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上一版3  4下一版 2016年5月14日 星期 放大 缩小 默认
“无人驾驶”离我们有多远
本报记者 杨忠阳
▲ 两辆改装的长安睿骋无人驾驶汽车驶入长安北京公司。

◀ 乐视leSEE无人驾驶概念车样车亮相北京车展。

▼ 全新梅赛德赛-奔驰长轴距E级车在北京车展全球首发。本报记者 杨忠阳摄

在今年的北京车展上,长安、北汽、乐视、日产等企业都高调展示了其无人驾驶汽车。此前的4月17日,两辆改装的长安睿骋已从重庆至北京,完成了2000公里的长距离无人驾驶测试项目。这让无人驾驶汽车再次成为人们热议的话题。

究竟什么才是真正的无人驾驶汽车?为什么各大企业都在竞相研发无人驾驶汽车?“无人驾驶”汽车离我们还有多远?

无人驾驶是智能汽车最高层次

“要正确理解无人驾驶汽车,先得弄清楚智能汽车的定义,以及其所包含的五个层次。”清华大学汽车工程系主任李克强解释说,所谓智能汽车,是指搭载先进的车载传感器、控制器、执行器等装置,融合现代通信与网络技术,实现车(V)与人、车、路、云等(X)智能信息交换和共享,使车辆具备复杂环境感知、智能化决策、协同控制功能,能综合实现安全、节能、环保、舒适行驶,逐步替代人操作的新一代汽车。

据他介绍,目前美国高速公路安全管理局将智能汽车定义为五个层次:

一是无智能化(层次0):由驾驶员时刻完全地控制汽车,包括制动器、转向器、油门踏板以及起动机。

二是具有特殊功能的智能化(层次1):汽车基本以人为主体对车辆进行控制,智能主要体现在汽车具有一个或多个特殊自动控制的系统,通过警告防范车祸于未然,可称之为“辅助驾驶阶段”。这一阶段的许多技术大家并不陌生,比如车道偏离警告系统(LDW)、正面碰撞警告系统(FCW)、盲点信息(BLIS)系统。

三是具有多项功能的智能化(层次2):汽车仍是以人干预为主,但具有将至少两个原始控制功能融合在一起实现的系统,完全不需要驾驶员对这些功能进行控制,可称之为“半自动驾驶阶段”。这个阶段的汽车会智能地判断司机是否对警告的危险状况做出响应,如果没有,则替司机采取行动,比如紧急自动刹车系统(AEB)、紧急车道辅助系统(ELA)。

四是具有限制条件的无人驾驶(层次3):汽车能够在某个特定的驾驶交通环境下让驾驶员完全不用控制汽车,而且汽车可以自动检测环境的变化以判断是否返回驾驶员驾驶模式,可称之为“高度自动驾驶阶段”。目前,百度、谷歌无人驾驶汽车基本处于这个层次。

五是全工况无人驾驶(层次4):汽车完全自动控制车辆,全程检测交通环境,能够实现所有的驾驶目标,驾驶员只需提供目的地或者输入导航信息,在任何时候都不需要对车辆进行操控,可称之为“完全自动驾驶阶段”或者“无人驾驶阶段”。

“显然,无人驾驶汽车属于智能汽车最高层次。”李克强表示,当前汽车交通事故在很大程度上取决于人为因素,无人驾驶汽车由行车电脑精确控制,可有效减少疲劳驾驶、超速等人为不遵守交通规则导致的交通事故。同时,还能提高车辆利用率,降低汽车总销量,减轻汽车对环境的污染。就企业而言,加快无人驾驶汽车的研发和商用,也是提升自身产品档次和市场竞争力的重要手段。

现阶段仍处于“半自动驾驶”状态

事实上,早在1984年,美国卡内基梅隆大学就研制出首辆全功能无人驾驶汽车Navlab。但具有标志性意义的路测试验是在2013年8月,由奔驰工程师“驾驶”全新S500智能测试车,复制“汽车的发明者”卡尔·本茨夫人在1888年进行的人类首次机车长途旅行。

据介绍,全程旅行的路线由德国曼海姆驶向普福尔茨海姆,途中经历了高速公路、乡间道路和城市路段的考验。S500智能驾驶试验车以先进的无人驾驶技术,顺利通过了各种复杂路况——交通灯、环岛、行人、自行车以及有轨电车等环境的考验,全过程没有任何人为动作干预它的自主驾驶,被业界认为,“奔驰再一次创造历史,从技术上,人类向无人驾驶迈进了一大步”。

我国从上世纪80年代起,着手无人驾驶汽车的研制开发。1992年,国防科技大学研制成功我国首辆真正意义上的无人驾驶汽车。2011年7月14日,由国防科技大学自主研发的红旗HQ3无人车完成了从长沙到武汉共计268公里的高速全程无人驾驶实验,人工干预距离仅占总里程的0.78%。今年4月12日,长安睿骋无人驾驶汽车从重庆,历时6天,途经陕西、河南、河北等全国多个省市及地区,行程超过2000公里,最终抵达北京长安汽车有限公司,标志着我国首个长距离无人驾驶测试项目顺利完成。

那么,当前的无人驾驶研发和应用究竟处于什么样的阶段呢?“准确地说,目前长安无人驾驶汽车的技术水平处于2级至3级之间。也就是说,其高速路况的无人驾驶汽车技术已经接近量产,而低速城市路况的无人驾驶汽车尚无法完成实际路测,两种路况的技术结合,仍然需要一段时间。”长安汽车副总裁李伟表示,3级无人驾驶的匹配将于2018年完成,2019年实现量产;而4级完全自动驾驶,则需要在2025年才能实现。

目前,全球汽车巨头们也正致力于第三个层次“高度自动驾驶技术”的实用化研发和产业化,即将实现量产上市。据介绍,沃尔沃将率先量产全球首个自动驾驶技术——堵车辅助系统,该系统是自适应巡航控制和车道保持辅助系统的集成与延伸,可确保汽车在车流行驶速度低于50公里/小时的情况下,自动跟随前方车辆行进。此外,奔驰、奥迪等也在推出搭载诸如自动转向、加减速、车道引导、自动停车、自适应巡航控制等技术的汽车,它们大多属于第三层次的智能驾驶技术。

梅赛德斯-奔驰汽车公司研发工作负责人韦伯博士告诉《经济日报》记者,“目前,包括雷达系统、红外超声波系统、立体声视觉摄像机等技术,已经在奔驰的一些量产车上实现了半自动驾驶”。而北京梅赛德斯-奔驰销售服务公司总裁兼CEO倪恺表示,“本届北京车展奔驰首发的全新长轴距E级车,在条件允许的情况下,可以实现自动驾驶”。这是目前市场上量产车中在无人驾驶领域中最先进的一款,被称为“全球最智能行政座驾”。

需要指出的是,尽管谷歌宣布其研发的无人驾驶汽车已经在电脑的控制下安全行驶了100多万公里,但谷歌无人驾驶汽车依靠激光测距仪、视频摄像头、车载雷达、传感器等获得环境感知和识别能力,确保行驶路径遵循谷歌街景地图预先设定的路线。其装置价格昂贵,仅激光设备和雷达感应器的成本就在50万到70万美元,再加上特定的机械手等,一辆车至少要200万美元,难以大规模推广应用。

与IT企业不同,奔驰、奥迪、沃尔沃、福特等汽车巨头,均选择了更具实用性的民用智能车技术路线。在技术装置方面,主要采用常规的雷达、相机、传感器、摄像机等进行环境感知和识别,通过基于车联网的协同式辅助驾驶技术进行智能信息交互,结合GPS导航实现路径规划,并更加注重机电一体化系统动力学及控制技术的研发,成本低廉,便于大规模推广应用。“长安汽车配件成本是当前涉及无人驾驶企业中最低的,以低速车型为例,其增加成本在30万元左右;而高速车型的增加成本仅为3万元左右,相比有些企业动辄七八十万的增加成本来讲,已经非常接近量产成本。”李伟说。

商业化应用面临多重障碍

既然当前无人驾驶汽车商用化应用仍处于半自动状态,那么,影响其前行的障碍究竟在哪里呢?

首先,技术成熟度不够。梅赛德斯-奔驰汽车集团销售与市场营销执行副总裁康林松认为,无人驾驶是建立在复杂的传感系统之上的,目前,这一领域的最大挑战就是如何不断地突破软件技术和硬件条件的标准,让汽车可以像人一样,通过深度学习,对周围的环境迅速产生正确的反应,从而采取灵活而又安全的措施,这是一个较为复杂的过程。

其次,外部通信及交通信息大数据的采集也还面临较大挑战。车与车间如何通信?通信技术数据的提取、总结、下载、归纳如何配送至车辆?这都是实现无人驾驶必须解决的问题。同时,实现无人驾驶必须拥有高精度的路面数据,这也是实现完全自动驾驶计算的基础,但因现实路面情况比我们想象复杂得多,且不说强行并线、抢行这样的行为机器能否适应,仅仅指示牌或者信号灯标识不清,都可能导致自动驾驶系统出现误判。甚至有专家戏言,如果遇到“碰瓷”,无人驾驶汽车将无法通过技术手段突破。

李克强还告诉记者,由于车联网技术涵盖汽车、IT、交通等多个行业,相关技术标准法规仍不健全,协调式辅助驾驶技术目前还很难得到大规模应用。事实上,当前的谷歌无人驾驶汽车仍旧离不开人的操控,只能按预定程序行进,在雾雪天气会受到干扰,并在加速、减速及转向时衔接不太好。2月14日,一辆谷歌无人驾驶汽车就与公交车发生了碰撞。在李克强看来,全工况的无人驾驶技术仍处于研发阶段,最终的实用性测试和验证还需要很长时间。

此外,无人驾驶汽车要真正上路,还将面临法律和道德方面的问题。一方面,无人驾驶汽车与有人驾驶汽车发生交通事故时,其责任归属以及保险赔付等问题有待商议解决。吉利集团董事长李书福举例说,“大部分国家交通法规都规定,司机开车时双手必须放在方向盘上,而汽车在无人驾驶时,司机的双手会离开方向盘。若在此情况下发生事故,法律责任很难判定,如果这一领域在立法上不够清晰,自动驾驶汽车很难上路”。另一方面,无人驾驶技术永远是将保护车辆和车内人员作为第一要务,这其中又涉及交通道德问题。

多位专家向记者表示,无论从技术成熟度,还是现实的复杂性来说,全球无人驾驶汽车离真正应用还有很长一段路要走,并不像一些互联网企业“炒作”的那样简单。清华大学汽车研究所所长陈全世认为,企业不能因为短时间商用存有难度,就放弃对无人驾驶技术的研究和路试,“毕竟自动驾驶、乃至无人驾驶,是未来汽车发展大趋势,代表着行业技术制高点”。

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