的卡车之后

埃伯哈德·考斯(Eberhard Kaus)坐在驾驶员座位掌控方向,以防车辆被这条路线上众多的十字路口和环岛、停放的车辆或是布鲁赫萨尔(Bruchsal)帝王区某个穿越街道的行人所阻。

当技术上的限制被一一突破之后,这些法律问题成了自动驾驶汽车面临的最大挑战。对谷歌而言很不幸的是,这将交由律师和立法者来解决,而不是工程师。

SARTRE项目有7个欧洲合作伙伴参与,不久前刚刚在瑞典Hallered的沃尔沃试验场完成了一次重要国际演示活动。4辆汽车在引导卡车的带领下以高达90km的时速自动行驶,有些时候车辆的间距不超过4m。SARTRE专注研发可在传统公路上实施的技术,旨在实现编组车队在存有其它车辆的综合路况中行驶,这在同类项目中独一无二。

创新安全科技让驾驶体验更为安全便捷

汽车制造商之间的“太空竞赛”

应该起诉谁?

布莱恩特•沃克•史密斯(Bryant Walker Smith)在斯坦福大学法学院讲授有关自动驾驶汽车的课程。在2012年夏天的一次讨论课上,他发起了这样一个思维实验:时间是2020年,一些公司为其高端车型配备了“高级驾驶员辅助系统”,这一系统已经卖出了超过10万套。用户手册要求驾驶员必须时刻保持警觉,但是一天晚上,一名驾驶员——不妨叫他“保罗”——行驶在一座雾气笼罩的桥梁上时睡着了。汽车试图通过警报和震动唤醒他,但是他睡觉很沉,于是汽车开启了危险警示灯并且停到了路边。另一名驾驶员朱莉在那里与他追尾。他受了伤,怒气冲冲地想要提起诉讼。朱莉也一样。

事情本身就够棘手的,然而史密斯又开始追加复杂度:另外一种型号的自动汽车会开下桥头再靠边停车。如果保罗升级了他的软件,驾驶系统就会绷紧安全带应对撞车,减轻他受到的伤害,但保罗没有为软件升级。公司也可以自动推送软件更新,但是管理人员没有选择那样做。现在,史密斯向上课人员发问,谁会被起诉?或者简单点,谁不会被起诉?

这才是自动驾驶汽车相关法律问题之所在。法律并不是仅仅规定谁能上路那么简单,而是一整套条例和法令,决定了你遭遇具体情境时会发生什么。对于自动驾驶系统来说,这些规则中大部分尚待写就,而且处理这些条款需要极大的慎重。如果相关法律对自动驾驶系统过于严厉,使得保罗和朱莉对自动驾驶技术开发商发起联合诉讼,公司就有可能彻底放弃这一领域。而如果自动驾驶系统做的任何事情法律都要追究车主的责任,消费者可能会不敢去购买。我们需要两个极端之间找到一个平衡点,但是它只能经由很多次庭审得来,并经得起无数民事诉讼的考验。

经济上的风险是巨大的。根据美国保险研究委员会( Insurance Research Council)的统计,与汽车有关的索赔要为每辆车付出大约215美元,介于身体伤害和财产损失索赔之间。如果说有2.5亿辆车在路上行驶,那么一年便有540亿美元相关的赔偿金。哪怕这些法律诉讼中只有一小部分把矛头对准了技术开发商,这一行业也会很快无钱可赚。

佛罗里达、内华达和加利福尼亚都已经通过了允许自动驾驶汽车上路的法律,这很大程度上要归功于谷歌的游说努力。然而按照史密斯教授的说法,这些法案仅仅涉及到了皮毛。“这些法案并没有解决人类驾驶员的责任问题……也没有真正规定这些车辆的性能标准。”如果你只想在公路上测试一批原型车,这倒也没问题,然而改变民众的驾驶方式则需要达成更多的妥协。这可能意味着项目前景大幅缩水,或者使谷歌汽车未来数年间继续困于原型车的尴尬境地。不管怎样,前方的路还很长。

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自动驾驶汽车“SARTRE计划”,采用了车队的模式,由一辆卡车领路,最多有5辆汽车在卡车的控制下跟在后面,汽车的行驶间距可以缩短至几米,极大地削弱了空气阻力。如果这项技术得到应用,SARTRE 将提高燃料利用率达20%,并使道路能够容纳3倍于现有数目的车辆。图片:The Verge

好消息是,谷歌在这一问题上并不孤单。在欧洲,这种技术的一个简化版本已在经历着同样的成长之痛,奋力解决着从原型到产品之间的法律难题。这是一个由里卡多英国公司(Ricardo UK)、沃尔沃、欧盟以及数个小型研究团队共同参与的项目,名叫“SARTRE计划”。SARTRE并不是把控制权完全交给计算机,而是采用了车队的模式,也就是一辆卡车领路,最多有5辆汽车在卡车的控制下跟在后面。因为全都遵照同样的指令,汽车的行驶间距可以缩短至几米,极大地削弱了空气阻力(或者赛车迷们所说的“尾流”)。如果这项技术得到应用,SARTRE将提高燃料利用率达20%,并使道路能够容纳3倍于现有数目的车辆。

克服技术上的挑战容易得多。所有的车辆都是由引路卡车的驾驶员控制的,所以SARTRE不必像谷歌那样操心传感器或者决策程序。大部分需要的硬件都已经存在了。每一辆汽车都装备一个小型装置(实质上就是一台WiFi路由器)并由它传送指令。指令经由汽车的CPU处理,抵达油门、刹车和导向系统。在如今的汽车都装备了计算机的情况下,这是个容易完成的任务。必要的摄像机和近距离传感器也成了高端车的标准。剩下的只有测试并敲定软件协议。去年夏天,SARTRE在西班牙的公路上进行了概念验证运行。9月份,研究资金终结,项目方开始寻找能够将其推向市场的公司。寻找至今未果。

里卡多项目总监兼SARTRE项目首席工程师Eric Chan表示:“公路列车能够显著提高道路空间利用率、减少排放,并可通过解放驾驶者的宝贵时间来提升旅行体验。与此同时,凭借该项目中开发的技术,公路列车中的车辆可以近乎瞬时地对引导车辆的动作做出反应,这样可以增强道路安全。”

正如SARTRE项目所设想的那样,车辆组成队列就是由一个经验丰富的专业司机带领一组车辆的车队。每辆车会自动测算车间距、速度及方向,并随着前车的变化而做出相应的调整。所有的车辆都是完全独立的,在行使途中随时可以脱离车队。不过一旦车辆加入了车队,在车队驶往长途目的地的过程中,司机就会轻松很多并能做其他的事情。

在研发自动驾驶车辆的前沿领域,一个重大的技术进步就是模式匹配算法的编写,它使核心控制装置能够理解视觉装置所观测到的东西。由于车辆的行驶速度越来越快,这些算法的预见能力也必须随之提高,像人类一样预测其他车辆中的驾驶员的可能意图。

漫长的律法修订工作

任何进入该车队业务的人都要面临一大堆法律工作。目前,由于行车间距比较小,该技术在全世界都还未取得合法地位。对于由遥控车辆组成的车队来说,这样的距离是安全的,但针对人类指定的法律还是认为这个距离近得出了格。在欧洲修改法律将再现《维也纳道路交通公约》(1968年通过)在各国获得批准的过程,同时还要通过一大堆国内和区域性法律。谷歌已经证明这并非不可能,但SARTRE还是要面对复杂得异乎寻常的接纳问题。只有在认为消费者确实想要该技术时,立法者才会在意项目,但是让消费者对尚不存在的产品感兴趣又非常困难。这样的项目通常需要一些核心的早期采纳者来展示其有用——大部分创业者会告诉你这是个相当困难的任务——但是SARTRE却必须把汽车监管者拉进来同行止共进退。沃尔沃乐观地期望这项技术会在2020年之前成熟,但这也许完全依赖于法律的发展有多快。

一个不甚乐观的预测是,那一天永远不会到来。斯蒂夫•施拉多弗(Steve Shladover)是加利福尼亚PATH计划机动性项目经理。该计划的发起者们希望在25年内实现车队技术,在高速公路上多塞进两倍的汽车。早在1997年他们就展示了一个可运行版本(靠单枚奔腾处理器运行),随后便跌入了原型与最终产品之间巨大的鸿沟里。“如果人们能够看到好处,这个问题就能够解决。”他说,“但是我认为当下很多行动都过于乐观了。”

到底什么时候能看到一辆自动驾驶汽车?施拉多弗对记者说:“我并不期望这间屋子里的任何人能在有生之年看到路上跑着完全自主驾驶的汽车。”

SARTRE的长期目标是创建一个交通系统,使驾驶者更顺畅地预约、加入和退出公路列车,这与放弃轿车使用公共交通工具进行长途旅行相比更具优势。

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若要得到发展,此类研究还需让车辆经历偶然事件,以便让它在即使是概率最低的情况中也能做出适当反应。奔驰自动驾驶研究计划的带头人之一拉尔夫·赫特维希(Ralf Herrtwich)博士称:“我们用洗衣机进行了测试,假如车辆前方的卡车突然有东西掉下来,系统能比人做出更快更好的反应吗?”

文字游戏

谷歌计划中的很多产品特性可能永远不会合法。其中之一就是“过来接我”功能("come pick me up" button),拉里•佩奇(Larry Page)希望用它来解决停车位紧张的问题:与其在城区停车场上浪费能量和空间,何不让汽车在放下我们之后自动行驶到某个较远的地方停车呢,比如一座自动化泊车点。

这个想法确实很棒,而且谷歌似乎对它充满了激情,然而它却极难与大多数车辆相关的法规相适应。1949年版的《日内瓦道路交通公约》要求驾驶员“应当时刻能够控制其车辆”,而针对鲁莽驾驶的规定则通常要求“有意识地、有目的地操纵车辆”。发生事故之后,驾驶员有停车并帮助伤者的法律义务——如果车内无人,这个义务就难以履行了。所以,大部分专家预言法律会要求驾驶员时刻保证车内有人,准备在自动系统失效时接管。如果他们预言成真,自动泊车功能将永远不会合法。

这些还不是全部问题。布莱恩特•沃克•史密斯撰写了一份100页的文档,详细列举了自动驾驶汽车将要面对的所有刑事挑战。这份文档被巧妙地命名为《自动驾驶汽车在美国可能会合法》。史密斯的很多建议都是对法律的微调,比如把“驾驶员”这一术语改为包括不具备常规意义上的眼睛或者耳朵的计算机。然而一旦“驾驶员”可以是计算机,史密斯又为怎样修改“驾驶员应当具备应有的责任心”这样的短语苦苦思索起来。法律中充满了“谨慎”和“合理”这样的词语。这些词语对人类来说有意义,但在你试图将它们转变为代码时,又含糊不清得令人沮丧。哪怕是速度限制这样简单的概念也会根据路况和人类对风险的评估上下浮动。“65英里/小时”通常意味着70,而到了下大雨的时候又变成了50。只要握着方向盘的是人类,我们就可以要求他了解法律并合理判断——但是很难讲这些要求对自动系统来说有何意义。

公路列车还具有其它几种关键优势:由一名专业驾驶者带领成列车辆,使交通更安全。采用协调技术,车辆间的反应非常迅速;汽车彼此靠近行驶,空气阻力减小,降低环境影响;减少速度变化,改善交通流量,更有效地利用道路通行能力。

前车减速,S60随之自动减速

截止到这个异常温暖的9月的这一天,这辆试验车已经行驶了6,500公里,在退役之前它将行驶100万公里。赫特维希博士有些遗憾地说道,完全自动驾驶的车辆,你放心让自己的母亲坐进去的那种,“或许还要10年”以后才能出现。

人类才是更差的驾驶员

不管自动驾驶汽车有多么危险,人类驾驶员几乎肯定更不堪。2011年,美国有32 367人死于汽车相撞,平均每天88人。谷歌承诺把这个数字降到0。这是个雄心勃勃的重要目标,有可能成为40年来车辆安全方面的最大进步。也因此很容易体会到,当看到相关技术受制于有50年历史的法律和各国车辆管理部门时,谷歌感受到的那种挫败感。

与此同时,他们陷入了与SARTRE一样的困境,试图在不违背任何法律的前提下展示一种开发中的产品。考虑到这项技术有多么年轻,就连其安全性声明最近也遭受了严厉的批评。正如施拉多弗所指出,人类驾驶员平均每驾驶300万小时遭遇一次致命撞车,这个数字也许不像我们想象得那么糟糕。制造一台运行300万小时不出故障的计算机却是一项艰难的任务。谷歌驾驶机器人的行驶时间仅仅是一个零头,所以现在就吹嘘他们的安全记录也许为时过早。

同时我们也一点一点地得到了进步。想让汽车自动保持在公路上的车道内?小菜一碟。想让汽车知道怎样平行停车?已经实现了。但是只要你让计算机代你驾驶,你就是在要求它承担只有人类才能肩负的一系列道德和法律责任。若不深刻改变我们对驾驶的思维方式,这也许就不会成为现实。

编译自: The Verge, Self-driving cars can navigate the road, but can they navigate the law?
内文图片: pcworld.com;theverge.com
文章题图: techhive.com

据估算,较之传统道路交通,该项目的节能潜力为10%~20%。

这次进行的测试包括一辆领头的卡车和一辆跟在其后的全新S60。S60跟随着前面的卡车顺畅地行驶,S60的方向盘随之自动转向。司机既不需要用手控制方向盘,也不需要用脚来控制油门和刹车,他/她完全可以喝喝咖啡或读读报纸。

这是看待该问题的角度之一。换另一个角度看它:我的天!10年之后就有无人驾驶汽车?我要去哪里申购?

现有技术与新技术的融合

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让汽车具备自动驾驶的功能——达到并包括放心地完全放开双手、闭上双眼坐在车上的程度——成为全球各大汽车制造商之间的“太空竞赛”,而你就是太空舱中的那只猴子。日产汽车(Nissan)及雷诺(Renault)的首席执行长卡洛斯·古森(Carlos Ghosn)在8月份承诺,日产汽车将于2020年之前向公众推出他们买得起的自动驾驶汽车。奔驰将其一部分驾驶辅助技术宣传为“半自动驾驶”,例如它的自动防跑偏技术(于无人操作时暂时使车辆一直行驶在车道内),以及基于光学和雷达技术、能够看到前方交通状况并在交通拥挤时调整速度的的巡航控制技术——拥堵跟车系统(Stop & Go Pilot)。

SARTRE公路列车中包括一辆手动驾驶的引导卡车,后面是一辆卡车和三辆沃尔沃轿车(S60、V60和XC60)。凭借现有技术与新技术的融合,所有尾随车辆都实现了自动驾驶。这些车辆共享实时信息以遵循引导车辆的行驶特征,同时相互协调它们的动作。

司机可以在驾驶途中享受喝咖啡读报纸的休闲时光

日产汽车公司全球上游业务规划总监蕾切尔·阮(Rachel Nguyen)说:“说实话,汽车行业已经有一段时间没出现令人赞叹的事物了。这是我们能大加宣扬的东西。”

沃尔沃汽车公司技术专家Erik Coelingh介绍说:“为了做到这一点,我们扩展了当前安全和辅助系统中的摄像头、雷达和激光技术,这些系统包括自适应巡航控制系统、城市安全系统、车道保持辅助系统,盲点信息系统和停车辅助系统。”

公路自动安全列队驾驶可以带来诸多利益。首先就是道路安全,因为它使人为的因素最小化,至少有80%的交通事故是人为因素导致的。其次,它节省了燃油消耗,从而可使二氧化碳的排放降低20%。对司机而言,它带来了极大的便利,因为它让司机们可以有闲暇来做其他事情,而不只是开车。因为车辆在仅有几米的间距上仍能高速行驶,所以可以有效地缓解交通拥堵。这项技术目前发展的很顺利,非常有可能在几年后就能投入生产。但是需要花费更多时间得到大众的认可和进行立法,这必须要25个欧盟国家政府都通过相关的法规。

2007年,市场首次感受到了自动驾驶技术带来的震动,当时雷克萨斯(Lexus)推出了一个可自动平行泊车的自动泊车系统,人类驾驶员也少有具备这一技能的。该技术借助超声波传感器和车上已有的低成本摄像头来协助驾驶者在狭窄区域进行操作,现已应用在丰田(Toyota)普锐斯、福特(Ford)翼虎和大众(VW)途观等大众化车型上。

车辆增加的最重要新功能包括:人机交互界面原型,含一个触摸屏,用于显示重要信息和执行请求,如进入和离开公路列车;车辆间通信单元原型,实现列车内所有车辆的相互通信;由里卡多开发的高级软件,用于控制自动驾驶车辆和公路列车整体。

安全和环保一直是沃尔沃汽车最重要的核心价值,沃尔沃不断在此方面进行科技创新。近年来,沃尔沃汽车在主动安全技术领域取得了突破性进展,推出了城市安全系统、自适应巡航控制系统、带全力自动刹车和行人探测的碰撞警示系统等等。如今,为了进一步降低油耗和排放,增加公路驾驶安全性和舒适性,沃尔沃汽车参与了SARTRE项目,并且在主动安全技术方面做出了贡献。既体现了以人为本的安全环保理念,也履行了一个具有高度社会责任感的公司的使命。

随着其他技术的出现,比如基于光学技术的自动防跑偏辅助技术和基于雷达的全速段巡航控制技术,汽车已经具备相当敏锐的感觉,可在交通拥堵、长时间枯燥地在公路上行驶或驾驶员注意力不集中时巧妙地暂时替代驾驶员。

当该技术准备就绪,可以投入生产后,公路列车信息和操作会集成到Volvo Sensus信息娱乐系统中。预约、加入和离开公路列车定会轻松而且顺畅。另一项挑战是创建一个系统来处理费用方面的问题。合乎逻辑的是,公路列车将产生一项费用或收入,这取决于驾驶的是引导车辆还是尾随车辆。

计算机芯片成本的下降为关键因素。前通用汽车(GM)研发副总裁、密歇根大学(University of Michigan)教授、谷歌(Google)顾问拉里·伯恩斯(Larry Burns)指出,摩尔定律适用于半导体芯片设备的速度和性能的飞速提高,而且它在传感技术的成本及灵敏度方面的影响已逐渐体现出来。他说:“这些系统有巨大的计算需求。”

在欧洲公路上实施公路列车技术并非单纯的技术问题,SARTRE项目还包括一项重要研究,以确定使公路列车成为现实还需要做出哪些改变。目前已经举行了多次有关部门之间的讨论,参与者包括技术专家、政界人士、立法者、交通安全研究人员以及其它方面人士。第一次研讨会讨论了公路列车的多种非技术挑战,如法律监管、产品责任以及公众对自动公众车辆的接受程度。

现在考虑的问题不是是否能,而是如何使汽车在特定情形下具有更高的自动驾驶能力,比如在无驾驶员操作,即驾驶员座位上无人之时。

做好准备吧。几年之后,你的座驾将能把你送到购物中心或机场航站楼的门口,自己去泊好,然后在手机应用召唤它时回到你的身边。奥迪(Audi)就在今年的消费电子展(Consumer Electronics Show)上展示了这样一个系统。

在你的下一次晚宴上,让大家举手看看谁想要这样一辆车?

有谁想要一辆不会发生碰撞的车吗?在9月的法兰克福车展上,汽车零部件供应商大陆集团(Continental)宣布与IBM联手,助推自动驾驶汽车进入市场,而且它们还有可能实现“零事故”。沃尔沃(Volvo)则承诺在2020年之前推出防伤害的车辆。通用汽车与卡内基梅隆大学(Carnegie Mellon)还打算研发自动驾车技术以消除交通事故。

果真如此就太好了。2011年,美国发生了500多万起交通事故,其中有超过32,367人丧生。美国汽车协会(AAA)的数据显示,由此导致的人员伤残、生产力损失及人员死亡每年给美国经济带来的损失总计达3,000亿美元。

自动驾驶汽车先驱

谷歌的普锐斯和雷克萨斯自动驾驶车队大概是最知名的自动驾驶研究项目,由于这些车辆的顶部安有激光发射器,它们大概还是辨识度最高的。作为海量信息的收集者和分类者,谷歌在研发自动驾驶汽车所要依赖的数据丰富的3-D虚拟地图并从中获益方面占据独特的地位。谷歌的研究项目由前斯坦福大学(Stanford)人工智能实验室的主任塞巴斯蒂安·特龙(Sebastian Thrun)带头,其车辆已无事故试行驶了数十万英里。

在此次重驶贝尔塔·本茨当年驾车路线的旅程中——这是一段穿越溪谷和村庄的美妙旅程——奔驰与诺基亚(Nokia)展开了合作。后者的数字地图服务负责勘查路线,为绘制出可靠的数据地图忙碌地查探着这个世界。

自动驾驶技术的理想是实现一种新的人车关系,它与我们已习惯的人车关系截然不同。如果我们随处都能订车,而且只按需付费,那么我们为什么还要自己买车?迫于高昂的交通成本,放弃拥有汽车的年轻人的数量创下了历史纪录。现在想象一下像Uber这样的拼车服务商分派出一辆辆无人驾驶的轿车、卡车或SUV的情景。(谷歌风投(Google Ventures)在8月份向Uber投资了2.5亿美元。)在你有需要时,它就会出现在你的车道中。当你不需要时,它就消失不见。伯恩斯指出,私家车90%的时间都停着无人使用。

他说,自动驾驶“改变了一切,让汽车具备自己驾驶的能力是汽车自问世以来所发生的最重大的事件”。

它要如何做到呢?没有谁有很大的把握。

自动驾驶汽车的理念出现已有很长时间,这一构想源自诺曼·贝尔格迪斯(Norman Bel Geddes),这位美国的空想家设计了通用汽车在1939年纽约世博会上的“未来世界展”(Futurama)。在未来的城市中(依据贝尔格迪斯庞杂的微缩模型),车辆将在中央交通管理机构的控制下排成密集的队列行进,它们不断地通过无线电互相联系及关注路面状况。它们的电子系统具备防撞车功能,可消除偶然的碰撞。如此一来,车辆的速度能够提升、间距可以拉近而且道路的运载能力也能提高。

城际间的交通会变得井井有条,随之产生的实效包括基础设施减少,车辆每英里的能耗成本降低以及系统生产率提高(这一构想源自上世纪30年代的科学管理时代)。

截止到2013年,将贝尔格迪斯的梦想付诸现实的所有必要技术条件都已经实现,不过细节的发展程度各有不同。例如,对于第一代自动驾驶汽车,车辆要依靠它们自己的智慧——它们自己的摄像头、传感器和遵照地图行驶的功能,而不是将控制权交给某台主计算机。

然而,还有很多挑战

美国国家公路交通安全管理局(National Highway Traffic Safety Administration,简称“NHTSA”)局长戴维·斯特里克兰(David Strickland)说,短期看来,自动驾驶汽车的操作可能会像“服了兴奋剂的人”一样。这些车辆不依赖基础设施或交通信息,而是依赖强大的传感器(包括远程雷达和热成像技术)以及车载控制设备来协助驾驶者,或是在适当之时掌控方向。

有可能最先实现高度自动化的功能包括公路自动驾驶,在此类情形中,驾驶者的工作负荷较低,安全风险主要为疲劳驾驶。另一个风险为注意力分散。据NHTSA报告,2011年17%造成人身伤害的交通事故(387,000起)以及10%致人死亡的事故(3,331人丧生)由驾驶员走神造成,比如吃东西、整理仪容或打电话聊天等。

奔驰的自动驾驶汽车主要借助安装在挡风板顶部、后视镜前方的宽基线立体摄像机来观察周围环境。该摄像头可提供其他车辆的间距、靠近的速度及方向信息。该车还利用前部和后部的雷达传感器绘制出远程(远达650英尺(约合200米))及中程环境的图像。此外,前挡泥板中还安装了两个雷达传感器来提防来自对面车辆的威胁。如果车辆接近绿灯,同时它又探测出有车辆闯红灯从另一个方向驶来,那么它应该能做出反应,如果可以的话,还应避免撞车以使车子和乘客免遭撞击。

该车还要用到另外两台摄像机。其中一台前置广角摄像机用于分析信号灯。赫特维希博士指出:“交通信号灯的颜色一直是个难题,哪个信号灯表示你可以开动了?另外,由于摄像机是广角的,信号灯的成像像素比较低,电脑必须实时辨认出信号样式,而且要100%实时。”

这些系统面临的另一个挑战是车载计算系统对天气的敏感度。用于运算数据的三台台式机及各式各样的电力电子设备被塞在奔驰自动驾驶汽车的行李箱中,看上去就像一个迷你服务器群。这些芯片组和母板必须能耐得住严寒和酷热。赫特维希博士说:“我们非常需要PC电脑的处理能力。”

自动驾驶技术的焦点在于两类自动功能。一类以车对基础设施(V2I)的通信系统为基础,这与贝尔格迪斯的构想非常相像。车辆自己给自己定位、导航、互相沟通(V2V),作为专门的电子网络的一部分,它们还要避免撞车。

赫特维希博士指出:“V2I的难题在于渗透度。”此类系统若要产生哪怕最小的效果,也需要相当大比例的车辆加入网络,而且它们要依赖的是一个尚未设计、建造和付费的网络基础设施。除此之外,V2I的众多愿景——包括使车辆在公路干线上列队行驶的节能方式——可利用移动宽带实现。

斯特里克兰说:“我们看好这两项技术。有了V2I,车辆就能看到拐弯处及九个街区外的情况。车辆能预测路况并避开拥堵路段,它们将能以比人类快得多的速度应对混乱的交通状况。”

汽车间通信网络的架构还悬而未决,NHTSA为正进行V2X研究(X代表基础设施或汽车)的汽车制造商预留了通信频谱中5.9千兆赫波段的75兆赫,它被称为智能交通系统(Intelligent Transportation Systems)。该技术要求给车辆配备各种各样类似黑匣子的装置,以便它们与其他车辆及网络基础设施沟通,以及记录和分享来自该车的遥测数据。

在一个以移动宽带为基础的连通时代,更具颠覆性的是哥伦比亚大学(Columbia University)地球研究所在2010年的报告中提及的一个理念,它提出借助“移动互联网”将所有车辆连接起来。这将“通过协调大量的空间与时间连通实时数据及基础设施数据促进人与物的迁移,就如互联网对信息的流通所起的作用那样”。

没错,约翰·康纳(John Connor,译注:《终结者》系列中的救世军领袖)。它就是天网。

姑且不论自动驾驶汽车的安全性、便利性、能耗及交通优势,你真的准备好把车辆的控制权交给别人的科研计划了吗?七年前,日产汽车展开了一项研究,向消费者描述了自动驾驶汽车未来的功能。该公司的蕾切尔·阮说:“当时的情况是……噢,你是说车子要掌握控制权?我可不安心。现在消费者的态度几乎发生了180度的彻底转变。他们和自己的智能手机结成了密切关系,汽车是互联网还未成为他们生活一部分的最后一个地方。”

欧洲与美国的交通安全监管机构试图对这一研究实施限制。包括内华达和加州在内的多个州通过了管理在公共道路上进行自动驾驶汽车研究与测试的规定。即将到来的政策辩论关注的是我们能在多大程度上信任我们的新机器人司机。伯恩斯认为:“可靠性将会拉动消费者的认可度。”

NHTSA局长斯特里克兰郑重声明,无论这项技术朝哪个方向发展,“我们都会做好准备”。

自动驾驶技术的前景是:首先,它不必是尽善尽美的,只要它比现在占着驾驶员座位的易犯错、不周密的人类驾驶员更好就行。赫特维希博士指出:“几乎所有车祸背后的原因都是人为差错。”

当今的自动驾驶技术:

福特福克斯泊车辅助系统

在具备平行泊车辅助功能的车型中,福特福克斯的价格是最便宜的。驾驶员在车辆低速行驶的过程中打开辅助系统后,车辆就会于旁侧扫描停车位(驾驶员则负责确定如此停车是否合法)。在超声波传感器找到停车位后,驾驶员可将车子停住,放开对车辆的控制,任由车辆自己驶入车位(驾驶员控制着刹车和油门)。其他系统则确保是车头还是车尾先驶入车位。

英菲尼迪(Infiniti)Q50配备主动车道控制/前方碰撞预警功能的车道偏离修正系统

英菲尼迪这款旗舰轿车可配备基于光学技术的防跑偏系统,如果它探测到汽车正移出车道,它就会干预转向指示。另外,Q50还配备前方碰撞预警系统。该功能借助了车辆的自适应巡航控制雷达系统,能够判断前方车辆的相对速度,并能向驾驶者提醒可能发生的追尾碰撞险情,而且还会在必要之时进行干预以减轻冲击力。

沃尔沃城市安全系统

瑞典企业沃尔沃以一贯的平等主义理念将行人安全列为其宗旨的重要一部分。该公司的行人探测系统用雷达扫描车辆前方的区域,如果有行人走进车辆的行驶路径,该系统会自动刹车,避免伤害行人或将伤害降至最低。

奥迪自动泊车系统

在今年的消费电子展上,奥迪展示了一款最新的自动泊车原型系统。驾驶员可离开车辆,由车辆自己停车。驾驶员可在需要之时或有需要之处用手机应用远程指示车子回到他们的身边。

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