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《科学新闻》最早创刊于1999年1月,2008年底杂志进行了全面的改版,由为Science/Nature撰写科学新闻报道的精英团队打造,力图用社会化的视角报道科学,用人文化的情怀服务职业科学家群体,用专业化的手法剖析重大科学事件以及科学界在重大公共事件中的角色和价值,是国内第一本针对科学界核心人群的专业新闻杂志。

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无人驾驶车的“路障”  

2009-07-14 08:47:55|  分类: 默认分类 |  标签: |举报 |字号 订阅

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记者 王莉萍  实习记者 何峰

 

   《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‘智能交通系统’,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。


    无人驾驶车的“路障” - 科学新闻 - 《科学新闻》杂志官方博客无人驾驶车的“路障” - 科学新闻 - 《科学新闻》杂志官方博客要是拥有一辆“汽车人”或“霸天虎”当“座驾”,你的世界必将因此改变

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