關注身邊的前沿科技：無人駕駛，也許更安全
迪拜在市中心試運營的無人駕駛客車
“無人汽車自己開(kāi)動了。”随著(zhe)工作人員的提醒，汽車緩緩起(qǐ)步，随後(hòu)上路、變道(dào)、加速……一輛普通汽車靈活地穿梭于高速公路上，車頂戴著(zhe)一個高速旋轉的“帽子”，讓人感到新奇。從車窗望進(jìn)去，才發(fā)現駕駛人的雙手并沒(méi)有放在方向(xiàng)盤上，這(zhè)輛車在“自己走”。
這(zhè)輛百度無人駕駛汽車正在進(jìn)行的是北京開(kāi)放高速路的自動駕駛路測。從位于海澱區上地科技園區的百度大廈出發(fā)，駛入G7京新高速公路，經(jīng)五環路，抵達奧林匹克森林公園，然後(hòu)按原路線返回，全程近30公裡(lǐ)。
近看，車體由普通汽車改造而來，構造基本沒(méi)變。車内則布滿了密密麻麻的線纜和幾台電腦。駕駛人坐在主駕駛位置，雙手沒(méi)有觸碰方向(xiàng)盤，雙腳也不踩刹車和油門，另一人在車後(hòu)座控制電腦系統。“這(zhè)台車安裝了‘眼睛’和‘大腦’。‘眼睛’位于車頂和車身，‘大腦’就在這(zhè)裡(lǐ)和後(hòu)備廂。”後(hòu)座的技術人員介紹說。
無人駕駛是什麼(me)
傳感器是“眼睛”，能(néng)360度感知路上物體的遠近深淺；車輛控制技術是“大腦”，能(néng)實時感知環境信息
通俗地說，無人駕駛就是讓汽車自己擁有環境感知、路徑規劃并自主實現車輛控制的技術，也就是用電子技術控制汽車進(jìn)行的仿人駕駛或是自動駕駛。
專家介紹說，車身安裝的傳感器，就是它的“眼睛”，能(néng)360度感知路上物體的遠近深淺，常見的傳感器有激光雷達、毫米波雷達、攝像頭、超聲波雷達及組合導航模塊等。無人車的“大腦”就是車輛的控制技術，能(néng)根據實時感知的環境信息、高精度地圖，實現最優路徑規劃，預測周邊車輛和行人的行爲和意圖。在交規和路況允許下，無人駕駛汽車會按照最高時速行駛，以提高行駛效率。
百度深度學(xué)習實驗室主任林元慶介紹說，百度無人駕駛汽車是利用人工智能(néng)，通過(guò)使用攝像機、激光雷達、毫米波雷達和GPS等系統來感知周圍環境，決定最優行車路線，實現無人工幹預的全自動駕駛。
“百度無人駕駛汽車的核心技術是百度汽車大腦，它可爲汽車提供自動駕駛整體解決方案。”林元慶說，這(zhè)些技術包含計算機視覺、高精度地圖與定位、多傳感器融合、智能(néng)決策規劃等，運用于汽車啓動、行駛和停車的整個過(guò)程。比如，當前方有減速車輛時，智能(néng)決策系統將(jiāng)依據周邊的環境狀況，合理地決策減速尾随或變道(dào)超車。汽車“大腦”也能(néng)夠不斷學(xué)習人類的駕駛經(jīng)驗，不斷提升自身的“智商”，以保證安全、舒适、便捷的自動駕駛體驗。
專家認爲，無人駕駛技術或自動駕駛技術的出現，依靠的是人工智能(néng)技術的突破，因此也和人工智能(néng)一樣(yàng)，受益于海量數據、超強計算和優秀算法。
人工智能(néng)技術突破的一個重要原因就是海量數據的積累，爲訓練深度學(xué)習算法提供了所需的材料。無人駕駛汽車也是通過(guò)大量數據的訓練，不斷提升其智能(néng)水平。無人車搭載了各種(zhǒng)類型的傳感器，單車每小時大約産生100GB的數據。如果按照萬台車輛計算，每天將(jiāng)會有數十PB的數據被(bèi)收集到雲平台上，用于訓練自動駕駛系統。無人車所使用的高精度地圖每公裡(lǐ)道(dào)路的原始數據量也將(jiāng)是傳統地圖的10萬倍，數據的快速積累推動著(zhe)汽車智能(néng)的不斷突破。
超強計算能(néng)力方面(miàn)，伴随著(zhe)雲計算和車載計算機計算能(néng)力的不斷提升，車載計算機系統能(néng)在更短的時間内處理更複雜的任務，實現自動駕駛實時感知路況、智能(néng)決策和控制。而随著(zhe)機器學(xué)習、深度學(xué)習等優秀算法的出現和廣泛應用，人工智能(néng)在2013年後(hòu)進(jìn)入了快速發(fā)展的新階段。應用到自動駕駛領域，在權威評測中，2015年使用深度學(xué)習方法的車輛識别錯誤率要比2013年采用的傳統方法下降了69%。
無人駕駛好(hǎo)在哪
從看到緊急情況到刹車發(fā)揮作用的時間，目前已經(jīng)有無人車能(néng)達到0.2秒，比有人駕駛快了整整1秒
“如果人類無法安全地駕駛，那麼(me)就不要人類來幹這(zhè)事(shì)兒。”這(zhè)是近年來全世界開(kāi)始興起(qǐ)的無人駕駛風潮的邏輯。百度、Alphabet（谷歌母公司）等巨頭正在大力投資研發(fā)無人駕駛汽車。
無人車最大的價值就在于更加安全，比如無人駕駛汽車的智能(néng)感知車距功能(néng)可提高道(dào)路使用效率，同時能(néng)夠降低人爲操作失誤，增加駕駛安全，有利于道(dào)路通暢。
專家介紹說，無人駕駛會讓交通出行的安全性大大提高。比如人駕駛汽車，從看到緊急情況并踩下刹車一般需要0.6秒，而油壓系統需要0.6秒讓刹車發(fā)揮作用，總共是1.2秒的時間。而未來無人車整個反應過(guò)程隻需要0.1秒到0.6秒，目前已經(jīng)有無人車技術達到了0.2秒。加上未來電動刹車代替液壓刹車，無人車有機會在0.2秒内緊急制動，這(zhè)比有人駕駛的平均1.2秒快了整整1秒，1秒的時間往往可能(néng)是救命的時間。
此外，駕駛員的安全視距一般在50米左右，而自動駕駛汽車安裝有多種(zhǒng)中遠距雷達、攝像頭等傳感器，能(néng)實現200米以上的超視距掃描觀測。更爲重要的是，基于人工智能(néng)的無人車不會累、不會受情緒幹擾、不會出現酒駕醉駕和開(kāi)車時發(fā)短信、打電話等問題。無人車也更遵守交通規則，能(néng)夠提高交通系統的效率。
樂視超級汽車（中國(guó)）智能(néng)駕駛副總裁倪凱博士認爲，無人駕駛投入實際應用後(hòu)，將(jiāng)極大程度降低因人爲操作失誤造成(chéng)的交通事(shì)故率，提升交通效率，并減少污染。而用戶在車内的體驗也會發(fā)生根本性的變化，擺脫方向(xiàng)盤的束縛，擁有更多可以利用的時間和更低的出行成(chéng)本。
專家認爲，無人車的應用一開(kāi)始還(hái)是在交通和物流領域，比如成(chéng)爲公共交通系統的重要選擇。但随著(zhe)技術的成(chéng)熟和商業化的發(fā)展，無人駕駛汽車會成(chéng)爲生活的移動終端，融合視、聽、說等功能(néng)，成(chéng)爲人工智能(néng)技術的重要應用。
相關報告指出，無人駕駛汽車可能(néng)會先進(jìn)入特殊群體，随後(hòu)在普通消費市場熱賣。由于安裝了攝像頭、感應器、激光和人工智能(néng)系統，無人駕駛汽車的最初成(chéng)本會很高，普通消費者難以接受。但是企業和一些特殊行業將(jiāng)是早期消費群體。最有可能(néng)采納無人車的包括園區用車、公交車、出租車、快遞車輛、工業應用以及老年人和殘障人士出行。對(duì)老年人和殘障人士這(zhè)兩(liǎng)個消費群體來說，無人駕駛汽車可以讓他們自由出行，無需依靠家人、朋友。
無人駕駛還(hái)有多遠
業界樂觀的看法是，在2025年前後(hòu)，真正意義的完全無人駕駛汽車將(jiāng)正式上路
盡管無人車的智能(néng)水平令人歎服，但此前特斯拉公司由于自動駕駛而發(fā)生的事(shì)故，讓人對(duì)無人駕駛仍不放心。實際上，無人駕駛和自動駕駛并不完全相同。
倪凱說，無人駕駛完全不需要人爲幹預，汽車可以通過(guò)環境感知、行爲決策、運動控制等技術完成(chéng)一系列的行車動作。而自動駕駛也可以代替駕駛員控制車輛，但必要時依然需要人對(duì)車輛進(jìn)行操控。目前，部分自動駕駛技術和輔助駕駛技術已經(jīng)應用到了日常可見的汽車上，比如前後(hòu)車距測量、自動泊車等功能(néng)。
根據美國(guó)國(guó)家公路交通安全管理局公布的劃分标準，智能(néng)汽車可以分爲4個級别，分别爲：駕駛輔助、半自動駕駛、高度自動駕駛、完全自動駕駛。第四級别屬于全無人駕駛的最高級别，是汽車駕駛自動化、智能(néng)化程度最高的級别，也就是習慣所說的無人駕駛。
無人駕駛與前三個級别不同。前三個級别智能(néng)汽車仍是交通工具，第四級别無人駕駛則是“四個輪子的電腦”。這(zhè)也是兩(liǎng)種(zhǒng)不同的自動駕駛轉型路線。第一種(zhǒng)是“漸進(jìn)演化”的路線，也就是說在傳統的汽車上逐漸新增一些自動駕駛的功能(néng)，例如特斯拉汽車的自動駕駛功能(néng)就屬于這(zhè)種(zhǒng)類型，也包括傳統的汽車制造商。另外一種(zhǒng)就是“一步到位”的路線，它們從一開(kāi)始就是徹徹底底的自動駕駛汽車，例如Alphabet、百度。對(duì)研發(fā)者來說，安全是自動駕駛的根本出發(fā)點，兩(liǎng)種(zhǒng)發(fā)展方式并非完全矛盾。
“漸進(jìn)演化”的半自動車，其本質上還(hái)是一種(zhǒng)爲駕駛者優化體驗的機制。目前已經(jīng)允許駕駛員在道(dào)路上雙手離開(kāi)方向(xiàng)盤行駛。此外，利用一系列的傳感器和攝像頭，這(zhè)些半自動駕駛汽車還(hái)能(néng)完成(chéng)并線、自動泊車、在一條車道(dào)上行駛和自動刹車等操作。專家介紹說，以特斯拉爲例，根據對(duì)于無人駕駛的标準，特斯拉的自動駕駛基本處于2級與3級之間，也就是說，特斯拉的自動駕駛或無人駕駛的服務對(duì)象都(dōu)是司機，而非乘客。在使用時，駕駛者仍需保持駕車應有的機警，時刻留意車輛的行駛情況，以便在緊急情況下，随時接管車輛的控制權。此前特斯拉因爲自動駕駛在美國(guó)佛羅裡(lǐ)達州發(fā)生的事(shì)故中，調查發(fā)現駕駛員的注意力分散超過(guò)了7秒。而特斯拉自動輔助駕駛仍需要駕駛員始終全神貫注地監控交通環境，并準備好(hǎo)随時接管方向(xiàng)盤。
“一步到位”的無人駕駛車，其實就是一個特殊的帶著(zhe)輪子的機器人，它的核心技術在“大腦”。本質上說，無人駕駛是一個軟件或算法問題。它首先瞄準自動駕駛的最高級别，也就是4級無人駕駛，這(zhè)個級别的無人駕駛服務對(duì)象是乘客。同時，汽車也被(bèi)看作是新一代的移動計算終端，直接用最優的計算能(néng)力和最好(hǎo)的傳感器以最大化保證安全，直接實現全無人駕駛，再試圖在幾年之内通過(guò)産業化的努力大幅降低傳感器價格，從而縮短量産時間。
業界樂觀的看法是，在2025年前後(hòu)，真正意義的完全無人駕駛汽車將(jiāng)正式上路。倪凱認爲，目前無人駕駛技術依然處在研發(fā)及實驗階段，在實際投入量産前依然需要大量的工作。由于中國(guó)特殊的道(dào)路交通環境，想要解決國(guó)内自動駕駛技術發(fā)展中的問題，必須依賴于本土研發(fā)。目前，中國(guó)的人工智能(néng)研究已處于世界前沿，有關方面(miàn)也在積極起(qǐ)草自動駕駛相關的行業标準及政策法規，這(zhè)些都(dōu)將(jiāng)有力推動自動駕駛乃至無人駕駛在中國(guó)的發(fā)展。