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“无人车”车展狂吸粉 距离国内上路还远吗?

   第十四届北京国际车展于4月25日拉开序幕,作为全球最受瞩目的A级车展之一,北京国际车展吸引了来自14个国家和地区的1600多家参展商,共展示车辆1179台,其中112台为全球首发。在这场广大爱车族的视觉盛宴上,除了新车型,最激动人心的就是无人驾驶概念车了。特别是以长安汽车、北汽集团、上汽集团为代表的自主品牌车企纷纷展示了自己的无人驾驶汽车。

  长安汽车2000公里无人驾驶测试使用的睿骋轿车(摄影/李晶)

  “无人车”车展夺眼球

  为参加此次北京国际车展,两辆长安睿骋改装而成的无人驾驶汽车从重庆出发,沿途经过四川、陕西、河南、河北等全国多个省市及地区后,历时6天,行程2000公里,最终到达北京。

  提前预热的长安汽车重点展示了无人驾驶汽车的七大功能,包括全速自适应巡航、自动紧急刹车、交通拥堵辅助、车道对中、自动换道、主动限速、语音助手等。

  北汽集团开辟了专门的无人驾驶汽车展区,经过改装的EU260直接去掉了方向盘,外形和内饰也更显前卫。在未来无人驾驶汽车的规划上,北汽集团的设想更加大胆,不仅要去掉方向盘,未来还要去掉驾驶座和副驾驶座。

  上汽集团出展了号称“全球首款量产互联网汽车”的荣威RX5。作为一款“互联网汽车”,荣威RX5在行驶过程中高度依赖触屏操作,其搭载的阿里巴巴智能操作系统YunOS,能够利用阿里生态系统中支付宝、淘宝、地图等大数据。

  发布不久的“乐视超级汽车”LeSEE也出现在北京国际车展现场,并展示了无人驾驶功能。LeSEE采用纯电力驱动,最高时速可达131英里/小时(约合210公里/小时)。

  更令人兴奋的是,各汽车厂商同时透露了无人驾驶汽车量产的时间表。长安汽车总裁朱华荣表示,相对于新能源汽车,我们更容易看到无人驾驶汽车的未来。2018年左右半自动驾驶的无人汽车将实现量产;2020年左右高度自动驾驶也能够实现,而完全自动驾驶则有望在2025年左右实现。北汽集团新技术研究院副院长荣辉表示,如果顺利,今年年底就会看到北汽某种类型的无人驾驶汽车商用。

  特斯拉Model S(图片来自互联网)

  IT巨头跨界“无人车”

  除传统汽车生产商之外,IT界的巨头们对无人驾驶汽车产业同样觊觎已久。最具代表的包括目前全球最智能的量产电动汽车企业特斯拉,和刚刚利用人工智能技术战胜人类围棋冠军李世石的谷歌,以及在去年底完成混合路况下全自动驾驶路测的百度公司。

  早在2014年,特斯拉就向无人驾驶迈出了一小步,发布了自己的“自动驾驶”系统——Autopilot。这个系统可帮助特斯拉Model S实现自动泊车,识别行人和路标,自行控制车速,车道偏离预警,自动变道,自动巡航等功能,当检测到限速标志时,车子甚至可以自动减速到限速值之内。唯一遗憾的是,Autopilot并不能离开驾驶员,且特斯拉要求驾驶员的手始终放在方向盘上,一旦出现紧急情况,随时可以人为接管。

  选择小步快跑策略的特斯拉,绕过了现行交通相关法律法规对始终由人驾驶的约束,实现了车辆的自动驾驶,但放弃“无人”概念反而强调是“辅助”人类。与此同时,谷歌和百度等IT巨头却坚持让无人驾驶技术“一步到位”,而它们的无人车更像一台长了轮子的电脑。

  (图说)谷歌无人车(图片来自百度百科)

  谷歌曾表示要在2020年推出可实际上路行驶的无人驾驶汽车。摄像机、毫米波雷达和激光测距机是谷歌无人车“观察”交通状况的感知装置,而详细的地图则为其导航前方的道路。

  正式上路测试以来,谷歌无人车测试路程已有数百万公里,也积累了或多或少的事故经验。不过,比这些积累更具现实意义的是,谷歌无人车已经有了美国四个州的法律上的通行证,还获得了可以上路进行测试的合法车牌(红色车牌,有别于其他车牌)。

  (图说)习近平主席视察互联网之光博览会时,百度CEO李彦宏向习近平介绍了百度无人驾驶车(图片来自互联网)

  目前,国内的无人车相关法律仍是空白,但并未完全阻止无人车的测试。百度就曾于2015年12月实现了混合路况下的全自动驾驶,其与宝马合作的无人驾驶汽车最高时速达到了100公里。同年乌镇世界互联网大会上,习近平主席在百度无人车站台驻足,了解了无人车的自主研发程度、时速、成本、量产时间等问题。

  相比传统汽车生产商的渐进式技术路径和产品化方案,以谷歌、百度为代表的IT企业更倾向于直接实现完全无人驾驶,而且他们也有了明确的时间表。按照谷歌预计,2020年其无人驾驶汽车将实现商业化,2025年实现量产;百度无人驾驶汽车则提出了3年内实现商用,5年内实现量产的目标。

  国内“无人车”发展现状

  特斯拉的联合创始人兼CEO马斯克曾畅谈对于未来自动驾驶汽车的看法,他断言人工驾驶非常危险,终有一日会被法律禁止,并由无人驾驶取代。

  有关法律禁止人工驾驶的前瞻性预言能否实现要交由时间来判断,但马斯克对无人驾驶汽车前景的看好,却几乎成为业界的共识,国内高校、科研单位、汽车生产商的投入布局,以及政策方向都能看出端倪。

  2015年中国智能车未来挑战赛(图片来自互联网)

  其实早在21世纪初,国家自然科学基金委员会就设立了“视听觉信息的认知计算”重大研究计划,为检验成果还开展了名为“中国智能车未来挑战赛(以下简称‘挑战赛’)”的赛事。赛事从2009年开始每年举行一次,来自全国各地的高校、研究院所在这个赛事上展示着中国智能车最顶尖的技术。

  北京理工大学机械与车辆学院陈慧岩教授介绍说,与国外主要依赖于GPS信息和电子地图的做法不同,挑战赛要求参赛车辆展示感知自然环境并自动处理视听觉信息的能力和效率,也就是说通过车辆自己看见、听见道路环境信息,并通过计算机分析做出决策判断。

  无人驾驶车辆自主行驶的关键技术(图片来自互联网)

  为实现车辆的视听觉计算,参赛的车辆都进行了改装,比如为了让车辆有视听觉,要配置摄像头、激光雷达,毫米波雷达;为了让车辆自主决策,要配置计算设备等。别小看这些设备,几乎都在万元级别,尤其64线的三维激光雷售价约为六十万元人民币。改造完成的测试车往往身价攀升数倍到达数百万元,与限量版豪车价格不相上下。

  与此同时,国内的汽车生产商也通过与高校或零部件厂商合作的方式,进入到了无人驾驶汽车领域。政策方面,在《中国制造2025》中,已明确提出汽车行业四大发展方向之一就是“智能网联汽车”。

  为什么发展无人车

  “你有一封邮件”,当车载的人工智能读出操作提示时,沉浸在虚拟现实游戏中的你回过神来,关上无人车上的游戏,用手指在汽车屏幕上轻轻一点,邮件内容便出现在面前的“车窗”上,这是来自《未来电影——2030的上海》中描述了未来无人车的应用场景。当人工智能完全控制了汽车,人类的双手、双脚将彻底的解放出来,而无人车上的时间可以更轻松的度过。

  无人驾驶概念车(图片来自互联网)

  清华大学智能技术与系统国家重点实验室邓志东教授告诉记者,无人车能让安全、共享、绿色和节能发挥到最大化。无人车拥有智慧,但没有情绪,不会有疲劳驾驶、酒后驾驶的问题,更不会出现开车斗气的事情,从谷歌的数百万公里测试看,其比人类驾驶更加安全。至于共享方面,试想未来出门只需在家门口停靠的无人驾驶出租车上刷下卡,它会把你送到目的地,然后在附近等待下一位乘客的光顾。与此同时,不要忘记无人车普遍采用了新能源,需要充电时可以自己寻找附近的充电桩,实现快速充电……,无人车能带来的想象还有很多。

  其实,实现无人驾驶是人类一直以来的梦想,但其最初的目的是用于未来作战。早在20世纪70年代,西方发达国家就开始地面无人驾驶车辆的研究,90年代时,由于计算机、人工智能、机器人等方面的技术突破,地面无人驾驶车辆开始表现出了一定的作战能力。在军事应用需求的推动下,无人驾驶车辆技术得到不断发展和完善。

  美国卡内基梅隆大学研制了NavLab系列无人车、意大利帕尔玛大学研制的ARGO试验车、德国联邦国防大学研制的VaMoRs-P系统车等,都通过配置摄像头、激光雷达等传感器,进行了大量道路实验,并实现了100公里以上的时速。

  我国的无人车起步于“八五”期间,南京理工大学、北京理工大学、清华大学、浙江大学和国防科技大学等联合研制的ATB-1,以国产跃进手动挡卡车为车体,集成二维彩色摄像头,陀螺、超声波雷达等传感器,采用两台Sun Spark 10完成信息融合、黑板调度、全局和局部路径规划,实现了自主行驶、跟踪道路、避障、越野即岔路转弯的功能,但自主行驶最高速度为21.6公里/小时。“九五”期间,ATB-2车体更换为奔驰Sprinter414厢式货车,最高行驶速度到达74公里/小时。

  大约在21世纪初,无人驾驶车辆的研究开始转向民用领域,高校的研究成果获得了像谷歌等高科技企业的关注。

  “无人车”是个误会?

  无人驾驶汽车,从字面看就知道,驾驶行为是与人无关的。那么,无人车真的脱离了人为控制吗?很遗憾,这只是个误会。以无人车领域走在最前沿的谷歌为例,其摒弃了方向盘、油门、刹车和变速杆等几乎所有人为的操作,但仍保持了一个留给手动的“紧急制动”按钮。所以说,至少在现阶段,还没有哪一种驾驶行为完全脱离于人的操控,所以真正的无人驾驶汽车恐怕还远在天边。

  那么,我们常说的“无人驾驶”“无人车”是个什么样的概念呢?其实,从有人驾驶到无人驾驶的过程,有很多的分级,有些分为四级,有些分为五级。我们引用一个较为普遍的分级概念:

  0级:驾驶员所有时间完全控制车辆

  1级:实现自动化车辆单一控制功能

  2级:至少两个功能可以自动控制

  3级:在某些条件下驾驶员完全放弃控制,必要时车辆给与足够时间让驾驶员介入控制。

  4级:车辆完成全工况条件下的完全自主行驶,驾驶员完全不用管,包括泊车和空车的控制

  无人驾驶分级(图片来自互联网)

  陈慧岩表示,依照这个分级概念,目前大多数所谓“无人驾驶车辆”可以达到的级别为2级,也就是实现ACC(自适应巡航控制)、自动泊车等少数不需要人操作的、由车辆自己控制的功能;当然,谷歌的豆荚车更领先一些,它是少数可以到达3级标准的“无人驾驶车辆”,简单的说,是从车辅助人驾驶,变成了人辅助车来驾驶。但它目前仍是一款属于实验阶段的产品,距离真正的飞入百姓家还有很长的路要走。至于4级,在完全无人管理的状态下行驶的车辆,受到人工智能水平、法律法规等要素的限制,乐观的预期要再等上十几年才可能成为现实。

  从这样的分级可以看出,除了0级为完全人工驾驶状态,4级为全工况条件下完全机器驾驶状态,期间过渡的的三个级别,仅实现了部分的或有条件的自动驾驶,因而使用“辅助驾驶”一词相对准确,这样的车辆且称为“智能车”。

  从智能车到无人车

  从智能车到无人车只有一个级别的差距,过程却十分复杂。除了成本因素,还有如何让车辆聪明、让上路合法化,和远离黑客攻击等。

  拥有智能的车辆,本质上已经变成了轮上的机器人。所以,让智能车更聪明需要人工智能技术的配合。不久前,谷歌的人工智能围棋“选手”AlphaGo刚刚战胜了人类的围棋冠军,足以证明通过深度学习计算机能变得聪明起来。然而,隔行如隔山,到了车辆驾驶领域,机器需要学习的是另一套系统,包括人类的驾驶习惯、知识和经验,以及认知复杂的道路环境的能力。

  智能车领域的人工智能叫做“驾驶脑”(图片来自互联网)

  中国工程院院士、中国人工智能学会理事长李德毅院士把智能车领域的人工智能称为“驾驶脑”。他认为,驾驶脑要学习人类驾驶习惯,而且要两步走。一方面,通过向有经验的驾驶员学习开车的过程,形成对驾驶员人工操控油门、制动和方向盘等抽象的认知形成驾驶记忆,应用于机器驾驶;另一方面,通过向事故驾驶员吸取开车教训,形成事故记忆,让机器吸取教训,避免事故。

  对于计算机而言,学会驾驶习惯,就像学会围棋大师们各自不同的棋艺风格一样,是一个反复强化的过程。相比之下,道路环境的认知对计算机的挑战可能更大。因为,现有车道标识、交通灯标识、路口标识等基本的道路标识信息的清晰和统一,以及变幻莫测的天气等,都能对计算机的判断产生干扰。

  北京理工大学机械与车辆学院龚建伟教授告诉记者,理工大学的智能车目前能够完成北京市三环等密切交通流快速道路环境的自动驾驶,利用了路网、车道线数量、车道宽度、曲率等先验地图信息,其定位精度可以大于10米,通过车载传感器实时信息实现车道位置、规划道路与地图信息的匹配。

  智能车可以识别前方车辆,由驾驶员判断换道时机,或者由自动驾驶系统并提出换车道请求。一旦发出请求,车载屏幕会显示选项,交由随车测试人员判断可否。如同意超车,智能车会按照现行交通法律法规执行超车任务,如向左侧并线,实施超越后,再向右侧并线,回到原来的车道继续行驶。

  尽管智能车的驾驶过程遵纪守法,但其上路的合法性却还是空白。当智能车出现在实际路面时,头顶的激光雷达直接亮出了测试身份。对于这个高科技的产品,路上的司机却并不友好,有些还长按喇叭表示不满。

  实际上,智能车的安全性比人类驾驶高的多。以谷歌智能车为例,其数百万公里的测试中,除了今年2月与一辆大巴车发生刮蹭事故,谷歌负有一定责任外,其他那些事故中对方司机都该负全责,谷歌的“智能车”反而是受害者。

  显然,从人工驾驶到完全由车辆自主驾驶必然经过一个过渡时期,也就是混合驾驶时期。如果在法律层面不能给予责任的划定,那么,智能车或无人车上路还是困难重重。

  李彦宏(左)、李书福(右)不约而同提出有关无人车立法提案(图片来自互联网)

  “智能车”领域的参与者也意识到了法律法规先行的重要性。2016年两会期间,两位全国政协委员百度董事长兼CEO李彦宏,和吉利集团董事长李书福不约而同的提到了尽快修订和完善无人驾驶汽车法律法规的提案。同时,北京理工大学2015年也正式向北京市交通管理局提出过测试申请。

  从法律层面来看,一些国家走在了前面。比如美国的四个州已经通过了有关允许无人车上路的法律,2015年英国的4个城镇开始试运行无人车,但要求上路时必须有人监控,并随时可切换到人工驾驶模式。

  中国无人车还有多远?

  如果说,汽车驾驶的终极目标是由人工智能实现对车辆的完全控制,那么中国距离这个目标还远吗?

  中国无人车距离上路还远吗?(图片来自互联网)

  从国内汽车厂商发布的时间点来看,2025年左右,中国道路上将出现4级完全无人驾驶汽车。对于这个时间点,专家们普遍认为过于乐观。

  陈慧岩表示,我国无人驾驶车辆的相关技术与国外还有很大差距。第一个差距在于投入资金,国内外并不在同一数量级上,而且相差悬殊。第二个差距来自车联网和智慧交通,目前我国相关研究刚刚起步,国外关于车联网、车车通信、车路通信等研究已经相对深入。智能车要减少能源消耗,必须提高车辆使用率,因此智慧交通是非常重要的内容。第三个差距来自整车制造。在传统汽车领域国内没有话语权,新能源车领域国内厂商赢得了一定的话语权,但一些核心技术也仍然掌握在国外手中。因此车辆控制等技术比例限制了国内汽车生产厂商弯道超车的可能性。

  在龚建伟看来,自然交通环境中的4级完全无人驾驶汽车恐怕还要二、三十年左右,有人驾驶和无人驾驶车辆共存的前景并不会太美好。如果更保守一点,可能70、80后是没有机会体验无人车的。他认为,除了成本、现行法律、技术演进的因素外,信息安全也是无人车上市的巨大阻碍。但驾驶员在环的自动驾驶系统,以及专线、虚拟轨道自动驾驶交通系统则有可能近期实现。

  邓志东却表述了另一种观点:没有必要追求完全的无人驾驶。他认为,特斯拉放弃“无人”概念,改为智能驾驶,才是市场更容易接受的方向。从行业发展来看,颠覆者往往跨界而来,作为电脑制造商的苹果改变了手机行业,彻底将诺基亚、摩托罗拉等一干传统手机制造商打败,汽车领域的颠覆者也将跨界而来,特斯拉可能是距离最近的那一个。

  体验篇:

  长安无人车疯狂“霸”屏,足料开挂还是话柄炒作?

  爱看汽车新闻的朋友,最近被长安汽车刷屏了吧?从重庆到北京,沿途近2000公里的长距离无人驾驶让长安睿骋露了脸。北京国际车展前夕,搞这么大的声势,分分钟与同行“翻小船”。

  话说,他们同(yuan)行(jia)之间的事儿咱就不操心了,倒是这无人驾驶值得说道说道。2000公里的无人驾驶车长什么样?到底全程有没有人操控?除了走高速,城区乡村道路也能自动操控吗?无人驾驶汽车乘坐体验怎么样?无人车真的比人开车可靠吗?别急,咱们一个一个的说。

  长安汽车睿骋轿车改装的“城市版”无人驾驶汽车(摄影/李晶)

  长安“无人车”长啥样?

  本次参与长距离测试的无人驾驶汽车,是由长安出产的睿骋改造而成。两辆“银河战舰”均为高速版设计,即基于既定的结构化路网实现自动驾驶,可保持车辆预定路线和车道,对行程中突发情况给予判断。与高速版对应的是“城区版”,即基于高精度地图实现自动驾驶,可在复杂路况随时进行调整。

  长安汽车睿骋轿车改装的“高速版”无人驾驶汽车(摄影/李晶)

  从外观上看,二者很容易区分。“高速版”与普通轿车的外观几乎没有区别,只是在前方最不显眼的车牌上方有一个嵌入车体的雷达,车的前后保险杠边角共放置了四个毫米波雷达,像是四块黑色的方形补丁,在镜面一样的车身上隐藏着,只有走近了才会发现它们。“城市版”则在车顶上装有一款不停旋转的三维激光雷达。

  具体来说,激光雷达检测范围在0.7~80米,最大扫描范围是190度,适合于低速路口,应用于行人检测和低速跟车等。毫米波雷达用于高速路口,最高车速可达120公里/小时。

  “无人车”怎么开?共分三步

  第一步,坐在驾驶位置的测试员点击平板电脑屏幕上的“无人驾驶”按键,切换至无人驾驶模式。

  第二步,打开方向盘右侧的巡航开关,开启汽车纵向自动控制。

  第三步,打开方向盘左侧航向自动控制开关,汽车就能识别两侧车道线,完成沿单车道自动巡航。不过,结构化道路以外的路面,比如匝道或进站加油等,还需要人工介入操作。

  无人车怎么还需要人操控?虽然无人车是个耳熟能详的称呼,但其实际操作还没有完全脱离人的控制。长安的无人车由获得“特殊驾驶证”的驾驶员,使用平板电脑开关自动驾驶功能。

  所谓“特殊驾驶证”,有三个基本要求,其一获得公安交管部门核发的C1级以上等级驾照;其二通过长安自设的驾考;其三通过对传感器系统的所有系统培训,熟知每种车载传感器的特点、可能出现的问题以及在何种工况下存在失灵的可能。截至目前,长安特殊驾驶证的持证人仅有5名。

  长安汽车无人驾驶核心功能(摄影/李晶)

  “无人车”能做什么?

  自适应巡航,自动紧急刹车,自动换道功能,主动限速功能……等一下这些功能似曾相识,已经量产的沃尔沃S90、特斯拉都能达到相同的效果。这么看,长安“无人车”的宣传多少也撇不掉制造噱头的嫌疑。

  对无人驾驶略有了解的人可能知道,行业内普遍使用NHTSA(美国高速公路安全管理局)对无人驾驶的划分标准。这个标准共分为五个层级:0级是完全人类驾驶;1级为辅助驾驶,可以实现本自动泊车、全速自适应巡航等;2级为半自动驾驶,可实现组合功能的自动化;3级为高度自动驾驶,可实现高速公路自动驾驶;4级为全自动驾驶,无需人工干预,是无人车的终极阶段。目前,长安改装的睿骋应属于2级或3级阶段,距离全自动无人干预的第4级别还有演进空间。(捎带提下:谷歌无人车目前也是3级阶段)

  无人车体验如何?

  先说最直观的感受:操作机械感太强,包括刹车太硬、转弯不线性。

  1. 刹车

  有幸试乘的“城区版”刹车表现确实比较重。有点像刚学车的人,说刹车就刹车,让人猝不及防。“高速版”一路从重庆到北京,不少媒体对刹车还是认可的,预计体验提升不少,毕竟谁的胃也经不住反复硬刹车的刺激。但因为没有机会试乘“高速版”,所以不多做评价。

  2. 转弯

  方向盘自动转向一边,能明显看到一点一点修正的过程。坐在车内也有些微转弯不流畅的感觉。除了不能转急弯,长安驾驶员还解释说,试验车更多的用于技术测试,量产时才更多考虑舒适性。

  可圈可点的地方兼而有之,比如识别信号灯、跟车超车、避让行人等。

  1. 识别信号灯

  预设的试乘情景是“无人车”识别出红灯后停车,等待信号灯变为绿灯后再开始行进。由于信号灯一直处于绿灯状态,突然变灯后,车辆并没有减速,而是第一时间刹车等待。由于刹车太重,记者直接撞到了副驾驶的皮座椅上。虽然刹车效果令人失望,但对信号灯的识别却很准确。

  2. 跟车超车

  前方发现有车行驶,“无人车”会根据车速判定跟车的距离。如果车速较慢,可采用近距离跟车,车速变快后,“无人车”会调整跟车策略,选择更远距离跟随,保证安全。前方车辆停下后,汽车会做出超车提醒,经驾驶员确认后,便向左侧并线超车,并在超车完成后,向右变道回到原来的驾驶位置。

  3. 避让行人

  斑马线横在前方,有几个行人正在过马路。为了避让行人,无人车采取了紧急制动,等待行人通过后,无人车缓慢加速,沿着单车道继续行驶。

  “无人车”即将量产?

  长安汽车公布了一个“654”战略规划。根据这个蓝图,长安汽车预计在2025年实现4级阶段无人车量产,与全球实现同步。十年的时间并不短暂,但对于3级阶段跳跃到4级阶段,而且不只是研发而是投入量产,十年,真的够吗?

  (文/记者 李晶)

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