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冲入“无人区
作者:西安三星空调系统工程有限公司 发布日期:2018-03-13

  原标题:冲入“无人区”■本报记者雷册渊 2018年伊始,无人驾驶技术就在国内外成为热点――

  谷歌无人车项目浮出水面,将在今年商业化其无人驾驶出租车业务;传统车企巨头丰田推出无人驾驶商用概念车的同时,高调宣布自己“不再是一家汽车厂”;年初的美国拉斯维加斯国际消费电子展(CES)上,自动驾驶技术占据了半壁江山……而在中国,继北京“破冰”率先推出自动驾驶路测法规后,3月1日,上海发放全国首批智能网联汽车开放道路测试号牌,意味着中国正式开放无人驾驶汽车上路测试,中国的自动驾驶行业迈出重要一步。

  这种破土而出的趋势并非一朝而来。自汽车诞生之日起,人类对无人驾驶的探索就从未停歇。发展至今,搭乘着人工智能东风的汽车,更以势不可挡之势,加速冲入“无人区”。

  上海西北角的嘉定区,拥有国内最大的汽车产业基地,聚集了300多家整车和零部件企业、100多家研发机构和3万多名汽车专业人才。在这里,一条伊宁路隔开的一北一南两个园区,秒速时时彩下载呈现出两种截然不同的面貌:

  北边是上海国际赛车场,每逢赛事,一辆辆赛车在这里呼啸而过,总是伴随着速度与激情;南边则是中国首个“国家智能网联汽车试点示范区”的封闭测试区,各类自动驾驶汽车在这里小心翼翼地进行路测……

  隧道、林阴道、地下停车场、十字路口、丁字路口、环岛……一路走来,王亦科对这片近3平方公里的封闭测试区里的一处处模拟交通设施如数家珍。不仅如此,他还了解每一个模拟场景和路测单元背后的技术参数,甚至对库房里假人(模拟路人)身上衣服的材质、每种道路标识线的粗细、颜色、反光程度等都烂熟于心。

  身为上海淞弘智能汽车科技有限公司前瞻技术部高级经理,王亦科工作的首要职责,就是为每天前来进行自动驾驶测试的企业提供服务和技术支撑。

  路测是构建无人驾驶深度学习模型的关键,路测里程越长、驾驶场景越丰富,意味着可供机器学习的驾驶经验数据越多。

  在封闭测试区里,企业可以根据自身的不同需要进行场地预约,选择全路段或固定路段、与其他企业分享或独享模拟场景等,对车辆的自动驾驶技术进行测试。

  “自动紧急制动、自适应巡航、车道保持……测试项目种类繁多。就拿自动紧急制动来说,汽车的速度、加减速、平滑性、与假人的距离等等,每个数据对企业测试来讲都至关重要。”王亦科告诉记者。作为完全中立的第三方机构,每项测试结束,他们都会向企业提供一份测试评估报告,正是这一张张“成绩单”构成了自动驾驶技术发展的基石。

  据上海国际汽车城(集团)总经理助理、示范区项目负责人陈海林介绍,自2016年6月开园以来,这个自动驾驶路测园区就成了各路企业竞相“追逐”的对象,7×24小时的服务仍然供不应求,场地预订往往需要提前数月。

  “需求相当旺盛。”陈海林说,“近两年来,我们比任何时候都能感受到来自自动驾驶产业内部的动力和活力,这种自下而上的力量能量巨大,足以撬动整个行业,甚至影响未来。”

  2018年3月1日,上海发放了全国首批智能网联汽车开放道路测试号牌,并在示范区范围内划定了5.6公里的开放测试道路。意味着中国正式开放无人驾驶汽车上路测试,中国的自动驾驶行业又将迈出重要一步。

  坐进驾驶位,系紧安全带,点火,握好方向盘,确认周边环境后踩下油门――这是全世界司机的标准动作。自1886年德国人卡尔・本茨获得世界上第一辆汽车的专利权以来,新技术就不断将汽车全副武装,唯一不变的是,方向盘一直掌握在司机手中。而现在,变革风雨欲来:方向盘将移交到机器手中。

  事实上,人类想在驾驶过程中解放自己的双手、双脚、双眼,甚至大脑的尝试从未停歇。

  1925年8月,一辆名为“美国奇迹”(AmericanWonder)的“无人车”穿过纽约拥挤的交通线,从百老汇一直开到第五大道。从某种意义上说,这是人类历史上第一辆无人驾驶汽车,因为它的驾驶座上的确没有人,方向盘、离合器、刹车也能根据路况“随机应变”。然而,这与今日所言的无人驾驶技术却相距甚远,因为在它身后,工程师们正坐在另一辆车里发射无线电波遥控着它,这充其量只能当成一个“超大型的遥控实验”。

  即便如此,之后,无人车的形象还是频繁地出现在科幻小说和电影里,更激发着一代又一代汽车工程师们向前探索。然而,无论是最初的“地面轨道派”(上世纪50年代,人们试图把地上的电线改成永磁铁片组成的引导线,引导汽车行驶),还是六七十年代导航系统的引入,都与人们理想中自由、流畅的无人驾驶体验相去甚远。

  人们开始从“视觉”角度思考无人车的未来,即通过激光雷达和摄像头来帮助汽车“看见”。在此基础上,1989年,美国卡内基梅隆大学研究团队又率先将神经网络引入自动驾驶技术,并将其一路完善至配备了便携式计算机、挡风玻璃摄像头、GPS接收器及其他一些辅助设备的“半自动驾驶”汽车。从原理上看,这就是今天无人车控制策略的雏形。

  虽然后来因为实验成本居高不下制约了量产和商业化,让无人车研究陷入瓶颈,但随着近年来深度学习的重获新生,无人车又开启了新篇章:移动互联网浪潮、大数据革命、云计算兴起……更多的变化不断将无人车从实验室的“高强壁垒”中解放出来,迎来高速发展。

  目前,自动驾驶技术主要分为感知、决策和执行三个部分。其技术原理,就是通过在车体上安装的激光雷达、毫米波雷达和摄像头等智能硬件,对路况、位置和障碍物等信息进行感知;再通过核心算法进行图像识别与分析,结合高精地图进行执行方案的选择;最后通过执行系统进行减速、刹车、转向等车辆控制与操作。这与司机开车时需要先用眼睛看、后用大脑想、再用手脚操作汽车的道理,如出一辙。

  “虽然现在离真正的‘无人驾驶’还很远,但已经能够看到自动驾驶超越人类的可能性。”上海交通大学智能车实验室负责人,自动化系教授、博士生导师杨明告诉记者。

  成熟的自动驾驶技术是比人类驾驶安全得多的驾驶方案。据世界卫生组织统计,中国每年有超过26万人死于交通事故,居世界第一,其中90%是人为失误导致的。而成熟的无人驾驶技术有望将车祸发生率降至现在的1%。

  仅以“刹车”为例,人类驾驶员从遇到紧急情况到踩下刹车需要0.6秒的反应时间,而油压传导系统还需要0.6秒。也就是说,一般的人类驾驶员要把车刹住需要1.2秒。而无人车从“发现”紧急情况到做出刹车动作只需要0.2秒,在电动刹车取代液压刹车的未来,无人车有能力做到0.2秒内紧急制动,比人类整整快了1秒。而在高速驾驶的过程中,这1秒可能就是救命时间。

  两个月前的2018年美国拉斯维加斯国际消费电子展(CES)上,人工智能芯片厂商英伟达的CEO黄仁勋以一场名为“IamAI”(我是人工智能)的演讲引爆全场。而后,丰田汽车的专场发布会更是扔出了一颗重磅炸弹――宣布自己“不再是一家汽车厂”。

  作为传统汽车行业巨头的丰田汽车,向来有着“保守”的名声。而就在这场汽车占据半壁江山的消费电子展上,丰田推出e-Palette无人驾驶商用概念车,锁定物流、快递、零售、电子商务、共乘服务等领域,并宣布自己的目标是从一家汽车公司转变成一家移动出行公司。

  “毫无疑问,传统汽车行业正在处于一场巨大的技术变革之中,电动化、互联化、自动化等领域都取得了重大进展。”丰田汽车的掌舵人丰田章男在发布会上说。而他列出的一份竞争对手名单更引人关注:没有福特、通用和奔驰等传统车企,取而代之的是谷歌、苹果、Facebook……

  这或许很能说明:在自动驾驶汽车量产时代来临的前夜,由传统车企统治了百年的汽车产业王朝,正在进入诸侯争霸的“战国时代”。

  根据美国汽车工程师协会(SAE)的定义,汽车自动驾驶系统分为L0-L5共6个级别。市面上现有的量产车型基本在L1和L2的水平,即依靠高级驾驶辅助系统(ADAS)实现辅助驾驶;L3是指有条件的自动驾驶,即特定条件下司机的双手可以离开方向盘实现自动驾驶;L4和L5则分别指高度自动驾驶和完全自动驾驶,而后者就是完全意义上的自动驾驶。

  从L2到L3的技术过渡,被业内喻为“质变的一跃”,而L3至L5才被视为智能驾驶或自动驾驶。L5的全天候无人驾驶技术仍是遥远的未来,但在当下,L3时代正加速到来――

  2017年7月,大众奥迪宣布,将于2018年量产上市新一代A8车型。引起业界聚焦的是,这是全球首款具备L3级自动驾驶功能的量产车型,可在交通拥堵、车速不超过每小时60公里等特定场景下进入自动驾驶状态。

  目前,国际上有近20家企业,将L3或L4级别车型的量产时间定在2020年前后,而奥迪A8的“抢跑”,似乎将这场竞争瞬间提速。

  “有一个误解需要澄清,很多人把L0到L5的级别划分当成自动驾驶技术由低到高的分级,其实这6个级别只是定义了人车的交互模式,即车在多大程度上能够离开人行驶,但从技术难度角度来看,在不同场景下L4未必比L3难。”杨明举例说,其实在封闭园区内很早就实现了固定路线级自动驾驶,而面对复杂路况和天气条件时,要在人车之间进行精确模式切换的L3级别,显然对技术要求更高。

  另辟蹊径的互联网企业,倚仗自己在深度学习领域的绝对优势,曾在过去两年野心勃勃地试图颠覆传统汽车行业,将汽车变为“四个轮子的计算机”;而对人工智能只是“入门者”的传统车企,在车辆控制和集成领域却内功深厚。技术的分野也决定了它们进入无人驾驶领域的不同路径:汽车厂商纷纷将L3级别的量产提上日程,而创业公司们则直接选择了L4级别的无人驾驶。

  在杨明看来,未来的模式才是决定自动驾驶“领头羊”的关键。开始,传统车企在人工智能上掉了队,互联网企业虽然高调却造不出车来。谁想到,以特斯拉为代表的新能源车出现了,成为整合自动驾驶技术软硬件的一匹“黑马”……“现在要断言未来谁主沉浮还为时过早,一切都要看未来无人驾驶的模式是怎样的。随着5G来临,最大的赢家甚至可能是电信运营商。”

  正在进行的全国两会上,“人工智能”再次出现在政府工作报告中:“加强新一代人工智能研发应用……发展智能产业,拓展智能生活。运用新技术、新业态、新模式,大力改造提升传统产业。”这是继2017年后,“人工智能”再次被写入政府工作报告中。相关企业人士向媒体表示,这表明人工智能迎来了发展的最好时期。

  “无人车是紧贴大地的顶级人工智能工程。”百度创始人、董事长兼CEO李彦宏在他的《智能革命》一书中这样写道。自动驾驶汽车势必成为新一轮人工智能浪潮落地的重要领域,一切只是时间问题。

  根据中国汽车工程学会制定的路线年,在车联网等基础设施的辅助下,量产车可实现高速路自动驾驶、城郊公路自动驾驶、协同式队列行驶等L3功能;到2025年实现市区自动驾驶、车路协同控制、无人驾驶等L4级功能。

  在中国,不能进行公开道路测试一直是无人驾驶技术发展的障碍。许多企业不得不将测试放到美国加州等地进行,而国外的交通情况与中国相差太大,本土化的挑战一直存在。

  一位不愿具名的清华大学汽车工程系博士向记者透露,很多中国的无人驾驶企业,特别是初创企业,为了更好地测试车辆性能、获得测试数据,会悄悄在路上测试,被称为“黑跑”。而这几乎是“圈内”公开的秘密。

  “在顶层设计方面,工信部正在组织起草国家层面的公共道路测试规范。而作为‘试验田’的地方更是纷纷发挥积极性、创造性,以求率先承担起更多职能。”陈海林说。

  去年12月,北京在国内率先推出自动驾驶路测法规。今年2月初,北京市经信委等三部委又联合印发了具体的测试方法和对封闭测试场地的技术要求,北京地区无人车公开路测前的“驾考”环节被正式确定下来。

  北京法规一出,国内自动驾驶圈沸腾。而众多车企坐镇的上海,在发展自动驾驶上亦有自己的节奏。

  作为中国的汽车工业重镇,上海的汽车工业产值占全市工业总产值超过六分之一,汽车产量占全国的十分之一。这使得上海在发展自动驾驶时,有着绝佳的产业基础和人才储备。

  2018年3月1日,《上海市智能汽车网联汽车道路测试管理办法(试行)》应声而落。相较于北京先出台路测政策再划定测试道路的节奏,上海更像“一步到位”――不仅明确了测试要求,还在上海汽车城周边划定了三段共计5.6公里的公开测试道路,并同时发放了全国首批智能网联汽车开放道路测试号牌。这一次,在朋友圈奔走相告的自动驾驶公司,换成了上海企业。

  有人说,作势要成为国内“自动驾驶公开路测第一城”的北京被上海突然“截了胡”。实际上,在抢占自动驾驶高地的竞赛中,北京、上海的竞争对手绝对不止彼此。广州以试点的方式给无人车上路亮了绿灯,重庆、杭州、武汉、长春等地先后获批建立智能网联汽车示范区……

  对一个城市的发展来说,自动驾驶产业不仅能够创造就业、吸纳人才、产出更多价值、完成产业升级。自动驾驶技术的落地,对交通形态的改造和交通效率的提升也将在未来影响城市命运。

  上个月,一直“闷声发大财”的谷歌无人车项目终于浮出水面:今年将商业化其无人驾驶出租车业务。人们通过手机APP就能打到一辆自动驾驶出租车。

  其实早在2015年底,时任福特汽车CEO的马克・菲尔兹就带着自己的豪华车队――SUV级的林肯领航者来到硅谷,与谷歌创始人谢尔盖・布林谈合作。然而硅谷崇尚的并不是奢华风,炫酷的特斯拉、法拉利,或者简单省油的日系车才是那里的标配。巨大的文化冲突让布林不太舒服。2016年初的CES,当所有人都在期待谷歌宣布无人驾驶项目与福特合作之时,这个流传甚久的“大绯闻”最终不了了之,双方合作项目流产。而到谷歌无人驾驶项目线年。

  “传统思维方式是直接将无人车卖给消费者,但要真正实现还存在很多困难。”采访中,杨明直言不讳地说。

  目前,无人驾驶企业的商业化探索虽然多元,但更多地集中在一条道路上:先从较小、较简单的特定区域或特定场景起步,提供带有公共或者共享性质的无人驾驶出行服务而非无人车产品,谋求迅速接入现实生活应用,再逐步推广。

  在许多专家看来,无人驾驶技术要真正“飞入寻常百姓家”涉及两方面――“智能”和“网联”。“智能”部分的瓶颈在于技术和成本,而“网联”部分的瓶颈在于政策法规和环境建设。

  首要的挑战来自技术。杨明认为,目前无人驾驶技术对于环境的适应能力离真正的“智能”尚有差距,如何在天气变化和复杂路况下保证可靠性,目前自动驾驶技术的感知和决策技术仍面临很多瓶颈。

  其次是成本。来自清华大学汽车工程专业的博士告诉记者,业界的普遍共识是,传感器的高昂成本是制约量产的最主要因素。无人驾驶车辆需要搭载大量传感器硬件,而仅一个64线激光雷达目前的售价就约为46万元人民币,已经超出了现有大部分车辆本身的价格。

  最后,除了如前所述的法律法规,还有整体环境建设。目前,全球有50多个城市在进行自动驾驶测试,却只有6%的城市交通规划真正考虑了自动驾驶将为城市交通带来的改变。

  王亦科对此深有感触。在建设嘉定5.6公里开放测试道路时,不同系统的交通灯、不同运营商的通信讯号、不同权属单位的监控摄像头……都要一一协调统一才能实现真正的智能网联。

  “突破并非遥不可及,也许有一天你会看见这样的上海:人们从冗长的通勤中解放出来,坐在车里一样可以办公、娱乐;那时,距离将不是问题,居住能够辐射更远的区域,中心城区的房价不再高企;自动精确驾驶的汽车一辆跟着一辆,高速而又间隔等距,不再有交通违章也鲜见人为失误。到那时,车道变窄了,交通效率却更高了,城市将更有活力。”尽管现实诸多龃龉,杨明和许多人一样,心中的一幅无人驾驶的图景早已展开……

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