審核專(zhuān)家:劉相權(quán)
北京信息科技大學(xué)副教授,機(jī)器人工程系主任
不知道你有沒(méi)有看過(guò)一部經(jīng)典科幻片《機(jī)械公敵》?
來(lái)源|《機(jī)械公敵》
電影中有一個(gè)經(jīng)典橋段讓人印象深刻:主角坐在高速行駛的車(chē)上,手上翻看案件信息,主駕駛連方向盤(pán)都沒(méi)有,車(chē)卻能行駛地非常平穩(wěn)。
來(lái)源|《機(jī)械公敵》
這大概就是很多人心中自動(dòng)駕駛的雛形:不需要掌握方向盤(pán)和油門(mén)剎車(chē),車(chē)自己就能帶著你安全地到達(dá)目的地。隨著科技的進(jìn)步,這個(gè)夢(mèng)想似乎也沒(méi)有那么遙不可及,但很多人還是對(duì)自動(dòng)駕駛的發(fā)展心存疑慮。
原因無(wú)它,因?yàn)槟悴恢啦倏仄?chē)的是“人工智能”還是“人工智障”。
多自動(dòng)才叫自動(dòng)駕駛?
當(dāng)我們購(gòu)買(mǎi)具有自動(dòng)駕駛功能的車(chē)輛時(shí),銷(xiāo)售人員經(jīng)常會(huì)這樣介紹:我們這輛車(chē)具有L2級(jí)別的自動(dòng)駕駛功能。
這個(gè)L2是什么意思呢?目前,自動(dòng)駕駛常見(jiàn)的是兩種分級(jí)標(biāo)準(zhǔn):NHTSA分級(jí)(美國(guó)高速公路安全管理局提出)和SAE分級(jí)(美國(guó)汽車(chē)工程協(xié)會(huì)提出),而L2的說(shuō)法也源于這兩個(gè)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。
為了規(guī)范國(guó)內(nèi)自動(dòng)駕駛的標(biāo)準(zhǔn),2021年8月,由工信部提出、全國(guó)汽車(chē)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)歸口的GB/T40429-2021《汽車(chē)駕駛自動(dòng)化分級(jí)》推薦性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)正式發(fā)布,并從2022年3月1日正式開(kāi)始實(shí)施。目前的駕駛自動(dòng)化分等級(jí)為L(zhǎng)0、L1、L2、L3、L4、L5一共6個(gè)層級(jí),駕駛自動(dòng)化等級(jí)與劃分要素的關(guān)系如下表所示:
來(lái)源|中華人民共和國(guó)工業(yè)和信息化部
可以看到,不同級(jí)別的自動(dòng)駕駛,對(duì)應(yīng)著不同的操作主體、監(jiān)控措施、接管方式和應(yīng)用場(chǎng)景。曾經(jīng)夏利奧拓滿(mǎn)街跑的年代就是L0的時(shí)代,ABS和定速巡航等功能的出現(xiàn)讓自動(dòng)駕駛邁入了L1的大門(mén),而車(chē)道輔助、自適應(yīng)巡航等功能綜合使用使自動(dòng)駕駛升級(jí)到了L2,從L3級(jí)開(kāi)始,駕駛主角均由駕駛員操作轉(zhuǎn)換為車(chē)輛自主駕駛,L3級(jí)也是自動(dòng)駕駛技術(shù)應(yīng)用的重要分水嶺。
自動(dòng)駕駛技術(shù)的目標(biāo),是使汽車(chē)能夠感知周?chē)h(huán)境、做出決策并執(zhí)行行動(dòng),而無(wú)需人類(lèi)駕駛員的干預(yù),從而避免“馬路殺手”、提升行車(chē)效率,打造更加安全高效的交通環(huán)境。
自動(dòng)駕駛也有不同門(mén)派?
無(wú)論什么領(lǐng)域,通往終點(diǎn)的道路都不止一條,自動(dòng)駕駛也是如此。
在自動(dòng)駕駛解決方案這片“武林”中,有“兩大門(mén)派”:“單車(chē)智能”派和“車(chē)路協(xié)同”派。
“單車(chē)智能”派主要是卷車(chē)的智能化。通過(guò)攝像頭、激光雷達(dá)、慣性測(cè)量單元等傳感器和高效準(zhǔn)確的算法,讓車(chē)輛實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛。
“車(chē)路協(xié)同”派則除了卷車(chē)還卷路。通過(guò)對(duì)人、車(chē)、路信息的全面感知,發(fā)揮協(xié)同配合作用,讓車(chē)和路都變“聰明”。
來(lái)源|《葉問(wèn)3》
除了這兩個(gè)解決方案的門(mén)派區(qū)別之外,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛也離不開(kāi)芯片、傳感器、高精度地圖等技術(shù)的加持。在傳感器領(lǐng)域同樣有兩個(gè)門(mén)派,他們分別是“激光雷達(dá)”派和“純視覺(jué)計(jì)算”派。
“激光雷達(dá)”派,是以激光雷達(dá)為主要傳感器,配合毫米波雷達(dá)、超聲波傳感器、照相機(jī)等獲取外部信息,完成自動(dòng)駕駛。其優(yōu)勢(shì)是能獲取空間的深度信息,也無(wú)需外界的燈光輔助,但是成熟度欠缺,在雨霧天氣效果大打折扣,同時(shí)由于對(duì)CPU處理能力更高的要求,所以成本也更高。
“純視覺(jué)計(jì)算”派,是通過(guò)攝像頭來(lái)為車(chē)輛模擬人的眼睛,其“大弟子”就是特斯拉,它們采用的就是“8攝像頭”的純視覺(jué)方案。成本低、識(shí)別度高是“純視覺(jué)計(jì)算”派的優(yōu)勢(shì),同時(shí)更依靠人工智能訓(xùn)練以及高精度地圖則是它較弱的地方。
來(lái)源|愛(ài)卡汽車(chē)
這些“門(mén)派”各有利弊,但自動(dòng)駕駛面臨的問(wèn)題,可不止選擇哪條路到達(dá)終點(diǎn)才最合適這一個(gè)。
高等級(jí)自動(dòng)駕駛有哪些現(xiàn)實(shí)困難?
目前,一部分車(chē)企已經(jīng)宣稱(chēng)自己企業(yè)的自動(dòng)駕駛水平達(dá)到了L3級(jí)別,然而由于不正確使用自動(dòng)駕駛導(dǎo)致的交通安全問(wèn)題,也讓自動(dòng)駕駛真正“駛?cè)雽こ0傩占摇边€有很長(zhǎng)的路要走。
目前自動(dòng)駕駛的進(jìn)一步發(fā)展,主要受到以下幾個(gè)方面的影響:
01
人工智能發(fā)展限制
“深度學(xué)習(xí)”是讓人工智能更加“智能”的重要方式,這就需要算法、人力和試錯(cuò)成本的投入,否則掌控智能駕駛的人工智能偶爾的“智障”,就有可能為交通安全帶來(lái)極大傷害。
02
高清地圖“依賴(lài)癥”
目前,很多自動(dòng)駕駛技術(shù)都比較依賴(lài)高清地圖,這也對(duì)高清地圖的“新鮮度”提出了更高的要求,但很多高清地圖只能做到“周更”,而且大多通過(guò)比較原始的采集車(chē)人工更新信息,這對(duì)于日新月異的城市建設(shè)來(lái)說(shuō),是相對(duì)滯后的。
03
法律法規(guī)還需完善
“電車(chē)難題”聽(tīng)說(shuō)過(guò)嗎?自動(dòng)駕駛出現(xiàn)交通事故,責(zé)任該如何劃分,與駕駛員的關(guān)系又如何?自動(dòng)駕駛法律責(zé)任的劃分已經(jīng)成為法學(xué)研究的一個(gè)熱門(mén)議題,大概在相關(guān)法規(guī)出臺(tái)之前,我們都很難接觸高級(jí)別的自動(dòng)駕駛技術(shù)。
04
路面情況復(fù)雜性
突然并線的車(chē)輛、橫沖直撞的電動(dòng)車(chē)、行人“鬼探頭”...路面的復(fù)雜性往往讓人工智能也始料未及。自動(dòng)駕駛目前還有著嚴(yán)格的使用場(chǎng)景,想要實(shí)現(xiàn)“全場(chǎng)景自動(dòng)駕駛”,就需要本領(lǐng)域的科研人員們繼續(xù)“卷起來(lái)”了。
來(lái)源|新浪
自動(dòng)駕駛還有很長(zhǎng)的路要走,但科技創(chuàng)新推動(dòng)首都交通高質(zhì)量發(fā)展的路線始終不變:截止到2月底,北京市已經(jīng)累計(jì)開(kāi)放自動(dòng)駕駛測(cè)試道路1160余公里,覆蓋7個(gè)區(qū),測(cè)試總里程超過(guò)2000萬(wàn)公里,為18家企業(yè)384輛車(chē)發(fā)放測(cè)試牌照。今年北京將加快推動(dòng)高級(jí)別自動(dòng)駕駛示范區(qū)3.0擴(kuò)區(qū)建設(shè),預(yù)計(jì)到今年 6 月份示范區(qū)面積將擴(kuò)展到600平方公里,年底前還將在機(jī)場(chǎng)、火車(chē)站、公路貨運(yùn)等區(qū)域和行業(yè)內(nèi)測(cè)試自動(dòng)駕駛應(yīng)用。
通過(guò)網(wǎng)絡(luò),我們已經(jīng)見(jiàn)到了很多通過(guò)自動(dòng)駕駛技術(shù)實(shí)現(xiàn)的“黑科技”,或許有朝一日我們真的能夠擁有一輛“不用駕駛員操作就能安全到達(dá)目的地”的“成熟的汽車(chē)”,讓科幻電影里的場(chǎng)景成為日常的現(xiàn)實(shí)。
參考資料:
《本市智慧交通“成績(jī)單”發(fā)布,開(kāi)放自動(dòng)駕駛測(cè)試道路 1160 余公里》,北京日?qǐng)?bào)2024年3月21日第005版
《輔助駕駛與自動(dòng)駕駛注意義務(wù)之比較》,江漢論壇2024.3
《自動(dòng)駕駛時(shí)代,高精地圖不會(huì)是“標(biāo)配”?》,科普中國(guó)