迪拜在市中心試運營(yíng)的無(wú)人駕駛客車(chē)
“無(wú)人汽車(chē)自己開(kāi)動(dòng)了。”隨著(zhù)工作人員的提醒,汽車(chē)緩緩起步,隨后上路、變道、加速……一輛普通汽車(chē)靈活地穿梭于高速公路上,車(chē)頂戴著(zhù)一個(gè)高速旋轉的“帽子”,讓人感到新奇。從車(chē)窗望進(jìn)去,才發(fā)現駕駛人的雙手并沒(méi)有放在方向盤(pán)上,這輛車(chē)在“自己走”。
這輛百度無(wú)人駕駛汽車(chē)正在進(jìn)行的是北京開(kāi)放高速路的自動(dòng)駕駛路測。從位于海淀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(huán)路,抵達奧林匹克森林公園,然后按原路線(xiàn)返回,全程近30公里。
近看,車(chē)體由普通汽車(chē)改造而來(lái),構造基本沒(méi)變。車(chē)內則布滿(mǎn)了密密麻麻的線(xiàn)纜和幾臺電腦。駕駛人坐在主駕駛位置,雙手沒(méi)有觸碰方向盤(pán),雙腳也不踩剎車(chē)和油門(mén),另一人在車(chē)后座控制電腦系統。“這臺車(chē)安裝了‘眼睛’和‘大腦’。‘眼睛’位于車(chē)頂和車(chē)身,‘大腦’就在這里和后備廂。”后座的技術(shù)人員介紹說(shuō)。
無(wú)人駕駛是什么
傳感器是“眼睛”,能360度感知路上物體的遠近深淺;車(chē)輛控制技術(shù)是“大腦”,能實(shí)時(shí)感知環(huán)境信息
通俗地說(shuō),無(wú)人駕駛就是讓汽車(chē)自己擁有環(huán)境感知、路徑規劃并自主實(shí)現車(chē)輛控制的技術(shù),也就是用電子技術(shù)控制汽車(chē)進(jìn)行的仿人駕駛或是自動(dòng)駕駛。
專(zhuān)家介紹說(shuō),車(chē)身安裝的傳感器,就是它的“眼睛”,能360度感知路上物體的遠近深淺,常見(jiàn)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(wú)人車(chē)的“大腦”就是車(chē)輛的控制技術(shù),能根據實(shí)時(shí)感知的環(huán)境信息、高精度地圖,實(shí)現最優(yōu)路徑規劃,預測周邊車(chē)輛和行人的行為和意圖。在交規和路況允許下,無(wú)人駕駛汽車(chē)會(huì )按照最高時(shí)速行駛,以提高行駛效率。
百度深度學(xué)習實(shí)驗室主任林元慶介紹說(shuō),百度無(wú)人駕駛汽車(chē)是利用人工智能,通過(guò)使用攝像機、激光雷達、毫米波雷達和GPS等系統來(lái)感知周?chē)h(huán)境,決定最優(yōu)行車(chē)路線(xiàn),實(shí)現無(wú)人工干預的全自動(dòng)駕駛。
“百度無(wú)人駕駛汽車(chē)的核心技術(shù)是百度汽車(chē)大腦,它可為汽車(chē)提供自動(dòng)駕駛整體解決方案。”林元慶說(shuō),這些技術(shù)包含計算機視覺(jué)、高精度地圖與定位、多傳感器融合、智能決策規劃等,運用于汽車(chē)啟動(dòng)、行駛和停車(chē)的整個(gè)過(guò)程。比如,當前方有減速車(chē)輛時(shí),智能決策系統將依據周邊的環(huán)境狀況,合理地決策減速尾隨或變道超車(chē)。汽車(chē)“大腦”也能夠不斷學(xué)習人類(lèi)的駕駛經(jīng)驗,不斷提升自身的“智商”,以保證安全、舒適、便捷的自動(dòng)駕駛體驗。
專(zhuān)家認為,無(wú)人駕駛技術(shù)或自動(dòng)駕駛技術(shù)的出現,依靠的是人工智能技術(shù)的突破,因此也和人工智能一樣,受益于海量數據、超強計算和優(yōu)秀算法。
人工智能技術(shù)突破的一個(gè)重要原因就是海量數據的積累,為訓練深度學(xué)習算法提供了所需的材料。無(wú)人駕駛汽車(chē)也是通過(guò)大量數據的訓練,不斷提升其智能水平。無(wú)人車(chē)搭載了各種類(lèi)型的傳感器,單車(chē)每小時(shí)大約產(chǎn)生100GB的數據。如果按照萬(wàn)臺車(chē)輛計算,每天將會(huì )有數十PB的數據被收集到云平臺上,用于訓練自動(dòng)駕駛系統。無(wú)人車(chē)所使用的高精度地圖每公里道路的原始數據量也將是傳統地圖的10萬(wàn)倍,數據的快速積累推動(dòng)著(zhù)汽車(chē)智能的不斷突破。
超強計算能力方面,伴隨著(zhù)云計算和車(chē)載計算機計算能力的不斷提升,車(chē)載計算機系統能在更短的時(shí)間內處理更復雜的任務(wù),實(shí)現自動(dòng)駕駛實(shí)時(shí)感知路況、智能決策和控制。而隨著(zhù)機器學(xué)習、深度學(xué)習等優(yōu)秀算法的出現和廣泛應用,人工智能在2013年后進(jìn)入了快速發(fā)展的新階段。應用到自動(dòng)駕駛領(lǐng)域,在權威評測中,2015年使用深度學(xué)習方法的車(chē)輛識別錯誤率要比2013年采用的傳統方法下降了69%。
無(wú)人駕駛好在哪
從看到緊急情況到剎車(chē)發(fā)揮作用的時(shí)間,目前已經(jīng)有無(wú)人車(chē)能達到0.2秒,比有人駕駛快了整整1秒
“如果人類(lèi)無(wú)法安全地駕駛,那么就不要人類(lèi)來(lái)干這事兒。”這是近年來(lái)全世界開(kāi)始興起的無(wú)人駕駛風(fēng)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(wú)人駕駛汽車(chē)。
無(wú)人車(chē)最大的價(jià)值就在于更加安全,比如無(wú)人駕駛汽車(chē)的智能感知車(chē)距功能可提高道路使用效率,同時(shí)能夠降低人為操作失誤,增加駕駛安全,有利于道路通暢。
專(zhuān)家介紹說(shuō),無(wú)人駕駛會(huì )讓交通出行的安全性大大提高。比如人駕駛汽車(chē),從看到緊急情況并踩下剎車(chē)一般需要0.6秒,而油壓系統需要0.6秒讓剎車(chē)發(fā)揮作用,總共是1.2秒的時(shí)間。而未來(lái)無(wú)人車(chē)整個(gè)反應過(guò)程只需要0.1秒到0.6秒,目前已經(jīng)有無(wú)人車(chē)技術(shù)達到了0.2秒。加上未來(lái)電動(dòng)剎車(chē)代替液壓剎車(chē),無(wú)人車(chē)有機會(huì )在0.2秒內緊急制動(dòng),這比有人駕駛的平均1.2秒快了整整1秒,1秒的時(shí)間往往可能是救命的時(shí)間。
此外,駕駛員的安全視距一般在50米左右,而自動(dòng)駕駛汽車(chē)安裝有多種中遠距雷達、攝像頭等傳感器,能實(shí)現200米以上的超視距掃描觀(guān)測。更為重要的是,基于人工智能的無(wú)人車(chē)不會(huì )累、不會(huì )受情緒干擾、不會(huì )出現酒駕醉駕和開(kāi)車(chē)時(shí)發(fā)短信、打電話(huà)等問(wèn)題。無(wú)人車(chē)也更遵守交通規則,能夠提高交通系統的效率。
樂(lè )視超級汽車(chē)(中國)智能駕駛副總裁倪凱博士認為,無(wú)人駕駛投入實(shí)際應用后,將極大程度降低因人為操作失誤造成的交通事故率,提升交通效率,并減少污染。而用戶(hù)在車(chē)內的體驗也會(huì )發(fā)生根本性的變化,擺脫方向盤(pán)的束縛,擁有更多可以利用的時(shí)間和更低的出行成本。
專(zhuān)家認為,無(wú)人車(chē)的應用一開(kāi)始還是在交通和物流領(lǐng)域,比如成為公共交通系統的重要選擇。但隨著(zhù)技術(shù)的成熟和商業(yè)化的發(fā)展,無(wú)人駕駛汽車(chē)會(huì )成為生活的移動(dòng)終端,融合視、聽(tīng)、說(shuō)等功能,成為人工智能技術(shù)的重要應用。
相關(guān)報告指出,無(wú)人駕駛汽車(chē)可能會(huì )先進(jìn)入特殊群體,隨后在普通消費市場(chǎng)熱賣(mài)。由于安裝了攝像頭、感應器、激光和人工智能系統,無(wú)人駕駛汽車(chē)的最初成本會(huì )很高,普通消費者難以接受。但是企業(yè)和一些特殊行業(yè)將是早期消費群體。最有可能采納無(wú)人車(chē)的包括園區用車(chē)、公交車(chē)、出租車(chē)、快遞車(chē)輛、工業(yè)應用以及老年人和殘障人士出行。對老年人和殘障人士這兩個(gè)消費群體來(lái)說(shuō),無(wú)人駕駛汽車(chē)可以讓他們自由出行,無(wú)需依靠家人、朋友。
無(wú)人駕駛還有多遠
業(yè)界樂(lè )觀(guān)的看法是,在2025年前后,真正意義的完全無(wú)人駕駛汽車(chē)將正式上路
盡管無(wú)人車(chē)的智能水平令人嘆服,但此前特斯拉公司由于自動(dòng)駕駛而發(fā)生的事故,讓人對無(wú)人駕駛仍不放心。實(shí)際上,無(wú)人駕駛和自動(dòng)駕駛并不完全相同。
倪凱說(shuō),無(wú)人駕駛完全不需要人為干預,汽車(chē)可以通過(guò)環(huán)境感知、行為決策、運動(dòng)控制等技術(shù)完成一系列的行車(chē)動(dòng)作。而自動(dòng)駕駛也可以代替駕駛員控制車(chē)輛,但必要時(shí)依然需要人對車(chē)輛進(jìn)行操控。目前,部分自動(dòng)駕駛技術(shù)和輔助駕駛技術(shù)已經(jīng)應用到了日常可見(jiàn)的汽車(chē)上,比如前后車(chē)距測量、自動(dòng)泊車(chē)等功能。
根據美國國家公路交通安全管理局公布的劃分標準,智能汽車(chē)可以分為4個(gè)級別,分別為:駕駛輔助、半自動(dòng)駕駛、高度自動(dòng)駕駛、完全自動(dòng)駕駛。第四級別屬于全無(wú)人駕駛的最高級別,是汽車(chē)駕駛自動(dòng)化、智能化程度最高的級別,也就是習慣所說(shuō)的無(wú)人駕駛。
無(wú)人駕駛與前三個(gè)級別不同。前三個(gè)級別智能汽車(chē)仍是交通工具,第四級別無(wú)人駕駛則是“四個(gè)輪子的電腦”。這也是兩種不同的自動(dòng)駕駛轉型路線(xiàn)。第一種是“漸進(jìn)演化”的路線(xiàn),也就是說(shuō)在傳統的汽車(chē)上逐漸新增一些自動(dòng)駕駛的功能,例如特斯拉汽車(chē)的自動(dòng)駕駛功能就屬于這種類(lèi)型,也包括傳統的汽車(chē)制造商。另外一種就是“一步到位”的路線(xiàn),它們從一開(kāi)始就是徹徹底底的自動(dòng)駕駛汽車(chē),例如Alphabet、百度。對研發(fā)者來(lái)說(shuō),安全是自動(dòng)駕駛的根本出發(fā)點(diǎn),兩種發(fā)展方式并非完全矛盾。
“漸進(jìn)演化”的半自動(dòng)車(chē),其本質(zhì)上還是一種為駕駛者優(yōu)化體驗的機制。目前已經(jīng)允許駕駛員在道路上雙手離開(kāi)方向盤(pán)行駛。此外,利用一系列的傳感器和攝像頭,這些半自動(dòng)駕駛汽車(chē)還能完成并線(xiàn)、自動(dòng)泊車(chē)、在一條車(chē)道上行駛和自動(dòng)剎車(chē)等操作。專(zhuān)家介紹說(shuō),以特斯拉為例,根據對于無(wú)人駕駛的標準,特斯拉的自動(dòng)駕駛基本處于2級與3級之間,也就是說(shuō),特斯拉的自動(dòng)駕駛或無(wú)人駕駛的服務(wù)對象都是司機,而非乘客。在使用時(shí),駕駛者仍需保持駕車(chē)應有的機警,時(shí)刻留意車(chē)輛的行駛情況,以便在緊急情況下,隨時(shí)接管車(chē)輛的控制權。此前特斯拉因為自動(dòng)駕駛在美國佛羅里達州發(fā)生的事故中,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(dòng)輔助駕駛仍需要駕駛員始終全神貫注地監控交通環(huán)境,并準備好隨時(shí)接管方向盤(pán)。
“一步到位”的無(wú)人駕駛車(chē),其實(shí)就是一個(gè)特殊的帶著(zhù)輪子的機器人,它的核心技術(shù)在“大腦”。本質(zhì)上說(shuō),無(wú)人駕駛是一個(gè)軟件或算法問(wèn)題。它首先瞄準自動(dòng)駕駛的最高級別,也就是4級無(wú)人駕駛,這個(gè)級別的無(wú)人駕駛服務(wù)對象是乘客。同時(shí),汽車(chē)也被看作是新一代的移動(dòng)計算終端,直接用最優(yōu)的計算能力和最好的傳感器以最大化保證安全,直接實(shí)現全無(wú)人駕駛,再試圖在幾年之內通過(guò)產(chǎn)業(yè)化的努力大幅降低傳感器價(jià)格,從而縮短量產(chǎn)時(shí)間。
業(yè)界樂(lè )觀(guān)的看法是,在2025年前后,真正意義的完全無(wú)人駕駛汽車(chē)將正式上路。倪凱認為,目前無(wú)人駕駛技術(shù)依然處在研發(fā)及實(shí)驗階段,在實(shí)際投入量產(chǎn)前依然需要大量的工作。由于中國特殊的道路交通環(huán)境,想要解決國內自動(dòng)駕駛技術(shù)發(fā)展中的問(wèn)題,必須依賴(lài)于本土研發(fā)。目前,中國的人工智能研究已處于世界前沿,有關(guān)方面也在積極起草自動(dòng)駕駛相關(guān)的行業(yè)標準及政策法規,這些都將有力推動(dòng)自動(dòng)駕駛乃至無(wú)人駕駛在中國的發(fā)展。
自動(dòng)駕駛的四個(gè)階段(延伸閱讀)
從汽車(chē)駕駛自動(dòng)化程度的角度來(lái)看,自動(dòng)駕駛可以分為4個(gè)階段:駕駛輔助、半自動(dòng)駕駛、高度自動(dòng)駕駛、完全自動(dòng)駕駛。
在駕駛輔助階段,系統設計是為駕駛人提供協(xié)助,包括提供重要或有益的駕駛相關(guān)信息,以及在形勢開(kāi)始變得危急的時(shí)候發(fā)出明確而簡(jiǎn)潔的警告。目前,很多中高端轎車(chē)所采用的車(chē)道偏離警告、盲點(diǎn)檢測等輔助駕駛功能均屬于這個(gè)階段的技術(shù),其特點(diǎn)是駕駛人是車(chē)輛操作主體,系統只做預警。
在半自動(dòng)駕駛階段,系統設計是在駕駛人收到警告卻未能及時(shí)采取相應行動(dòng)時(shí)能夠自動(dòng)進(jìn)行干預,其特點(diǎn)是駕駛人是車(chē)輛操作主體,系統在必要時(shí)可干預車(chē)輛控制。
在高度自動(dòng)駕駛階段,系統設計是支持車(chē)輛實(shí)現所有交通環(huán)境下的自動(dòng)駕駛功能,駕駛人可以在較長(cháng)時(shí)間不參與控制車(chē)輛,其特點(diǎn)是車(chē)輛代替駕駛人成為操作主體,其駕駛人部分注意力需監控路面行駛。
在完全自動(dòng)駕駛階段,系統設計是支持車(chē)輛實(shí)現所有交通環(huán)境下的自動(dòng)駕駛功能,無(wú)需駕駛人手動(dòng)操作,其特點(diǎn)是車(chē)輛可完全替代駕駛人成為操作主體,其駕駛人注意力無(wú)需監控路面行駛。
(責任編輯:張少雷)