無人駕駛的暢想

趙斌

時代的發(fā)展如此迅速，當我們還在津津樂道地談論如何培育和發(fā)展汽車文化的時候，一些有遠見的公司已經(jīng)開始醞釀新一代的交通工具了，讓我們生活在這個時代的人有些應接不暇。

其實，從汽車誕生之日，人們就期盼汽車自動化程度能更高一些。人們駕駛汽車的初衷是為了能快速到達目的地，并非想控制一堆鋼鐵。隨著電腦技術的發(fā)展，特別是近年來人工智能的異軍突起，將這種駕駛的苦差事交給它們來辦應該是指日可待了！

不需要人掌握方向盤，或者壓根就沒有方向盤的無人駕駛，的確是很愜意的一件事兒。汽車運行過程中，乘坐人可以圍坐在一起喝茶、喝酒、聊天、上網(wǎng)，還有打瞌睡。

幾乎所有的汽車制造商和電子產(chǎn)品公司都想在這個領域有所作為，許多汽車制造商和各國政府注入了大量資金，面對2010年10月跨界進入汽車領域的谷歌公司，他們感覺充滿了挑戰(zhàn)。目前，谷歌的無人駕駛測試車已行駛了20多萬公里。連美國運輸部的官員Richard Bishop都感嘆，“我從來沒有見過從概念到產(chǎn)品發(fā)展如此迅速的。”

雖然目前聲稱開發(fā)無人駕駛汽車的公司很多，但引領整個技術前景的還是非谷歌無人駕駛汽車莫屬。如今的谷歌無人駕駛汽車，工作中需要配備全球定位系統(tǒng)（GPS）接收器和電子地圖，即導航系統(tǒng)，同時還需安裝一些雷達偵測障礙物、對周邊環(huán)境進行激光三維掃描的測距設備，還有能識別紅綠燈、施工信號、行人和其他車輛等對象的攝像機等。處理能力相當于幾個桌面電腦，能集成所有的信息，決定汽車在不同條件下采取何種行為。為了減少駕駛算法的負載，谷歌汽車裝備極其詳細的地圖，幫助汽車進行精確的控制。

但運動場景是復雜的，在實際駕駛過程中，可能碰到諸多不太常見或不大可能的事件，這就組成了一些麻煩的“長尾”問題。谷歌汽車在測試過程中，記錄下了許多古怪而罕見的事件，如無人駕駛汽車在高速公路上行駛時，碰到迎面撲來的塑料袋需要緊急制動嗎？橫躺在道路中央的沙發(fā)并非道路上常規(guī)的障礙物，汽車又該做何種處理？顯然，類似的事件是無法窮盡的。目前，處理這些罕見事件的唯一辦法是盡量進行記錄，在高性能機器學習算法的幫助下設計應對措施，然后進行模擬測試，或者實際進行路測。這樣的工作做得越徹底，軟件優(yōu)化到最后就會越安全。谷歌預計這些約需要5年時間。

上述這些努力，似乎是致力于讓車本身變得更聰明，但如何與實際的場景結(jié)合仍然存在許多困難。

別忘了，我們已經(jīng)進入到從互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展到物聯(lián)網(wǎng)的時代，大數(shù)據(jù)、云計算和物聯(lián)網(wǎng)三駕馬車并進。如果在汽車自身智能的基礎上再加上網(wǎng)絡互聯(lián)，讓這些交通工具相互之間能溝通交流，那又將是何種情形呢？只怕想象力不夠了！不過，本文還是盡力想象一下這種讓車與車、車與路、車與基站、車與人、車與傳感設備等交互，實現(xiàn)車輛與公眾網(wǎng)絡進行移動通訊的車聯(lián)網(wǎng)。在車聯(lián)網(wǎng)中，汽車是主角，按照與汽車交互的對象，涉及到汽車與外界信息的交流（V2X）、汽車與汽車（V2V），以及汽車與基礎設施（V2I）的通訊。

車與外界信息的交流，目前成熟的導航系統(tǒng)（包括GPS接受器、路況信息和最佳道路選擇等）就是一個重要雛形。但這個技術目前只是單向接受并獨立分析信息，并不存在與其他設備的交互。我們可以暢想一下，如果中國自主研發(fā)的北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)全部建成并進入民用領域，那么其定位精度高達一米的分辨率和雙向通信功能將真正實現(xiàn)實時導航，道路上的任何變化都可實時反映到導航系統(tǒng)中而不用等待地圖的更新。

在許多道路上，我們都會看到一個安全提示牌“保持距離，注意剎車”。再看一個例子，交通擁堵的時候，汽車行駛緩慢，平均每輛車占用道路的時間增加，讓擁堵雪上加霜，通行效率越來越低。這是因為汽車之間沒有連接，相互之間并不知道對方的意圖，后者總是要保持一定的安全距離，花去不少時間完全理解前車的意圖后，才能采取后續(xù)的措施，這在很大程度上降低了道路的通行效率，并增加了無端剎車的能耗。

如果汽車之間能直接通訊該多好呀！這樣的想法在2006年通用汽車公司的凱迪拉克上最早做了展示。現(xiàn)在，人們對這個技術提出了更高的要求。如果汽車互聯(lián)了，那么就能統(tǒng)一部署，還彌補了像谷歌無人駕駛汽車依賴視頻分析技術和地圖資源的局限。不管是從啟動到停車，還是從停頓狀態(tài)再次進入開動狀態(tài)，幾乎可以同時進行，而且總能以最佳的運行速度行駛。如果再考慮汽車行駛的空氣動力學問題，至少可以節(jié)省10%的燃料消耗。

其實，這一技術概念的雛形已經(jīng)出現(xiàn)。德國最新研制的EO Smart 2，已經(jīng)開始上路實測。他們的設計讓你腦洞大開，不僅汽車之間能相互通訊，而且可以將多輛汽車像小火車一樣首尾鏈接在一起。

可見，無人駕駛汽車的真正智能，是體現(xiàn)在連接之中的。如果我們將這種連接，再進一步暢想開來：在云的時代，有一個云端服務器（這里我們暫且稱之為交通調(diào)度總管家），道路上都安裝了通訊性能極佳的基站，隨時與汽車進行高速網(wǎng)絡的連接。那么，汽車的運行狀況隨時受總管家的支配和調(diào)度，明顯可以使道路交通更加優(yōu)化，甚至有沒有紅綠燈都是次要的。由于是雙向通訊，汽車不再是僅僅被動接受交通信號燈的指示，也可以主動向智能交通信號燈發(fā)布請求，要求調(diào)整不同道路的交通密度和紅燈的等待時間。

汽車硬件的革命，會從根本上改變?nèi)藗兪褂闷嚨姆绞胶臀锪鞲锩Ｔ囅耄跐M大街奔跑著無人駕駛汽車的時代，是否擁有私家車已經(jīng)不那么重要了，因為人們隨時可以通過網(wǎng)絡終端，通過交通調(diào)度總管家約到一個離你最近的無人駕駛汽車。也許，那個時候我們只需像如今購買網(wǎng)絡流量一樣，預先購買我們的公里數(shù)。快遞業(yè)務也會發(fā)生極大的變化，載著你郵件的無人駕駛汽車在確認你的位置后，會自動開到離你最近的停泊點，你只需要輸入密碼就可以取到那個郵件了。（作者為復旦大學生命科學學院教授）