中國(guó)自動(dòng)化學(xué)會(huì)專家咨詢工作委員會(huì)指定宣傳媒體
新聞詳情
gkongbbs

無(wú)人車十余年后有望上路 技術(shù)和成本瓶頸待突破

http://casecurityhq.com 2011-02-15 15:03 來(lái)源:

  開車有時(shí)很無(wú)趣。在擁堵的高峰時(shí)段,人們希望從頻繁的剎車、起步中解脫出來(lái),找到最快捷的路徑回家;在疲累的長(zhǎng)途駕駛中,人們希望可以放心打盹,醒來(lái)已經(jīng)安全到達(dá)。

  “讓汽車自己開”讓人向往,但無(wú)人車還是被認(rèn)為離市場(chǎng)太遠(yuǎn)。不過(guò),2010年10月,研發(fā)財(cái)力雄厚的網(wǎng)絡(luò)巨頭谷歌透露,該公司的自動(dòng)駕駛樣車已經(jīng)不聲不響行駛了14萬(wàn)英里。此舉令人感到疑惑,但該公司以往在Android、Youtube和DoubleClick方面投資的成功經(jīng)歷表明,該公司有能力將非搜索業(yè)務(wù)打造成新的重大營(yíng)收來(lái)源。這讓無(wú)人駕駛技術(shù)的未來(lái)備受關(guān)注。

  無(wú)人車跑得還不錯(cuò)

  其實(shí)從上世紀(jì)80年代起,國(guó)外就開始研究無(wú)人駕駛技術(shù)。例如,美國(guó)卡內(nèi)基梅隆大學(xué)研發(fā)的Navlab系列原型車覆蓋了小型客車、火車、多用途車、大型客車等多種車型。1995年,Navlab-5原型車橫穿美國(guó),總行程4587公里,其中自主駕駛占98.2%,最長(zhǎng)連續(xù)自主駕駛距離為111公里,全程平均速度為每小時(shí)102公里。又如,德國(guó)慕尼黑國(guó)防大學(xué)與奔馳公司合作的無(wú)人車也進(jìn)行了1600公里的長(zhǎng)距離實(shí)驗(yàn),其中95%是自動(dòng)駕駛,執(zhí)行了400多次換道操作。

  2007年,美國(guó)國(guó)防預(yù)先研究計(jì)劃局(DAPAR)舉行了名為Grand Challenge的比賽,這是無(wú)人駕駛技術(shù)發(fā)展史中里程碑式的事件。在完全模仿城市道路的環(huán)境里,11支代表隊(duì)脫穎而出,參與了最后的決賽。主辦方在賽場(chǎng)內(nèi)安排了30輛有人駕駛的汽車模仿實(shí)際路況。賽程全長(zhǎng)96公里,限時(shí)6小時(shí)。最后,斯坦福大學(xué)第一個(gè)沖過(guò)終點(diǎn),緊隨其后的是卡內(nèi)基梅隆大學(xué)。但比賽的評(píng)獎(jiǎng)并非單純依照行駛時(shí)間,而是綜合考慮安全性和穩(wěn)定性,最后卡內(nèi)基梅隆大學(xué)和斯坦福大學(xué)分列第一和第二。共有6支隊(duì)伍走完了全程,結(jié)果非常令人鼓舞。

  據(jù)報(bào)道,谷歌的無(wú)人車研制計(jì)劃就是吸收了斯坦福大學(xué)和卡內(nèi)基梅隆大學(xué)的科研人員。

  2010年7月,意大利帕爾瑪大學(xué)研制的無(wú)人車穿越兩大洲,行程1.3萬(wàn)公里,于10月底抵達(dá)上海參加世博會(huì)。不過(guò),這次實(shí)驗(yàn)實(shí)際上是兩輛車搭配,第一輛車由人駕駛,通過(guò)GPS導(dǎo)航系統(tǒng),向第二輛車報(bào)告定位。

  在我國(guó),國(guó)防科技大學(xué)、南京理工大學(xué)、浙江大學(xué)和清華大學(xué)等多家單位也很早開始跟蹤和研究無(wú)人駕駛技術(shù)。其中,清華大學(xué)研制的智能車THMR-V,車道線自動(dòng)跟蹤時(shí)平均速度每小時(shí)100公里,最高速度達(dá)到每小時(shí)150公里。一汽和國(guó)防科技大學(xué)以紅旗轎車為原型合作研發(fā),在正常交通情況下,高速公路上行駛的紅旗轎車自主駕駛最高穩(wěn)定速度為每小時(shí)130公里,最高峰值自主駕駛速度為每小時(shí)170公里,具有超車功能。而且控制部件實(shí)現(xiàn)了小型化,和原車系統(tǒng)融為一體,保持了車廂原有風(fēng)格。

  2008年,國(guó)家自然科學(xué)基金委設(shè)立了與智能汽車技術(shù)有關(guān)的重大研究計(jì)劃“視聽覺信息的認(rèn)知計(jì)算”。在2009年和2010年,基金委發(fā)起、主辦了兩屆中國(guó)“智能車未來(lái)挑戰(zhàn)”比賽。每屆比賽都有十余家單位派人、派車參加,競(jìng)爭(zhēng)激烈。

  技術(shù)和成本瓶頸待突破

  不過(guò),盡管目前已經(jīng)有不少無(wú)人車跑出了不錯(cuò)的成績(jī),但在對(duì)復(fù)雜環(huán)境的適應(yīng)性、運(yùn)行的可靠性以及成本控制等方面還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足,而這些恰恰是無(wú)人車在正式推向市場(chǎng)時(shí)必須面對(duì)的重要問題。在這些問題沒有根本解決之前,廠商和顧客都無(wú)法打消相關(guān)顧慮。

  首先,無(wú)人車上路最重要的是可靠性和安全性,尤其是方向、油門、剎車等控制系統(tǒng)和攝像機(jī)、激光雷達(dá)等檢測(cè)部件。眾所周知,汽車的工作溫度要求是十分苛刻的,從零下數(shù)十度到零上數(shù)十度,而常用的傳感器如攝像機(jī)、工控機(jī)等的工作溫度一般也就在零度到50度之間,遠(yuǎn)不能滿足可靠性要求,急需采用新技術(shù)、新方法和新材料。

  無(wú)人車輛的研制應(yīng)盡早與汽車行業(yè)協(xié)作或結(jié)合,以汽車的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)、調(diào)試、安裝,以提高新增的無(wú)人車設(shè)備、裝置的可靠性。

  另外,無(wú)人車使用的各種傳感器、計(jì)算機(jī)在性能、技術(shù)方面比10年前有了長(zhǎng)足進(jìn)步,價(jià)格也大幅降低,尤其計(jì)算機(jī)的降價(jià)更是明顯和突出。盡管如此,當(dāng)前無(wú)人車設(shè)備或裝置的價(jià)格仍居高不下,民眾難以承受。購(gòu)買1臺(tái)紅外攝像機(jī)或激光雷達(dá)約需數(shù)萬(wàn)元到數(shù)十萬(wàn)元,而購(gòu)買1輛低檔汽車也只需幾萬(wàn)元。

  特別是對(duì)于我國(guó)而言,現(xiàn)在無(wú)人車使用的攝像機(jī)、雷達(dá)等產(chǎn)品幾乎全部依靠進(jìn)口。國(guó)家應(yīng)該加大投入,加強(qiáng)基礎(chǔ)研究,加強(qiáng)原材料研究,建立較齊全的無(wú)人車用的傳感器生產(chǎn)基地。

  就當(dāng)前技術(shù)水平來(lái)看,逐漸將無(wú)人車研制過(guò)程中形成的科技成果轉(zhuǎn)化為對(duì)現(xiàn)有汽車的部分改進(jìn),應(yīng)該是一個(gè)比較恰當(dāng)?shù)耐緩?。事?shí)上,手動(dòng)擋到自動(dòng)擋的轉(zhuǎn)變、倒車?yán)走_(dá)、基于車載攝像機(jī)的道路檢測(cè)等汽車輔助駕駛技術(shù)都相繼在商用汽車上獲得了成功應(yīng)用。輔助駕駛系統(tǒng)的推廣應(yīng)用,有利于無(wú)人車零部件提高產(chǎn)量、降低成本。而且隨著這些技術(shù)的逐漸應(yīng)用,無(wú)人駕駛將在潛移默化中成為現(xiàn)實(shí),人們會(huì)覺得無(wú)人駕駛汽車是一件正常的事情。

  如果樂觀地估計(jì),可能在十余年之后,我們可以看到無(wú)人車真正上路。

  法律倫理:建立標(biāo)準(zhǔn)是關(guān)鍵

  除了技術(shù)原因,無(wú)人車的法律倫理問題同樣提出了新的挑戰(zhàn)。無(wú)人車本質(zhì)上屬于智能機(jī)器人的范疇,應(yīng)當(dāng)遵守著名的“機(jī)器人三原則”:

  第一,機(jī)器人不應(yīng)傷害人類,而且不能忽視機(jī)器人傷害人類;

  第二,機(jī)器人應(yīng)遵守人類的命令,與第一條違背的命令除外; 第三,機(jī)器人應(yīng)能保護(hù)自己,與第二條相抵觸者除外。

  盡管從目前來(lái)看,考慮這些因素有點(diǎn)為時(shí)過(guò)早,畢竟,無(wú)人車遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有達(dá)到能與人類爭(zhēng)奪控制權(quán)的階段,但在這項(xiàng)技術(shù)逐步成熟并商業(yè)化和市場(chǎng)化的過(guò)程中,如果缺乏對(duì)法律責(zé)任的明晰界定,這對(duì)無(wú)人車推向市場(chǎng)是一個(gè)重大制約。

  至于法律責(zé)任如何界定,目前仍然是一個(gè)爭(zhēng)論不休的問題。但遵照任何產(chǎn)品走向市場(chǎng)的規(guī)律,一個(gè)基本前提就是:無(wú)人車要走向市場(chǎng),必須建立相關(guān)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn),符合標(biāo)準(zhǔn)的無(wú)人車才能上路。

  當(dāng)前,世界各國(guó)都在加緊研制無(wú)人車,這對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的形成非常有利;我國(guó)目前也在迎頭跟上,這對(duì)我國(guó)在標(biāo)準(zhǔn)的制定過(guò)程中建立地位也非常有利。但是,與國(guó)外不同,國(guó)內(nèi)研制無(wú)人車的科研機(jī)構(gòu)總體上與汽車制造企業(yè)聯(lián)系不足,或者說(shuō)汽車制造企業(yè)對(duì)無(wú)人駕駛的興趣不大,這一問題值得重視。因?yàn)闊o(wú)人車標(biāo)準(zhǔn)的制定離不開汽車制造企業(yè),而如果技術(shù)一旦成熟,無(wú)人車也關(guān)系到汽車制造企業(yè)的生死存亡。

  此外,由于在行駛過(guò)程中無(wú)人駕駛狀態(tài)與有人駕駛狀態(tài)往往交替進(jìn)行,因而一旦出現(xiàn)事故,其責(zé)任界定將非常困難。這可能需要在無(wú)人車輛中安裝功能強(qiáng)大的黑匣子,以便事故后通過(guò)數(shù)據(jù)分析來(lái)進(jìn)行責(zé)任界定。如果是車內(nèi)人員操作失誤,其責(zé)任必然歸于該操作員;但如果確是在無(wú)人駕駛過(guò)程中出現(xiàn)的事故,那責(zé)任只能由無(wú)人駕駛車輛的生產(chǎn)廠商承擔(dān)。

版權(quán)所有 中華工控網(wǎng) Copyright?2024 Gkong.com, All Rights Reserved