走向智能驾驶

1705年,纽可门首次发明了不依靠人和动物来做功,而是靠机械来做功的实用化蒸汽机。随着蒸汽驱动的机械即汽车的诞生,人类社会便拉开了永无休止的汽车发展的序幕。那个时代,坐在极为嘈杂和震动非常厉害的机械上,不仅要饱受路人的嘲笑,而且全然没有今日司机的舒适和气派。况且马车手认为汽车抢占了他们的生意,当汽车与马车并行时,他们常常扬起皮鞭抽打汽车司机。如今,汽车已经成为当前世界最主要的交通工具,在将来它仍然是世界上的主要交通工具,别的任何交通工具都不可能完全把汽车取代。

但是驾驶过程中,人是最不可控和难以确定的因素。据公安部公布的数据,在导致人员伤亡的交通事故中,有90%以上是人为因素所致。无人驾驶则将最不安全的人“取缔”了。无人驾驶车辆,也称为智能车,它依靠车内以计算机系统为主的智能驾驶仪来实现无人驾驶。利用车载传感器来感知车辆周围环境,并根据感知所获得的道路、车辆位置和障碍物信息,控制车辆的转向和速度,从而使车辆能够安全、可靠地在道路上行驶。几经挣扎、最近不得不宣布破产的美国通用汽车公司正是无人驾驶车的先行者。早在1939年的纽约世界博览会上,通用就首次展出了无人驾驶概念车Futurama。但是没有成功打开应用市场。后来就是美国军方,受到军事驱动,更在意将无人驾驶技术应用在战场上,成功开发了无人机。这些在越战和海湾战争有突出表现,先进的自动驾驶仪不仅保证了机体的完好无恙,还顺利圆满完成了各项任务。

为了占领未来汽车市场,许多公司把各种先进技术和装备,如微型电子计算机、无线电通讯、卫星导航等新技术、新设备和新方法、新材料广泛应用于汽车工业中,汽车正在走向自动化和电子化。有了卫星导航系统,汽车可接收交通卫星的通信资料,确定汽车所在位置,从而自动提供最优行车路线,并且显示出交通图;汽车的雷达系统可以把障碍物的距离和大小告诉给驾驶员,这样停车就更容易;而语言感知系统可以用图、表和声音告诉驾驶人员汽车的各个部位情况,此外还可按“音”行事,执行驾驶有关指令等等。

1995年,一辆由美国卡耐基梅隆大学研制的无人驾驶汽车Navlab-V,完成了横穿美国东西海岸的无人驾驶试验。在全长4587公里的美国州际高速公路上,整个实验98.2%以上的路程是车辆自主驾驶。自主驾驶汽车,其实是模仿人驾驶的原理设计的。驾驶室两侧装有两台工业级摄像机,还有车载毫米波雷达和图像处理系统。通过这些设备识别道路环境及交通标志,测试前方车辆的距离和相对速度。车载主控计算机根据这些信息,决定是继续前进,还是换道超车。最后,系统按照“大脑”设定的路径,对方向盘、油门和制动控制器发出指令,控制相应的执行机构操纵汽车。

但是,越是人类最本源的功能,越是难以分析。视觉科学已有200多年的历史,但是进展缓慢。比如,一个三五岁的孩子,很远就能认出爸爸妈妈,但是计算机很难完全分辨。根据美国等发达国家的研究,智能之路上最大的绊脚石是对这些无人驾驶的长距离测试有效率为95%~98%。当测试车辆出问题时,总需要有实验人员在旁边做弥补。测试表现的最好水平也达不到99.9%的驾驶安全要求。产生问题的原因,一方面,现有传感器的动态性能与人眼相比仍有较大差距;另一方面,现有的人工智能技术面对复杂的交通环境仍力不从心。

因此智能驾驶平台并不意味着所有车都要实现无人驾驶,而要使有人驾驶的时候更安全,为有人驾驶汽车提供辅助安全技术。例如疲劳驾驶是引发交通事故的一大诱因,拥有一辆会“叫醒”驾驶者的汽车,无疑将大大减少此类交通事故的发生。新发明的智能驾驶系统能根据人眨眼的频率,检测驾驶员的困倦程度,一旦发现驾驶员有睡意,就会立刻发出报警。现在疲劳驾驶的司机很多,尤其在高速公路上最容易犯困,这功能的确很实用。有的车还配备预先发现前方危险的车辆“预防碰撞安全系统”,该系统通过使用雷达和摄像头等各种感应器,来监测汽车前方状况,一旦发现危险会立刻报警,并在驾驶者踩刹车板时提供辅助。万一驾驶员来不及踩刹车,系统还会启动预防碰撞座椅安全带,以减轻伤害程度。

当然,智能驾驶在此刻是件奢侈品。相对于车上的雷达、传感器等,车本身的价值相当于零。但是,主要的挑战不是来自于技术,而是法律。目前,撞车事故主要导致对人类驾驶员的诉讼,不大会出现高额诉讼。除非有证据表明汽车机械故障导致了撞车事故,汽车制造商不太可能成为多数事故诉讼的目标。如果汽车是由软件驾驶的话,这种情形将会发生戏剧性的变化。哪个汽车厂商愿意做这个先行者?

所以智能驾驶时代的到来还需要解决更多的问题。

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