无人驾驶车：不可逾越的智能技术

　　尽管人们期盼着智能车的技术进步给自己带来更多的解放，但必须承认的事实是，这条路并非坦途

图：2008年8月15日，北京，奥运会电动公交车

　　《变形金刚Ⅱ》又来了。各大院线的银幕上正在热播机器人汽车，外形超酷、来去自如。

　　很多人的梦想就是在自家院子里停靠那么一辆机器人汽车，坐着兜兜风。然而，如果今天上班途中，你见到一辆车悠然地行驶着，而汽车的主人在车内看报纸，你会怎样？

　　“我会被吓坏的，那太吓人了。”一位同事很认真地回答。

　　但实际上，在2009年6月3日～5日摄氏35度的骄阳下，很多人在西安观看了中国首届“智能车未来挑战”比赛，亲眼目睹了无人驾驶车在路上行驶的盛况。

　　的确，无人驾驶车辆的使用早已不是什么科幻故事。

　　预测未来

　　经过8年讨论之后，国家自然基金委的重大研究计划——“视听觉信息的认知计算”在2008年立项。这是一项集信息科学、生命科学和数理科学等领域的交叉研究。值得关注的是，在该项目的总体目标中，基金委还希望构建一个无人驾驶车辆的验证平台。于是，基金委与重大研究计划指导专家组决定举办中国“智能车未来挑战”比赛。

　　无人驾驶车辆，也称为智能车或轮式移动机器人，它依靠车内以计算机系统为主的智能驾驶仪来实现无人驾驶。利用车载传感器来感知车辆周围环境，并根据感知所获得的道路、车辆位置和障碍物信息，控制车辆的转向和速度，从而使车辆能够安全、可靠地在道路上行驶。

　　实际上，驾驶过程中人是最不可控和难以确定的因素。据公安部公布的数据，在导致人员伤亡的交通事故中，有90％以上是人为因素所致。无人驾驶则将最不安全的人“取缔”了。

　　从应用环境的不同，可将智能车应用分为两大类：全自动交通系统，即所有车辆都是自动驾驶；混合交通系统则仍有部分车辆是人驾驶。前者已经开始进入到实用化阶段，例如欧洲现有的短途低速应用和一些军事应用。上海交通大学副教授杨明说：“后者进入到实用化阶段还有很长路的要走，恐怕要10~20年。”

　　不过直到现在，在智能车研究领域，科学家们对全自动无人驾驶技术的预测还颇有争议。

　　中国科学院自动化研究所副所长王飞跃研究员认为，无人驾驶是一件遥遥无期的事儿，他在接受《科学新闻》采访时说：“再过50年，无人驾驶车也不一定能用上。智能辅助驾驶技术的前景会很好。”

　　而来自意大利帕尔玛大学的Alberto Broggi教授接受《科学新闻》采访时说：“今天我们已经拥有了一些智能车，在未来几年，它的需求量肯定会增长。大约五六年后，无人驾驶的全自动车就会出现，它们将行驶在特定的路段。比如在高速公路，为安全起见，可以开辟一到两个车道，专门供无人驾驶车辆行驶。”

　　不可逾越的智能

　　几经挣扎、最近不得不宣布破产的美国通用汽车公司正是无人驾驶车的先行者，早在1939年的纽约世界博览会上，通用就首次展出了无人驾驶概念车Futurama。

　　初期推动无人驾驶研究的是军事领域的专家们。美国军方在上世纪70年代开始关注无人驾驶技术。1995年，一辆由美国卡耐基梅隆大学研制的无人驾驶汽车Navlab-V，完成了横穿美国东西海岸的无人驾驶试验。在全长4587公里的美国州际高速公路上，整个实验98.2%以上的路程是车辆自主驾驶。德国联邦国防大学、意大利帕尔玛大学等研究机构也在同一时期分别进行过类似的测试。

　　“中国自上世纪80年代开始智能车研发。”国防科技大学教授贺汉根接受《科学新闻》采访时说，“我们已经启动了一个高速公路上行驶2000公里的测试项目，从北京到广州，人的干预将小于3%。”

　　这些实验似乎已经让世人看到无人驾驶车近在咫尺了。“我们认为不久就会用上智能车了，但是我们错了，实际上花费了比预期更长的时间。”Broggi说。

　　智能之路上最大的绊脚石是对这些无人驾驶的长距离测试有效率为95%~98%，当测试车辆出问题时，总需要有实验人员在旁边作弥补。测试表现的最好水平也达不到99.9%的驾驶安全要求。

　　杨明认为，“产生问题的原因，一方面，现有传感器的动态性能与人眼相比仍有较大差距，另一方面，现有的人工智能技术面对复杂的交通环境仍力不从心。”

　　“机械方面或者说自动驾驶技术我们已经掌握了，但是还不具备真正意义上的‘智能’。2007年美国无人车城市挑战赛（Urban Challenge），也只是在仿真的城市环境下进行，与实际相差还很远。”杨明说。

　　中科院生物物理所认知科学专家陈霖院士告诉《科学新闻》：“越是人类最本源的功能，越是难以分析。视觉科学已有200多年的历史，但是进展缓慢。比如，一个三五岁的孩子，很远就能认出爸爸妈妈，但是计算机很难完全分辨。”

　　“傻瓜”价位

　　通用公司在2008年作最后挣扎时，宣布将在10年之后，把智能车推向市场，希望藉此博得一个“技术更先进”的形象。但是，“与从一开始就向大众展现了明显优势——生态友好、更低的燃料消耗的混合动力不同，除了安全和舒适方面的优势外，‘智能’将怎样成为购买因素，这仍然还不是很清楚。”奥地利EFS汽车企业咨询有限公司CEO Truls Thorstensen告诉《科学新闻》。他进一步分析说，对于汽车制造商，在智能车上的投入主要是一种在品牌形象上的投入，这就类似于普瑞斯和混合动力技术对于丰田的影响。一旦成功确立了品牌形象，将有利于以后各种车型的定价。

　　未来购买一辆智能车，价格也并非高不可攀。Broggi说：“实际上，我们在研究的智能系统可以被安置在一辆普通的汽车上，而这个系统的价格对于一辆汽车而言，就好像一张碟片和播放机的价格比，或者说，就像现在车上的空调系统一样。因此，我猜测，未来每一个智能程序可能在2000美元左右。”

　　不过，Broggi运到西安参加表演的这辆智能车，成本却不是一个小数目。他说：“相对于车上的雷达、传感器等，车本身的价值相当于零。”据他粗略估计，这些用于无人驾驶的特殊装置价值200万欧元。

　　Thorstensen说：“至于类似雷达和传感器等技术的定价，可以确信的是，它们将越来越成为日常商品，将会变得非常便宜。例如GPS接收器，现在只需要2.40美元，这个价格只是它们上市时价格的一个零头。”

　　烫手的法规

　　在一些科学家的眼里，智能车能否最终在市场上售卖，并不是取决他们，而是一个集社会、法律多种因素的综合体。

　　美国加州大学伯克利分校教授张维斌认为：“主要的挑战不是来自于技术，因为我们已经拥有可行的技术，我们担心的是法律。麦当劳卖了一杯热咖啡（因为在没有标识的情况下烫伤了一个美国老太太而）付出了100万美元的赔偿费，哪个汽车厂商愿意做这个先行者？！”

　　Broggi教授解释说：“对于智能车商业化的规模生产，未来还要用很长的时间。主要就是需要制定法律规则。比如，如果在无人驾驶车道发生了一起交通事故，谁为这起事故负责？是谁的错？这些需要法律界人士思考。”

　　目前，撞车事故主要导致对人类驾驶员的诉讼，不大会出现高额诉讼。除非有证据表明汽车机械故障导致了撞车事故，汽车制造商不太可能成为多数事故诉讼的目标。

　　“如果汽车是由软件驾驶的话，这种情形将会改变。并且，由于汽车制造商比个人驾驶员有钱得多，相比面对人类驾驶员的情形，此时原告会寻找证据表明其所承受的伤害更严重。这将导致荒谬的结果，更安全的自动驾驶车投保费反而比人类驾驶车辆的投保费更贵。”Thorstensen说。

　　封闭应用

　　对无人驾驶应用的一个基本共识是，在相对封闭的环境下，智能车技术的使用已经开始，但是把智能车放置于混合交通系统，则还需要多方的突破。

　　1997年，荷兰Frog公司的Park Shuttle智能车系统在阿姆斯特丹国际机场就已经开始了应用。对于智能车未来的应用前景，中国工程院院士、西安交通大学校长郑南宁表示，车辆可以用在大学、公园、机场、码头等相对封闭的区域，作为短途客运工具。今后还可以用于城市道路交通，例如从地铁站到工业园区或居民小区的短途载客驳运。

　　目前在欧洲的智能车应用已经有4~5套，智能车在城市短途低速场合下的应用已经进入到实用化阶段。

　　另外，一个完善的智能交通系统也是未来确保无人驾驶上路的另一环节。　Thorstensen说：“如果一辆自动车为了避免撞到小孩，作为此决策的直接结果，却撞上了另一辆车。为了确保车载系统在进行预测和决策时接收到足够的信息，一个全新的道路基础设施很有必要，它将能够为汽车提供诸如感知性输入等帮助。”

　　王飞跃对此持保留看法，他说：“尽管现在很多城市声称拥有‘智能交通　统’，在我看来，这都是信息技术优化，还不能算真正意义上的智能交通。”

　　目前，美国国会两次拨巨款支持智能交通系统的研发和应用，欧盟和日本也紧随其后，不但在发达国家，同时也在世界范围内推动了智能交通系统的发展。

　　谁与争锋

　　智能车面临的争议和种种困难，也使一些研发人员迅速地掉转船头，迈向更为现实的市场。

　　郑南宁认为，“智能驾驶平台并不意味着所有车都要实现无人驾驶，而要使有人驾驶更安全。智能驾驶汽车要为有人驾驶汽车提供辅助安全技术。”目前，智能辅助驾驶系统在不少高档轿车、大客车和大货车上已经开始了应用。

　　“美国是起步最早的国家，但是从目前看，我认为欧洲更有可能领先一步。”杨明说，“欧洲的研究人员更为灵活，汽车企业的参与热情与投入更大，当无人驾驶研究进入到低谷时，欧洲的同行首先转向了辅助驾驶功能的开发，这在近几年将更具有应用前景。”

　　王飞跃分析说：“欧洲更倾向于市场，目前它们辅助驾驶系统技术发展很快，无人能比。日本紧随其后。而美国一直是军事驱动，更在意将无人驾驶技术应用在战场上，他们也确实做到了。中国与这些国家相比，大约还落后10年至20年。”

　　不过，Thorstensen更推崇美国，他认为：“能够确信的是，用于这些汽车的软件将产于美国。我们察看今天的IT业版图，很清楚，几乎所有成规模的、有创造性的以及相关的软件公司都植根于美国。”

　　未来关于软件的管理规章、法律环境将成为一个敏感的话题，因为也许这些将决定未来最大的智能车潜在市场所在地。

　　要是拥有一辆“汽车人”或“霸天虎”当“座驾”，你的世界必将因此改变。

　　(本文来源：科学新闻作者：王莉萍何峰)