關(guān)于無(wú)人駕駛 這些“干貨”你都應該知道

　　無(wú)人駕駛這一詞，似乎跟物聯(lián)網(wǎng)、人工智能這樣的詞共同成為2017年度熱搜詞。放在幾年前，你可能會(huì )覺(jué)得無(wú)人駕駛只會(huì )出現在美國科幻電影里面，尤其是存在于漫威鋼鐵俠這一類(lèi)的花花公子天才科學(xué)家的座駕里。

　　是的，你沒(méi)猜錯，漫威鋼鐵俠的座駕：奧迪R8，的確擁有無(wú)人駕駛模塊，而敢把這些用于科幻電影的車(chē)直接搬上臺面，作為以科技感標榜自己的奧迪，這次又拿出了什么黑科技?首先，在講奧迪的超跑R8 e-tron之前，先來(lái)說(shuō)說(shuō)什么是無(wú)人駕駛。

　　無(wú)人駕駛，即無(wú)需通過(guò)駕駛者進(jìn)行干預便可獨自由計算機完成正常、安全形行駛的一整套系統，其特點(diǎn)簡(jiǎn)單而言是安全穩定以及能進(jìn)行自動(dòng)泊車(chē)功能。而無(wú)人駕駛汽車(chē)是通過(guò)車(chē)載傳感系統感知道路環(huán)境，自動(dòng)規劃行車(chē)路線(xiàn)并控制車(chē)輛到達預定目標的智能汽車(chē)。它是利用車(chē)載傳感器來(lái)感知車(chē)輛周?chē)h(huán)境，并根據感知所獲得的道路、車(chē)輛位置和障礙物信息，控制車(chē)輛的轉向和速度，從而使車(chē)輛能夠安全、可靠地在道路上行駛。是集自動(dòng)控制、體系結構、人工智能、視覺(jué)計算等眾多技術(shù)于一體，是計算機科學(xué)、模式識別和智能控制技術(shù)高度發(fā)展的產(chǎn)物，也是衡量一個(gè)國家科研實(shí)力和工業(yè)水平的一個(gè)重要標志，在國防和國民經(jīng)濟領(lǐng)域具有廣闊的應用前景。尤其是在公共軌道交通，能夠更加智能科學(xué)的安排發(fā)車(chē)班次以及節省人力成本，使得乘客獲得更高效的出行體驗。

　　說(shuō)得輕松，無(wú)人駕駛這一概念，Google從2009年就開(kāi)始著(zhù)手接觸，到現在已經(jīng)有8個(gè)年頭了，但8年的技術(shù)累計仍無(wú)法將其推向商用，可見(jiàn)自動(dòng)駕駛技術(shù)的研發(fā)并不簡(jiǎn)單。自動(dòng)駕駛是一個(gè)龐大的工程，集眾多硬件、軟件于一體。下面先來(lái)說(shuō)說(shuō)需要用到的硬件：汽車(chē)、控制器、CAN卡、GPS+慣性測量單位、感知傳感器。其中汽車(chē)作為自動(dòng)駕駛系統的載體，自然不可或缺。但是汽車(chē)的選擇也有講究，盡量選擇混動(dòng)或者純電動(dòng)的車(chē)型，除了自動(dòng)駕駛系統需要耗費大量的電力以外，發(fā)動(dòng)機的底層控制算法相比于電機復雜太多，與其花精力研究調試底層，不如直接研制更高層的電機算法。而控制器，其目的是控制各個(gè)單元的運行也是同樣不可或缺的。CAN卡是控制器與汽車(chē)底盤(pán)的“交流”所要用到的語(yǔ)言。而CAN卡則可以簡(jiǎn)單的理解為底盤(pán)與控制器的“調制解調器?！焙?jiǎn)單而言就是底盤(pán)的任何狀況需要通過(guò)CAN卡解析給控制器，從而讓控制器通過(guò)傳感器收集來(lái)的信息對車(chē)輛進(jìn)行調整。全球定位系統和慣性測量單元則是讓無(wú)人駕駛系統能夠進(jìn)行車(chē)輛精確的定位，而慣性測量單元則是能夠提供角加速度，橫擺角速度等這些物理信息。這些信息都有助于無(wú)人駕駛系統更好的決策和控制車(chē)輛。感知傳感器，相信大家在一些高端旗艦車(chē)型上也見(jiàn)過(guò)，就是無(wú)數的攝像頭、紅外感知器、激光傳感器、雷達等。其目的就好像人的眼睛，搜集相關(guān)信息，有利于大腦對當前環(huán)境的決策。

　　(圖為奧迪無(wú)人駕駛系統的“CAN卡”)

　　而軟件方面則是以感知、融合、決策、控制為主，每個(gè)維度都需要編寫(xiě)代碼，去實(shí)現信息的轉換。由于過(guò)于復雜在此就不過(guò)多撰述。

　　了解了自動(dòng)駕駛系統的基本原理，接下來(lái)講講自動(dòng)駕駛的層級劃分，是的，自動(dòng)駕駛也分級?？偣卜譃榱?。是由國際汽車(chē)工程師學(xué)會(huì )(SAEInternational)于2014年發(fā)布了自動(dòng)駕駛的六級分類(lèi)體系。

　　(圖為SAE的分類(lèi)標準)

　　在SAE的分類(lèi)標準中，日常絕大多數的汽車(chē)都屬于第0級到第1級之間。碰撞警告屬于第0級;自動(dòng)防碰撞、定速巡航屬于第1級的輔助駕駛，自動(dòng)泊車(chē)功能介于第1級和第2級之間，特斯拉公司正在銷(xiāo)售的Autopilot輔助駕駛技術(shù)屬于第2級技術(shù)。在第二級和第三級之間，存在相當大的跨度，在第0級到第2級之間，駕駛員需要時(shí)刻觀(guān)察路況，但在第三級里面監控路況的任務(wù)由自動(dòng)駕駛系統來(lái)完成。這個(gè)差別無(wú)疑是巨大的。當然到了第三級里面，人類(lèi)就不是說(shuō)可以在車(chē)里睡覺(jué)，上網(wǎng)，看電影 ，根據SAE的要求，即使在第三級里面，駕駛員也需要也應該隨時(shí)做好準備，以回應系統無(wú)法作出判斷的請求。

　　即使事前有警告，但在谷歌做的實(shí)驗中，仍然會(huì )有駕駛者在第二或者第三階段因為無(wú)人駕駛系統表現良好而完全將控制權交給系統，自己則做起自己的事來(lái)。所以從長(cháng)遠來(lái)看，第四乃至第五才具備商用的條件，有廣闊的發(fā)展前景。

　　說(shuō)起無(wú)人駕駛，人們想到的問(wèn)題就是“是否安全”。毫無(wú)疑問(wèn)，Google的Waymo自動(dòng)駕駛系統已經(jīng)發(fā)展相對成熟，無(wú)限接近商用。但糾結的不是技術(shù)問(wèn)題，而是倫理道德以及政策、社會(huì )以及法律層面的考慮。

　　首先，倫理道德方面，因為人類(lèi)站在自己的道德點(diǎn)去看待無(wú)人駕駛，即認為無(wú)人駕駛如果造成人員死亡，即使數量在同樣條件下是少于因人類(lèi)自己造成的死亡，也是不可接受的。而無(wú)人駕駛技術(shù)即使發(fā)展的再好，也有因為某些不可控因素(極其惡劣的路面環(huán)境、機器從未學(xué)習過(guò)的特定場(chǎng)景)造成的人員傷亡，有時(shí)候甚至是致命的。唯一合理的解決辦法就是盡可能的降低因無(wú)人駕駛造成意外的幾率，比如100次無(wú)人駕駛中只出現1次意外，相比于人類(lèi)100次駕駛中出現5次意外而言，也許更能讓人接受。

　　其次是法律方面，因為現行的法律框架都是以人類(lèi)作為駕駛員來(lái)制定的，沒(méi)有考慮到無(wú)人駕駛方面出現的糾紛，而道路設計、路況、保險政策等也是基于人類(lèi)作為唯一駕駛者來(lái)制定的，如果想讓無(wú)人駕駛技術(shù)普及，相應的法律法規和政策也要跟上步伐才行。

　　最后也是最現實(shí)的理由，那就是對傳統行業(yè)的沖擊，不需要人開(kāi)車(chē)了，就意味著(zhù)有人要失業(yè)。先不說(shuō)網(wǎng)約車(chē)和出租車(chē)司機的生存狀況，單單拿卡車(chē)、貨車(chē)司機而言，無(wú)論是美國還是中國，貨車(chē)司機這樣的群體是龐大的，現如今也是不可或缺的，維持現如今物流以及貨物的流通，全靠卡車(chē)司機。這數量的龐大，想要普及無(wú)人駕駛貨車(chē)，難度也是可想而知的。

　　而對于中國而言，相較于歐美其他國家，在普及無(wú)人駕駛方面，有著(zhù)一定的優(yōu)勢。首先，中國處于交通網(wǎng)絡(luò )快速發(fā)展的階段，中國比其他國家都容易從道路建設的角度入手，為自動(dòng)駕駛汽車(chē)配備專(zhuān)用的路面、交通標志甚至制定有針對性的交通法規。這可以彌補自動(dòng)駕駛技術(shù)本身的許多缺陷，將自動(dòng)駕駛技術(shù)發(fā)生事故的風(fēng)險大幅降低。其實(shí)，中國在發(fā)展高新技術(shù)方面的阻力沒(méi)有歐美國家的大，集中力量辦大事也是中國發(fā)展的特點(diǎn)之一。全世界最快、最長(cháng)的高速鐵路僅在幾年的時(shí)間便可建成就是最好的證明。而對于中國現在較差的交通狀況，幾乎大部分都是由人為因素造成的，各種亂停車(chē)，不按規則行車(chē)，隨意變道等。同時(shí)酒后駕車(chē)、疲勞駕駛在中國也有較高的致死率。自動(dòng)駕駛系統的應用，對于改善中國交通狀況，減少人為交通事故的意義非常重大?？傊?，在推動(dòng)和普及無(wú)人駕駛方面，中國扮演著(zhù)重要的角色。