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未来汽车畅想:自动驾驶

导语
汽车的自动化不可避免。事实上我们今天驾驶的汽车在许多方面已经自动化了。但是,自动系统真的可以代替方向盘后面的驾驶者来做出各种复杂的判断吗?今天我们还无法确信,不过自动驾驶汽车显然已不仅仅是科幻电影中的存在了。

 

今天,当你在驾驶一辆汽车时,到底在多大程度上还是你在“驾驶”?我们经常听到一些怀旧主义者抱怨今天的汽车缺乏参与感,事实确实如此。在大多数新车上,驾驶者只是一套复杂的电脑控制系统中的一个生物身份而已,这套系统解读一系列数据,然后将其转化为车辆的行动。稳定性控制系统、线控油门、弹射起步已经是与自动变速箱和ABS一样普通的电脑功能了。更为先进的技术,比如线控转向和制动,也已经在量产车上实现了。电脑可以通过感应器帮助你停车,或者干脆替你停车。巡航系统可以识别其他车辆,自动制动或者加速。

但对于正在发生或即将发生的变化而言,这些只是开胃小菜。摩尔定律依然在发挥作用,电脑越来越小,越来越聪明,感应器越来越便宜,与此同时厂商对无缝整合的理解也越来越深刻。会飞的汽车也许永远都不会出现,但是一辆可以自动驾驶的汽车已经以原型车的形式存在了。

现状:不再是一个科幻梦想

直到十几年前,自动驾驶汽车还是一个未来主义者心中的梦。然后,一些事情发生了。首先,美国国防部的前瞻技术研究局发起了一系列无人驾驶汽车的竞赛,种子资金和现金奖励高达200万美元。在2004至2007年间,举行了3次比赛。然后在2010年,谷歌承认,其自动驾驶汽车已经谨慎地测试了上百万公里。最近,德国三大豪华品牌展示了可让车辆沿既定路线自动驾驶的技术。与此同时,越来越多的驾驶辅助技术也在为自动驾驶的最终实现铺砖添瓦。

“我们都同意,作为一个产业,我们应该采取一步一步、脚踏实地的做法。”奥迪自动驾驶项目的一位工程师Annie Lien说,“因为只有这样,你才能保证在把这项技术推向市场时,不会造成不必要、不恰当的伤害。”

在最新的S级上,奔驰为自适应巡航系统加入了转向辅助功能,这项功能可以确保车辆位于车道的中央。奥迪已经开发了一个交通拥堵辅助功能,可以实现自动停止和起步。福特预测其交通拥堵辅助系统可能在5年内推向市场。通用在凯迪拉克原型车上展示了类似奔驰的巡航控制系统。很快,宝马将更进一步:会超车的自动巡航控制系统。这显然比较符合宝马客户的性格。在遭遇前方慢车时,新系统不会只是制动,然后乖乖地跟在慢车后面;它能在邻近车道中寻找到空隙,然后变道超车,再回到原来的车道和速度。

每家公司的技术和路径或许有所不同,但追求的目标是相同的:让车辆能够解读周围环境,做出合适的反应。

挑战:缺乏想象力的电脑

然而,包括谷歌的试验车在内的绝大部分自动驾驶试验车,都是基于大量的感应器来设计的,而这些感应器群组对大规模生产而言太复杂、太昂贵了。比如,一套可高速旋转(转速可达900转/分)的激光雷达扫描组件,可以提供非常丰富的数据,但是价格高达75000美元。在美国,这个价格可以买到一辆保时捷Boxster了。

不过,成本还是小问题。更大的问题是,电脑还不知道如何与我们这个随意的、不可预测的世界完美相处。是的,“深蓝”战胜了俄罗斯棋王,自动驾驶的宝马3系试验车在纽伯格林比许多车手更快,但电脑有内在的局限性。简而言之,它缺乏想象力。

电脑认识一件物体的方式是,它被告知这件物体是什么。比如,一辆自动驾驶汽车认出一辆别克,是因为有人向它展示一辆别克,然后指示它把这辆别克当成一辆车。但是,不可能建立一个数据库囊括所有可能性。这就是为什么谷歌的自动驾驶系统现在需要事先设定好精确的路线。在开始自动驾驶之前,车辆的电脑需要知道每一件事物在哪里。

这意味着,电脑不擅长预测行为。一个警惕的驾驶者可能通过解读行人的肢体语言或面部表情,预测其接下来的行为。但电脑不行。甚至更基本的与觉察能力相关的问题也会让电脑感到沮丧。假设你跟着一辆车行驶在一条狭窄、弯曲的小路上,如果前车转了个弯,脱离了感应器的监测范围,你的自动驾驶汽车就不知道它在哪里了。这种对“物体恒存”的认知能力,大部分婴儿在2岁之前就拥有了,但是今天的电脑还没掌握。

在面对规则的变化时,电脑往往不知所措。比如在某个施工路段,双向车辆需要轮流通过单侧车道,电脑无法理解这样的特殊情况。在交通规则不那么有效的地方,遵守法律和规则的自动驾驶汽车反而会成为行为不可预测的、危险的交通参与者。意大利帕尔马大学VisLab实验室主管Alberto Broggi教授对此深有体会,他曾经在莫斯科测试自动驾驶汽车。而中国的驾驶者对于这个问题显然太能理解了。

这些问题最终会被解决,但“你不能指望是在不远的将来,你不能指望在5年之内,你甚至不能指望在10年之内,或许20年”,Lien说。

迷思:下一代汽车文明

在2013年的消费电子展览上,奥迪展示了一辆能自动停车的A7,从寻找空车位到停车,只需驾驶者从智能手机发出指令即可。这项让人兴奋的技术可能成为自动驾驶技术发展的下一个里程碑。然而,让驾驶者离开驾驶席,就不仅仅是技术的挑战了。

人们最关心的是自动驾驶汽车的合法性问题,第二关心的是“如果发生事故,谁来承担责任?”对于全世界的立法和执法者而言,这都将是一个挑战。在美国,加利福尼亚州、佛罗里达州和内华达州已经通过了管理自动驾驶汽车的法规。

需要指出的是,自动驾驶汽车的发展与这些年来的文化变迁有着很深的契合度。从智能手机到药物,再到云数据,电脑的普遍存在已经让人们信任自动化,只要可以满足欲望。

无论还有多少难题等待攻克,现在几乎没有人怀疑,自动驾驶汽车会在汽车发展的第二个百年内扮演重要角色。我们好奇的是,当自动驾驶汽车变得越来越聪明,未来的道路会是什么样子?车辆与车辆之间是不是可以直接交流,而不仅仅是相互感知?什么时候驾驶者必须集中注意力,什么时候他们可以睡觉?车辆与车辆之间的碰撞是不是会极大地减少,碰撞带来的伤害是不是会极大地减轻,于是车辆的结构可以变得更加简单,从而大幅降低制造成本和燃油消耗?自动驾驶会如何影响人们对道路和城市的设计,甚至构想?人们是不是压根儿就不需要学习驾驶?如果自动驾驶成为普遍行为,甚至已经深度影响到道路和城市的设计,人们是否会被剥夺在普通道路上驾驶的权利?驾驶乐趣最终会成为一个历史名词吗?

健康饮食,保持锻炼,或许你能活着见证所有这些问题的答案,无论你是否乐意。

 

“终有一天,自动驾驶技术将让我们制造出不会碰撞的汽车,那将从根本上改变我们设计汽车的方式。如果汽车不会发生碰撞,我们可以重新思考我们使用的材料,我们可以减少甚至取消沉重的安全结构,我们可以大幅减轻车重,我们可以极大地改善燃油经济性。”——通用汽车CEO Mary Barra

 

“未来,汽车将越来越多地帮助驾驶者避免犯错,我们将更有效率、更环保地驾驶,交通状况也将大大改善。但是汽车的成本可能是一个问题。如果我们推动得过快,可能会带来巨大的浪费,因为在很多情况下,保留老车比购买新车或许是更好的选择。”——美国汽车研究中心名誉主席David Cole

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