汽车工业自诞生之日起,就一直是技术进步和社会变革的强大推动力。下一轮交通革命将由无人驾驶 汽车掀起——今天的汽车会慢慢改变角色,从一种只有一个拥有者的私人用品,变为一台机器人,在整个城市交通构成的巨型“机器网络”里运行。汽车驾驶者将会 把越来越多的决策和操作交给车身传感器和计算机,从而有助于形成非常精确的交通管理控制。2030年之前,各种车型的无人驾驶汽车将在道路上来往穿梭,给 我们的生活方式、环境和经济带来巨大影响。它的市场潜力已清晰可见,但仍有许多问题需要解答。
——编者
宣 告无人驾驶汽车即将到来的时候到了吗?自从Google在2010年推出了试验性质的Google汽车以来,这样的预言就一直没有断过。专业机构 Navigant Research最近发表报告称,无人驾驶汽车销量估计将从2020年的不到8000辆,升至2030年的9540万辆,意味着75%的上路汽车都是新的 轻型汽车。从技术角度说,革命似乎已经开始。
无人驾驶真的“无人”?
我 们的最终目标,是一辆真正无人驾驶的汽车,车载驾驶系统将完全取代人类。不过,转变不能一蹴而就。在2014年推出的一些车型中,已经有了半自主驾驶的装 置——调速器、紧急制动辅助系统、变线警告系统和自动泊车系统。这些辅助手段仅仅在特定情境下或者在限定时速内,才会接管驾驶。
2014年行驶里程最多的无人驾驶汽车是Google汽车。Goolge不久前宣布,Google汽车已经跑了70多万英里(超过110万公里)。但那其实只是一套安装在八辆普通汽车(包括丰田普锐斯、奥迪TT、雷克萨斯RX- 450h)上的导航系统。这套设备的成本是15万欧元,它包括:车顶可旋转传感器,可对60英里范围内的环境进行感测;左后轮上的运动传感器,可以进行精 确的地理定位;车内后视镜旁安装的摄像头用于探测交通灯和其他信号;前后挡泥板上还有4个传感器,用于测定汽车与障碍物之间的距离。
该系统截至目前没有出现一起事故,但它仍是试验性的,要依靠计算机科学和数据处理技术的进步持续升级和改进。“数以千计的不同情境,从常规性的红灯停车到偶然性的闯红灯,都要有应对模式。”克里斯补充,“仍有许多问题等待解决。”
因 此,无人驾驶汽车将具有部分的独立自主性,能够自行做好起步准备,并连接到数据处理系统,这个系统可小(简单的地理定位)可大(整座城市的三维地图)。这 个系统可以通过内置获得(当你只是在本城、社区,或者从家到单位的通勤),也可以通过外接方式获得(针对面积更大区域)。
就 “自主性”来说,无人驾驶汽车的可靠性还不尽人意。它不会疲劳驾驶或走神,这是巨大的优势;但与人类相比,在面对意外因素时,它明显不够灵巧,比如警察的 手势,或者大雪盖住了路标、干扰激光读数的时候。所以,无人驾驶汽车在2020年之前将只能在一定条件下实现自行驾驶,汽车上的“乘客”在特定环境下必须 随时能够重新成为“驾驶者”。
谁最该紧张?
无人驾驶汽车的研发将产生显著的经济效益,不仅仅对于行业,对许多人来说都是如此。
汽车行业已经排出战斗队形,特别是欧洲的汽车厂商(其中又以德国人为最)。2013年法兰克福车展上,梅赛德斯-奔驰、奥迪和尼桑都是佼佼者。不过,传统汽车厂商做的东西未必最好。这是一个全新的市场,突围者间必有一场恶战。
那 些技术密集型大企业在两大领域拥有优势:高效的生态系统管理和大数据处理,以Google为首。Google正努力成为领导者,这样在下阶段,不大可能有 对手撼动其地位。这家位于山景城的公司在立法方面也开始摩拳擦掌,内华达州已成为美国首个对无人驾驶汽车上路制定法规的州。
无 人驾驶汽车技术已经得以改进,很快就可以进行定案。零件厂商已经着手进行成本削减。第一步目标是打造一个全景高清360°视觉系统,通过微型数码摄像头, 为驾驶者带来汽车的全景视角,在有状况的时候发出警告,哪怕是光线不佳或者在地下停车场,都能始终提供准确、清晰的图像。
法 国企业法雷奥集团(Valeo)开始开发适合大规模生产的无人驾驶技术:蒂厄姆摄像头配备了超声传感器和雷达装置,为实现驾驶功能提供协助。法雷奥集团正 在研发对静止和移动物体进行分析的无人驾驶程序包。如果是行人,汽车可以自动执行紧急刹车。更妙的是,它还能检查驾驶者是否目视前方,只有在驾驶者没有看 着前方的时候,这个系统才会执行紧急刹车。
毕马威管理咨询公司(KPMG)在2012年发表过一份证据充分的分析报告,指出自动驾驶将给消费领域带来三个重要影响。首先,交通堵塞导致的高油耗大幅减少;其次,不良驾驶习惯导致的过量油耗可以根除;最后,车祸率大幅度降低,汽车可以做得更轻巧,省去防撞钢架结构。重量减轻后,能耗也会减少。
哥 伦比亚大学地球研究所2013年在报告《转型中的个人移动》中提到三个成功测试案例:密歇根州安阿伯的共享型无人驾驶车队,以每位乘客每年移动1.6万公 里计算,可以减少20%的成本;巴布科克兰奇(Babcock Ranch)——佛罗里达州正在建设的“绿色城市”——4000辆共享汽车可满足5万名居民的出行需求,等车时间不到一分钟,消费者通过智能手机呼叫距离 最近的无人驾驶汽车,行程结束,汽车自动驶回停车地点。最后一个例子是纽约曼哈顿,9000辆无人驾驶汽车可以“有效”替代1.3万辆黄色出租车,成本仅 是现有出租车队的10%-15%。而在每一个案例中,社区在停车成本上将大为减少。
汽 车业生态系统参与者将会看到自己的商业模式行不通了,无人驾驶汽车和分享交通概念的发展,使得人车分离。除非运输需求剧增,汽车厂商将经历订单下滑。城市 里停车空间需求的减少,会为新建筑腾出空间,但会导致停车场收入减少。公共交通尤其是公共汽车,将与无人驾驶汽车产生激烈商业冲突,出租车公司会尤其悲 惨,恐怕连生存都会出现问题。无论是出租车、卡车还是巴士司机,都要做好最坏的打算。最后但同样重要的是,考虑到事故率降低,保险公司将被迫降低保费,收 入也将受到影响。
安全感从哪儿来?
安 全需求和相关的管控将乐见智能汽车的兴起,它是打造真正的无人驾驶汽车的第一步。2014年4月,美国的公路交通管理机构——国家公路交通安全局 (NHTSA)通过一项新规定,要求美国公路上跑的所有汽车都必须加装摄像头,以防车后有行人。每年,有1.5万人因为驾驶者忙着发动引擎、起步而受伤 (200人因此丧命),其中主要是儿童。
根据毕马威管理咨询公司在2012年的报告显 示,在马路交通事故中,93%是人为造成。把驾驶这件事交给一个软件包,几乎可以根除所有这样的错误,根据美国汽车协会的数据,仅在美国,每年有大约3万 人因此保命,并节省3000亿美元。摩根士丹利银行统计了这个变化带来的所有直接影响和间接影响,认为它能为美国挽回1.3万亿美元的损失。
不 过,虽然整体说来,无人驾驶汽车会更安全,但因为各种无法预料或者没有检测到的障碍物,事故发生在所难免。问题是,如果碰撞是不可避免的,那么无人驾驶汽 车是否能将撞车的负面影响最小化呢?对于非常混乱的情境,机器人系统作出的选择和决定,将导致伦理争议:撞倒一名孩童还是一个领养老金的老年人更“合 理”?要撞就撞老款车而不要撞新车?如果即将发生的碰撞非常严重,就撞向最安全的车型?是不是应该撞向带着头盔的摩托车手,而不是没戴的那位?
在 汽车里,薄弱环节是人。哪怕在一辆无人驾驶汽车里,乘客也必须得保持警觉,哪怕在车不动的时候。具体说来,我们必须能够把一名处在被动状态下的乘客,立刻 变成一名惊醒的驾驶者。数据系统和休闲娱乐系统,在自动驾驶中扮演着关键的角色。无人驾驶汽车厂商将要求新用户只使用集成系统,这样在发生紧急情况的时 候,才能唤起驾驶员的注意力。集成系统带有切断电影播放、电子邮件收发和阅读屏的功能。一般情况下,一名乘客需要5至10秒钟才能把注意力重新集中在安全 驾驶上。
无人驾驶汽车上路的主要障碍其实不是技术,而是与系统可靠性和法律(在出现交 通事故的时候)问题更加相关。在许多国家,交通工具上必须要有一名司机,而且必须由司机来控制车。美国的一些州和一些欧洲国家已经开始给测试无人驾驶汽车 的企业发放上路许可证,但相关责任问题始终没有厘清。原因很简单:如果出了交通事故,究竟由谁来承担责任?“司机”的概念将由设定GPS设备程序的“操作 者”概念所取代。法律问题将令“司机”的定义变得更为复杂。
至于交通基础设施,它们得 满足无人驾驶汽车获得上路许可之后的系统性要求。欧盟委员会资助的安全道路列车项目,将会对列队行驶的概念进行研究,也就是几辆汽车以电子方式与一辆由专 业操作者掌控的领航汽车“栓在”一起。将有列队行驶专用高速公路。如果无人驾驶汽车学会如何上客下客、上货卸货,它们就可以自行停在远离乘客家庭住址(或 者目的地)的停车场。此外,由于无人驾驶汽车会比人工驾驶的汽车更为严格地按车道行驶,所以马路不用修那么宽。最后一点,我们将不得不解决过渡期的问题: 如果无人驾驶汽车与人工驾驶汽车得使用同一条马路,那么前者是不是得适应人类的驾驶行为?我们是否应该让交通法规更有弹性以做到因地制宜?