
“有一天,我們的汽車可以和高鐵一樣,排著整齊隊伍在高速公路上飛馳;汽車們會相互禮讓、不再沖撞,所有交通事故都難以發生;我們的雙手,終于從方向盤上解脫出來,汽車可以自動向著目標行駛;甚至連車輛維修的煩惱也沒有了,汽車自己會告訴主人哪里有點難受,4S店里的配件價格和來源也一目了然……這不是好萊塢的科幻大片,汽車智能化的腳步離我們越來越近。”
這是在日前的第二屆車載信息服務產業年會新聞通報會上,中國電子工業標準化技術協會副秘書長、車載信息服務產業應用聯盟秘書長龐春霖所描繪的智能汽車,“這不是遙遠的夢,也許在未來3~5年就可以實現。”
智能化是安全的核心
英國和美國的科學家研究分析表明,每個交通事故均不同程度地涉及到駕駛員、汽車和道路環境因素。英國的研究得出,道路交通事故肇事發生的惟一原因是由駕駛員因素引起的占65%,美國的研究結果為57%;英國因駕駛員間接因素導致交通事故(駕駛員-汽車因素、駕駛員-道路環境因素、駕駛員-汽車-道路環境因素和駕駛員因素)的比例占到近95%,美國占94%。而我國道路交通事故的統計也表明,主要由于駕駛員造成的事故占90%左右。
無論如何,駕駛員失誤是發生交通事故的主要原因,如果要從根本上解決這一問題,就需要將“人”從交通控制系統中解放出來,從而提高安全性。而這種車輛控制方法的核心,就是智能化。
“無人車的核心在于車輛本身具備自主駕駛能力。作為一類典型的智能系統,無人車要完成與人相仿的智能化視覺信息處理過程,其中涉及眾多學科的前沿研究領域和基礎科學問題。”中國工程院院士鄭南寧表示。
“汽車經歷了機械車、機電車、電子車三個階段,正在進入以軟件和信息技術為支撐的第四個階段——智能車。”在龐春霖看來,未來的汽車不再是冷冰冰的機械系統,而是具備感知、思維和行為的人類伙伴,信息化、智能化、擬人化是它的三個功能特點,也是達到智能化汽車的三個技術階段。“具備完整功能的車載信息服務系統將成為智能汽車的大腦,最終實現智能駕駛、智能安全和智能養護。”
目前,智能汽車的普遍定義是指一輛汽車具有規劃自己的行車路線、感知周圍環境、針對實時交通情況做出合理決策并輔助甚至代替駕駛員進行車輛駕駛的能力,從而減小駕駛員的勞動強度。
“它應該具有采集(通過傳感器感知車內外環境)、上傳(通過高速總線將傳感器收集的信息傳輸到車載信息系統)、計算(分析信息并進行高速運算)、反饋(將系統的命令下達到各個傳感器)和控制(汽車根據命令做出反應)五個功能,并形成一個閉環。”龐春霖說,這也是未來實現車輛無人自動駕駛的關鍵。
標準從聯盟拓展
幾周前,2012年“中國智能車未來挑戰賽”在內蒙古自治區赤峰市翁牛特旗舉行,十余所高校和科研院所研制的無人車,第一次在真實城區和鄉村道路環境下展開了角逐。它們要在城區道路上,穿過人為設置的U形掉頭、交通標識、障礙物(虛擬人、靜止車輛、有人駕駛車輛)甚至是霧天天氣模擬環境等重重關卡,以及鄉村道路上的彎道、坡道等考驗。賽事裁判組組長、中科院自動化所研究員王飛躍告訴記者,此次比賽主要考驗無人車的4S性能,即安全性(Safety)、智能(Smartness)、平穩性(Smoothness)和速度(Speed)。
在全國各地的高速路上,上千萬輛“兩客一危”(旅游的包車、三類以上班線客車和運輸危險化學品、煙花爆竹、民用爆炸物品的道路專用車輛)車輛上都裝了車載信息系統,下一步還將擴展到急救車、出租車等。
“我國無人車研究與國外仍存在差距,特別是在硬件設施、技術和標準上。”相關專家指出,例如目前我國研制的無人車使用的激光雷達都是進口的,智能汽車的標準體系也不完善。
正是看到這樣的差距,3年來,車載信息服務產業應用聯盟(TIAA)在電動汽車綜合標準化、汽車電子十二五規劃、“兩客一危”、城市出租車信息系統、急救車信息系統等重點領域展開了研究。特別是在12月7日即將舉辦的第二屆車載信息服務產業年會上,將公布一批車載信息服務標準化成果和一批自主研發的車載信息服務系統產品,推動自主技術在未來市場上的應用和發展。
龐春霖透露,其中包括由一汽集團、上汽集團、中國聯通、中國電信、奇瑞汽車等牽頭研究制定的《汽車智能化等級評定標準(2012版)》、《車載信息服務基礎術語(2012版)》、《車載信息服務人機交互和圖形符號(2012版)》、《車載信息服務軟件標準體系(2012版)》將在全國范圍內首發。特別是汽車智能化等級標準,是一個全新的探索和嘗試。
“這是一個比較有爭議的標準。”龐春霖告訴記者,此前他也曾與許多國際汽車廠商進行過溝通,這個想法在國際上都屬超前,目前聯盟也在摸索中搭建技術框架、收集反饋,希望在不久的將來能夠作為聯盟標準率先推廣。“這是一個需求性標準,希望能給廠商和消費者提供一個智能化選配和功能評價的標桿標準,對我國智能汽車技術及相關產業起到推動作用。”
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國內外智能汽車研究一覽
德國:慕尼黑國防軍大學進行VaMors和VaMP智能汽車研究。該研究是由奔馳汽車公司和德國慕尼黑國防軍大學聯合進行的,經過幾年的努力后,其聯合開發的第二輛命名為VaMP的自主車,自主駕駛速度達到廠創紀錄的160 km/h以上,在高速公路上能夠安全地進行車道跟蹤、超車等駕駛動作。
中國:國防科技大學自動化研究所無人駕駛技術課題組長期進行自主駕駛技術的研究。2001年9月,與中國第一汽車集團公司合作,開始進行高水平的汽車自主駕駛技術的研究——紅旗CA7460自主駕駛汽車研究。2003年7月,該項目實現了巨大的突破,其多項指標均達到或超過了當今世界汽車自主駕駛的先進水平,被國內50多家汽車媒體聯合評為2003年度“最佳汽車技術”。
美國:谷歌從2010年10月開始研發無人駕駛汽車,并先后制造出7輛在美國加州等地的公路上進行道路測試。谷歌無人汽車采用智能軟件和感應設備,實現360度全方位感應:車頂的雷達感應器掃描半徑200英尺(約70米)范圍內環境,車后的感應器評估汽車所在位置,車載電腦通過攝像頭能“看懂”交通燈、識別人行道和障礙物,并模擬人的智力對相應交通狀況做出正確反應。