辛妍


搭載車聯網系統的智能車型將逐漸從高端車型向普通車型普及。那么,作為智能汽車的自動駕駛汽車,離我們到底有多遠
當前方的車輛剎車時,無需再看車尾紅燈,車內語音會自動提示;當駕駛汽車來到分岔路口時,車內顯示屏會告知離目的地最近的路線;當因為分神,不小心駕駛汽車偏離車道時,車內設備會發出警報予以提示。所有這些,在智能汽車中都可以實現。在當今這一大數據時代,傳統汽車制造業也深受智能化浪潮的影響,向互聯時代轉移。借助車聯網,智能汽車駕駛者在使用過程中產生的信息可以得到及時反饋,未來汽車將變得更加智能。
如今消費者購買汽車已經不再是僅僅看動力和舒適性,他們對產品的科技含量也日益關注。據不完全統計,2015年中國汽車產量有望達到2500萬輛,其中搭載車聯網系統的智能車型將逐漸從高端車型向普通車型普及。那么,作為智能汽車的自動駕駛汽車,離我們到底有多遠?
[事 件]
百度無人駕駛汽車完成路測
眾所周知,在北京開車絕對不是件容易的事。司機不僅要面對嚴重的交通擁堵,而且要時刻注意前車的突然變道,旁車經常性的加塞,以及不按車道“騎”在馬路中間行駛的車。對人的難度尚且如此,那么對于自動駕駛的車輛而言,困難程度可想而知。2015年12月初,百度無人駕駛車在國內首次實現了城市、環路及高速道路混合路況下的全自動駕駛。這輛寶馬與百度合作,以BMW3系GT為基礎研發的自動駕駛汽車從位于北京中關村軟件園的百度大廈附近出發,駛入G7京新高速公路,經五環路,抵達奧林匹克森林公園,并隨后按原路線返回。在往返全程中,百度無人駕駛車均自動駕駛,并實現了多次跟車減速、變道、超車、上下匝道、調頭等復雜駕駛動作,完成了進入高速(匯入車流)到駛出高速(離開車流)的不同道路場景的切換,測試時最高時速達100公里。此次百度無人駕駛車的路測成功,開創了中國無人駕駛車研發領域路況最復雜,自動駕駛動作最全面,和環境理解精度最高的三“最”。尤其值得一提的是,百度的無人駕駛車項目是國內唯一通過ISO26262(汽車安全完整性水平)的全自動駕駛研究項目,雖然只是一個“α版本”,但它卻完整的跑通了從定位、高精度地圖到感知、控制、甚至決策這一系列的技術配合。此次測試的成功是一個里程碑,它標志著中國無人駕駛車的發展進入了新的階段。
緊隨其后,2015年12月4日,百度宣布正式成立自動駕駛事業部,由百度高級副總裁王勁擔任事業部總經理,百度高級總監李震宇任副總經理,百度深度學習實驗室主任林元慶兼任副總經理。百度自動駕駛事業部將聚焦于自動駕駛汽車的技術研發、生態建設與產業落地,計劃三年實現自動駕駛汽車的商用化,五年實現量產。事業部以實現“智慧出行,分時共享”為核心目標,讓人們享受智能的出行服務,并在不同時段讓自動駕駛汽車服務不同人群,以實現汽車資源的分時段共享。
王勁認為,過去車的價值主要在發動機、變速箱等機械設備上,但今后,它的價值將更多地體現在智能系統上。未來,汽車將實現完全自動駕駛,由智能系統來控制。而林元慶則表示,百度首先在高速路上實現全自動駕駛,然后會和一些城市合作,在一定地域范圍內實現全自動駕駛,最后把全自動駕駛逐步擴大到更多城市更多地域。
汽車技術日新月異,有關智能汽車的討論也一直伴隨著相關技術的發展而持續。工信部產業政策司司長馮飛博士認為,實現智能汽車的目標并不是一蹴而就的,估計可能是在未來10年,也就是到2025年時自動駕駛的智能汽車才會投放市場,實現人們想象中智能汽車所能實現的功能。
2015年12月9日,北京市公布了《〈中國制造2025〉北京行動綱要》(下稱《綱要》),選擇實施新能源智能汽車、集成電路、智能制造系統和服務、自主可控信息系統、云計算與大數據、新一代移動互聯網、新一代健康診療與服務、通用航空與衛星應用這八個新產業生態專項,力求構建新型產業生態系統,搶占產業主導權。可見,政府已經對智能汽車給予了相當程度的重視。
[背 景]
智能車輛的發展
近年來,智能車輛己經成為世界車輛工程領域研究的熱點和汽車工業增長的新動力,很多發達國家都將其納入到各自重點發展的智能交通系統當中。
所謂“智能車輛”,就是在普通車輛的基礎上增加先進的傳感器(雷達、攝像)、控制器、執行器等裝置,通過車載傳感系統和信息終端實現與人、車、路等的智能信息交換,使車輛具備智能的環境感知能力,能夠自動分析車輛行駛的安全及危險狀態,并使車輛按照人的意愿到達目的地,最終實現替代人來操作的目的。也就是說,自動駕駛汽車必須要能夠執行一系列的關鍵功,即它必須知道周圍發生了什么,必須知道它在哪里和它想去哪里,必須具有推理和決策的能力從而制定安全的行駛線路,而且必須有驅動裝置來掌控車輛的轉向和控制系統。因此,要讓智能汽車成為現實,需要有導航信息資料庫,有GPS定位系統,有交通管理中心提供實時的前方道路狀況信息的道路狀況信息系統,有車輛防碰系統,有緊急報警系統,以及無線通信系統等。
汽車業相對發達的美國政府為智能汽車定義了三個發展階段的目標,即第一個階段是使得汽車的功能擴展,利用互聯網技術把一些娛樂功能與服務進行擴展;第二個階段是輔助駕駛概念,其中重點之一是提高汽車的安全性;第三個階段才是真正的自動駕駛階段。
在過去幾十年的時間里,汽車上已經有了很多的智能化系統,比如車道偏離警告系統、正面碰撞警告系統、智能雨刷、智能懸架、防打瞌睡系統,以及緊急車道輔助系統等,而自動駕駛汽車所需的所有關鍵技術都已經從2004年以來就以各種形式被證實。可以說,智能汽車不是某個單一的元件或者單一的系統,它應該是不同系統的整合,然后加入到車內的連接,同時實現車與外部世界的連接以及車與車之間的連接與通信。正如工信部產業政策司司長馮飛所言,智能汽車發展的完整過程是一個動態演進過程,需要考慮階段性目標是什么、每一個階段性目標可能要花多長時間等。智能化汽車將是相當長的過程。
我國從上世紀80年代開始著手無人駕駛汽車的研制開發。1992年,國防科技大學研制成功了我國第一輛真正意義上的無人駕駛汽車。2000年6月,國防科技大學研制的第4代無人駕駛汽車試驗成功,最高時速達76km。2003年7月,國防科技大學和中國一汽聯合研發的紅旗無人駕駛轎車高速公路試驗成功,自主駕駛最高穩定時速130km,其總體技術性能和指標已經達到世界先進水平。另外,清華大學、西安交通大學、同濟大學、吉林大學等也都有與智能車輛相關的研究。
[焦 點]
全球科技巨頭聚焦汽車領域
隨著通信與信息技術的不斷演進,全球科技巨頭紛紛將注意力聚焦到汽車領域。
在2015年初舉行的國際消費電子產品展會(CES)上,美國高通公司展示了兩款全新的技術概念車,其中整合了高通最新的車載和連接技術——驍龍汽車解決方案。據報道,高通的智能汽車系統平臺可以讓用戶“登錄”到汽車上,并根據用戶預設的偏好調整車座和方向盤。用戶的賬戶信息會被顯示在中控臺的屏幕上,當中還會包含來自手機的一些細節信息,比如預約和音樂。
在美國,搜索引擎巨頭谷歌一直在致力于研發無人自動駕駛汽車。如今,其測試車隊擁有大約10輛自動駕駛汽車,并已成功地游說內華達州、佛羅里達州和加利福尼亞州改變立法,從而允許它在其公共道路上測試自動駕駛汽車。谷歌無人駕駛汽車項目主管Chris Urmson曾表示,到2020年,無人駕駛汽車不僅會普及,還將成為“標準”。
不僅互聯網巨頭如此,連英特爾都已經把觸角延展到了汽車領域。它與福特合作,計劃推出一款名為Mobii的汽車操作系統,而配備該系統的原型車會將汽車內置的攝像頭與已有傳感器數據、駕駛員習慣相結合,來改善駕駛及乘車體驗。除與福特合作外,英特爾還與捷豹路虎、豐田等合作,共同研發包括車載信息娛樂系統、輔助駕駛和自行泊車等自動駕駛在內的多項新技術。
2015年12月9日,韓國三星電子宣布將新設“電裝事業組”,將智能汽車視作未來的新開發項目,重新進軍汽車領域。這距離2000年三星將其旗下的三星汽車出售給雷諾從而退出汽車市場已有15年。三星電子表示,該公司在短期內將以提升電裝部門的競爭實力為目標,初期重點為媒體播放器、導航等車用資訊娛樂和自動駕駛,之后再逐步加強與子公司的合作。
與國外類似,我國國內的科技巨頭們也在關注汽車領域。
2015年3月,阿里巴巴集團與上汽集團共同宣布,將合資設立10億元互聯網汽車基金,用于推進互聯網汽車開發和運營平臺建設。未來,該平臺將是開放式的資本平臺,吸納更多互聯網汽車參與者。2015年7月,阿里巴巴集團與上汽集團在上海簽署“互聯網汽車”戰略合作協議,雙方擬在“互聯網汽車”和相關應用服務領域開展合作,共同打造面向未來的“互聯網汽車”及其生態圈。上汽集團與阿里巴巴聯合研發的互聯網汽車將采用YunOS操作系統,并會整合阿里旗下阿里云計算、高德導航、阿里通信等應用服務資源。據悉,雙方合作的首款互聯網汽車將于2016年上市。
2015年3月,樂視控股與北京汽車股份有限公司(北汽)在香港正式簽訂戰略合作協議,旨在將北京汽車在汽車方面研發制造的經驗和能力,與樂視控股在互聯網技術與理念、軟硬件一體化的能力、用戶運營與價值挖掘能力相結合,共同打造互聯網智能汽車生態系統。北汽集團董事長徐和誼認為,汽車企業未來可能會成為互聯網企業的貼牌制造商。
作為全球第二大通訊供應商,華為集團于2014年年底正式宣布進軍車聯網領域,并推出全新車載模塊ME909T。據悉,華為每年都將投資上億元人民幣用于車聯網領域的研發,并在該產業中長期投資。2015年10月,華為技術有限公司與東風汽車在武漢簽署戰略合作協議,在汽車電子、智能汽車、IT/ICT信息化建設等領域展開跨界合作。事實上,華為已成功為東風開發了WindLink產品和服務。該系統具有強大的智能互聯功能,目前已經搭載到即將上市的東風風神AX7車型上。采用高分辨率的9英寸觸摸屏,強大的人機交互界面可以通過有線與無線兩種方式實現手機車機的雙屏互聯。
隨后,2015年11月,華為技術有限公司又與長安汽車簽署戰略合作協議,成為車聯網和智能汽車領域的戰略合作伙伴,將共同在車聯網平臺、車載通信設備、車機、多屏互動、移動終端、芯片、系統應用及商業模式等領域開展業務合作。
隨著各大汽車企業與科技巨頭的關注與投入,相關技術勢必得到更快更深地發展,而這將能讓司機更安全、更高效地駛向目的地。以往人與車的交流,將轉向車與車、車與路、車與基礎設施的交流,人、車、路和基礎設施的四維交互則是車聯網帶來的趨勢,而這也將為無人駕駛技術的完善打下堅實的基礎。
[啟 示]
上路須解決安全和法律問題
無人駕駛汽車是一種智能汽車,它通過車載傳感器來感知車輛周圍環境,并根據感知所獲得的數據自動規劃行車路線,控制車輛的轉向和速度,從而使車輛能夠安全、可靠地在道路上行駛,并到達預定目標,它將是新世紀汽車技術飛躍發展的重要標志。如果說車聯網在汽車安全、節能、環保方面的價值是間接、基礎性的,那么智能汽車在提高行車安全、減輕駕駛員負擔方面的核心價值則是直接、顯而易見的。
智能車輛的主要特點是以技術彌補人為因素的缺陷,使得即便在很復雜的道路情況下,也能自動地操縱和駕駛車輛繞開障礙物,沿著預定的道路軌跡行駛。無人駕駛汽車由行車電腦精確控制,可以有效減少酒駕、疲勞駕駛、超速等人為不遵守交通規則導致的交通事故。同時,自動駕駛汽車不會去嘗試那些每天在路上由人類駕駛員所做出的大膽的危險操作。例如,自動駕駛的重型貨運車輛,應該就會比現在的大貨車安全,因為現在的很多大貨車都在由不是很熟悉路況、不嚴格遵守交通規則,并且經常打瞌睡的司機在駕駛。研究表明,在智能汽車的初級階段,通過先進智能駕駛輔助技術有助于減少50%~80%的道路交通安全事故。在智能汽車的終極階段,即無人駕駛階段,甚至可以完全避免交通事故,把人從駕駛過程中解放出來,這也是智能汽車最吸引人的價值魅力所在。
雖然智能汽車,尤其是自動駕駛技術很有可能會改變人們的生活,但是,也有很多潛在的問題。
在汽車本身方面,汽車工程師要面臨的巨大的挑戰是如何確保這些高度復雜、安全性相當關鍵的系統(以及系統的系統)足夠可靠和安全。自動汽車駕駛系統的可靠性仍然需要較長時間的驗證,比如大規模應用時,如何保證軟件系統不受病毒感染,從而避免造成重大的交通事故。
在外部系統方面,工程師們要考慮的不僅僅是僅涉及車輛系統的安全,而且還要同時考慮外延的基礎設施-車輛系統的安全性和可靠性。以微軟的Windows為例,雖然已經被廣泛使用20多年了,但還是經常會崩潰。然而遺憾的是,如果是在汽車上系統發生崩潰,我們無法按Alt+Control+Del。另外,保護客戶數據也相當重要,因為駕駛數據相當私人和敏感。再有,要實現自動駕駛,用以支持自動駕駛和實時交通管理要求的網絡也需要得到明顯改善。
在監管和責任方面,在自動駕駛汽車上路之前,有一系列的問題需要解決。從監管的角度來說,合法性和賠償責任是關鍵問題所在,其中最主要的可能是責任問題,即當自動駕駛汽車發生交通事故時由誰負責。是車主,汽車制造商,自動駕駛系統生產商,還是讓系統運行的軟件生產商?因此,在法律方面可能會發生很大變化。雖然智能系統可以大大改善安全(在道路交通事故中,人為錯誤造成的事故占90%以上),但是,立法者仍然需要迅速抓住賠償責任這一棘手問題,提出明確的指導意見,以確定當事故中涉及無人駕駛汽車時,誰來負責。合法性和賠償責任的界定各國將會不同,這也將會對自動駕駛技術如何出現在市場造成影響。其次是合法化問題。要實現自動駕駛,明確禁止自動駕駛的《維也納公約(Vienna Convention)》(于1968年被許多國家承認并遵守的國際條約,其中包括絕大多數歐洲國家,但不包括美國)和一些類似的國家立法,必須適應新的技術可能性。為使自動駕駛汽車合法地在公路上行駛,改變道路交通法例也將是必要的。政府必須針對如何監管的問題制定明確的計劃。例如,交通運輸部需要解釋清楚,汽車將如何進行認證和測試,駕駛員將如何進行培訓,駕駛標準將如何進行調整。在相關法律問題得到解決之前,大規模的推廣應用將不會實現。
正如日產(中國)投資有限公司副總經理三崎匡美所言,智能汽車的核心問題,是通過智能汽車把人、車、社會有效連接起來,讓汽車產業發展面臨的交通、環境、能源、安全等四大問題真正得到解決。而其中最核心的主題,就是安全。因此,要實現智慧汽車的真正突破,將來讓自動駕駛汽車開上各種道路,方方面面的安全問題必須首先解決。