公交智能化時代即將到來了嗎？

李忠東

無人駕駛成趨勢

自動駕駛的任務是讓駕駛變得更簡單，無人駕駛汽車被普遍認為是未來汽車發展的方向。無人駕駛汽車又稱自動駕駛汽車、電腦駕駛汽車或輪式移動機器人，是一種通過電腦系統實現無人駕駛的智能汽車。從20世紀70年代開始，美、英、德等國開始進行無人駕駛汽車的研究，在可行性和實用化方面都取得了突破性的進展，于21世紀初呈現出接近實用化的趨勢。無人駕駛汽車依靠人工智能、視覺計算、雷達、監控裝置和全球定位系統協同合作，讓電腦可以在沒有任何人主動參與的條件下，自動安全地操作機動車輛。

隨著智能化在汽車領域的開發，為了滿足城市智能交通的期待，谷歌公司的無人駕駛汽車已經在美國獲準上路。眾多汽車公司將無人駕駛汽車列為研發的重點之一，積極開展無人駕駛技術的研發和試驗。奧迪和寶馬等傳統汽車巨頭投入巨資研發下一代無人駕駛概念車；福特汽車公司宣布投資10億美元給Argo AI人工智能公司，以開發下一代無人駕駛汽車所需要的軟件；通用汽車公司也不甘落后，開始在舊金山、底特律和斯科茨代爾市測試無人駕駛汽車。在美國，一些州、市正在抓緊為無人駕駛汽車上路做準備，如密歇根州州長已簽署了法案，允許無人駕駛汽車（包括沒有方向盤的無人駕駛汽車）上路。

美國電氣與電子工程師協會的一份報告大膽預測，在接下來的20多年時間內，人類交通系統將發生翻天覆地的變化。到2040年，全球上路的汽車總量中75%將會是無人駕駛汽車。通過一系列復雜傳感器來操作的無人駕駛車輛將取代傳統汽車，進行汽車與汽車、汽車與道路交通之間的交流。在無人駕駛車輛主導的智能交通系統中，十字路口都會安裝各種感應器、攝像頭和雷達系統，可以實時監控，控制交通流量，幫助避免撞車，使路面交通運輸更加高效。到那時，紅綠燈和交通標志將會成為歷史，駕照是一個過時的概念。

未來汽車將朝著無人駕駛發展，進入消費領域后會帶來產業和消費的全面升級，汽車行業保持多年的形態有可能被完全顛覆，互聯網將成為汽車的一個路口。但是同眾多高新科技普及初期一樣，走入尋常百姓家的過程可能會很漫長，即便是像美國這樣汽車保有量高的發達國家，也不可能在短期內做到讓自動駕駛技術惠及大多數人。

公共交通智能化

自動駕駛技術日趨成熟，初步走出實驗室，進入市場應用期。但是由于交通運輸本身的復雜性和綜合性，正式上路載客還存在很多制約。作為自動駕駛的未來發展核心，公交系統是不可或缺的一部分。隨著人工智能、公交車輔助駕駛和無人調度技術的成熟，公共交通將成為最有條件率先實現無人值守的行業。公共交通具備線路固定、專用道行駛、車速較慢和適合路程較短的城內接駁交通等特點，從整體上降低了對場景識別和安全控制等算法的要求，使其具備實現無人駕駛的基礎條件。與此同時可以減少人力投入，避免疲勞駕駛的問題。無人駕駛之所以得以實現，一方面是公交車由輔助駕駛實現自動駕駛甚至無人駕駛，另一方面是公交車后臺調度系統的智能化。

通過技術手段，無人駕駛公交車可感知的信息更多更精確，并以智能化數據精確地行駛，在效率和安全性上與人工駕駛相比優勢突出。由于普遍采用新能源，并能通過人工智能最大程度地節約運行過程中的能源損耗，無人駕駛公交車有助于城市環境的保護。隨著無人駕駛公交時代的率先來臨，現有的城市交通系統有可能被徹底改變。作為未來智能城市的一部分，通過全球定位技術與路面導航系統，無人駕駛公交車不但能像普通公交車那樣將乘客送往目的地，而且還可以在聯網后制定智能化的交通方案，為乘客提供更好的服務。它們可以布局于商業街和地鐵站周邊，自動往返于居民區和交通樞紐間，以解決“最后一公里”的交通難題。

作為全球規模最大的金融機構之一，美銀美林日前發布了一份研究報告，在對環境成本、可持續性和財務等方面進行分析后，認為無人駕駛公交系統能降低運輸成本，而且更加環保，未來10年內自動駕駛公交車或許比自動駕駛轎車更早地到來。美國波士頓集團的研究結果指出，無人駕駛公交系統是未來智能交通中的一大重要因素，盡管目前世界各地無人駕駛公交系統尚處于試驗階段，主要用于吸引游客，然而其未來有望實現高速增長，到2025年無人駕駛公交車預計可達1800萬輛。

運輸生態大改觀

公共交通“車智網”系統，實現了基于雷達的防碰撞預警，基于視頻分析的危險駕駛行為分析、駕駛習慣糾正等輔助駕駛安全技術的應用。還可借助人工智能實現車輛本身運營的優化，如根據線路狀況、負載、客流等數據，公交車自我優化運行參數，自動確定不同線路的最佳模式，達到節能降耗的效果。此外，輔助到站準點控制技術和輔助車距控制技術則解決了公交的運營服務問題。

在輔助駕駛實現無人駕駛的基礎上，還需要智能調度技術提供的應用環境，兩者相互配合，完成公共交通的無人駕駛和服務。人工智能實現的關鍵是模式識別，調度員的調度操作恰恰是非常標準的業務模式選擇和優化問題，通過多層特征提取，可以很好地描述調度經驗。智能調度系統能夠根據車輛的運行狀況，準確預測每輛車的回場時間，從而自動對線路進行班次的增減和發車時間的調整優化。

自動駕駛技術進入公共交通領域，產生的社會價值將遠大于消費領域，比如全面提升公共運輸運行效率，降低整個社會的運行成本，人類出行將會更加智能可控。在一些大城市，無人駕駛公交將可以接手目前的“拼車”服務，在靈活變換的路線上運送眾多乘客，從而有助于改善城市交通的擁堵面貌。

根據美國公共交通協會提供的數據，紐約交通運輸管理局平均每個工作日要記錄超過250萬趟公交車出行，洛杉磯平均每天也管理著超過100萬趟公交車出行。因此，使用公共無人駕駛車輛也是緩解目前承受著巨大壓力的上下班交通系統的終極夢想。endprint

技術難點待攻克

目前，無人駕駛的最大技術難點在于讓機器人模擬人的思維，即讓人工智能擁有和人一樣的對道路狀況的判斷和主觀決策能力，甚至在決策上像“阿爾法圍棋”一樣將棋手擊敗。當然這還需要技術的進步。

汽車制造商目前所推崇的無人駕駛計劃，并沒有提及司機。公交車不是私家車，無人駕駛汽車失靈所導致的交通事故遠比私家車嚴重得多。加利福尼亞州機動車輛管理局建議，無人駕駛車輛還是需要配置司機。“毫無疑問，在某些時候，無人駕駛公交車在行駛時可以是全自動模式或半自動模式，”梅賽德斯奔馳發言人烏塔·萊特納強調道，“但是，司機應該坐在公交車上，做最終的控制。”

美國聯邦交通總署認為，監管問題是目前推行無人駕駛汽車的最大障礙。然而，根據無人駕駛汽車目前掌握的原始數據處理能力，是有可能實現在某個轄區范圍內城市交通的整體監測和調度的，因為有了這些數據，就可以創建一種系統，將所有因素考慮進去，合理安排公交時刻表，提供一種按需服務的智能交通服務。

換句話說，就是將交通運輸安排整合到一個單一的快捷操作系統中。不過可以肯定的是，單靠一種無人駕駛公交系統是無法滿足城市交通需求的，因此監管者需要找到一種未來無人駕駛汽車和私家車和諧共處的方式。“隨著世界人口向大城市的逐步轉移，在城市中使用公共交通要比使用私家車在緩解交通壓力方面更為有效。”舊金山公交車創業辦公室主管提摩西·帕潘德里歐表示，“對于城市來說，需要的是混合交通服務的正常運作。”

EZ10一路跑得歡

阿聯酋迪拜捷足先登，于2016年9月1日起開通全球首個無人駕駛公交車線路，進行試運營。由法國EasyMile公司研制的EZ10小型無人駕駛電動車在迪拜市中心最繁華的穆罕默德·本·拉希德大道約700米的路線上載客行駛，往返于金融中心路路口和維達酒店之間，所有市民與游客均可免費乘坐。

2015年，EasyMile公司勇敢邁出了商業化的第一步，生產的EZ10無人駕駛公交車曾經在芬蘭赫爾辛基南部進行上路測試，現已正式投入運用。至今為止，已經在法國、芬蘭、瑞士、荷蘭、希臘、西班牙和意大利等國家運送了數萬名乘客。EZ10現在出現在迪拜市中心，擔當起一條公交路線的主角。

EZ10無人駕駛公交車外形方正，車身不分前后，能夠雙向行駛。它內部沒有任何人為控制裝置，滿載為12人，其中6人有座位，6人站立。運營巡航時速約20公里，最高時速可達40公里，非常適用于行人、自行車密集區域。EZ10車頂上配備兩個360度激光傳感器和GPS傳感器，在四周安裝有視覺傳感器，攝像頭的視野達270度，可以監測到40米之內的路況。它運行之前要設定GPS路線，智能系統大約需要90分鐘熟悉地圖，記住路線，然后運行，不會受任何人的干擾。EZ10配備15千伏電池，充滿電后能夠一次維持14小時的續航。

這個頗有魄力的大膽項目由迪拜道路交通管理局與伊瑪爾地產公司聯合推出，是迪拜為打造新型智能城市采取的智能移動解決方案的一部分。如果運營成功，人們由于以前無人駕駛事故頻發而產生的不信任感將會煙消云散，與此同時也能積累無人駕駛汽車作為公共交通工具介入城市客運的寶貴經驗。

迪拜《宣言報》的一項調查表明，在阿聯酋，70%的消費者愿意體驗無人駕駛汽車，47%的消費者已經準備購買無人駕駛汽車，其中72%的消費者愿意為此支付5000美元或更多。“迪拜每年有大量來自全球各地的游客，新型的無人駕駛技術無疑會讓更多游客親身體驗，當然也會讓其他地方的游客慕名而來。”迪拜交通管理部門一位負責人表示，“預計到2030年，迪拜城市交通運力的25%為無人駕駛汽車。”

Olli與乘客互動

2016年6月，美國亞利桑那州洛克汽車公司和美國國際商用機器公司合作，打造了第一款使用沃森認知計算平臺的自動駕駛公交車輛Olli。Olli與一般的無人駕駛汽車不同，實現了人工智能化——它支持語音轉換文字、自然語言分類、實體提取和文字轉換語音等功能，可以借助這些數據不斷學習和進步。例如與車內乘客互動的過程中，可以回答“我能否帶著孩子乘車”一類的問題，并對“把我帶到最近的墨西哥餐館”這樣的基本命令做出響應。乘客可以利用語音指令命令Olli公交車帶他們到指定的地方。Olli還能夠對車輛進行診斷，并回答“你為什么停車”這樣的問題。

國際商用機器公司渴望為無人公交設計一個極具親和力的人工智能界面，讓它看起來溫暖又自信。這一系統正在接受一些新奇的訓練，包括地區方言口音測試和模糊地名測試。Olli的設計者希望通過這種公交獨特的聲控界面來打破隔閡，在乘客和機器之間建立最自然的溝通方式。“大家都不喜歡重復說好幾遍，機器應當適應人的說話方式，而不是強迫人用它能接受的方式說話。”公司物聯網副總裁指出，“在未來，洛克汽車公司希望沃森系統能從乘客的社交媒體文件中獲取更多個性化信息，以提供更好的服務。”

Olli使用雷達和Google無人車上搭載的激光感知系統監測路況，車上還搭載了補充傳感器，允許遠程監控、速度監控和安全預警，其中包括羅格斯技術小組的“立即停止”觸覺傳感器，該傳感器會令公交車在發生碰撞時立即停住。由于目前的技術不夠成熟，測試階段依然由人類監控，以防自動化系統突然腦抽筋。洛克汽車公司CEO杰伊·羅格斯表示，“Olli使用電力驅動，能無線充電，實現了零排放。如果能大批投入使用則有望解決城鎮地區空氣污染的問題。”

Olli的車型設計得短而窄，能在擁擠市區完成高效率運載任務，為12名乘客提供短程的城市移動服務。它最高時速20公里，續航里程50公里。值得一提的是，Olli用3D打印材料，10小時能組裝好一臺，大大降低了生產成本。“洛克汽車公司已經生產出一批先進汽車，包括世界首款3D打印轎車‘斯特拉迪（Strati）。利用3D打印技術生產的汽車比起傳統金屬技術制造的汽車少用了50%的碳。廢棄汽車的零部件可以拆卸下來，回收利用。”羅格斯展望道。

Olli已在馬里蘭州進行過測試，率先在拉斯維加斯和邁阿密的一些封閉式場地（如校園和機場）開始運營，提供公共交通服務，在實際運用中進一步驗證無人駕駛技術的穩定性。在此基礎上，再添加新功能和新的搭載地點。Olli將在華盛頓特區的公共道路上使用，隨后計劃在邁阿密戴德郡、洛杉磯等幾大城市投入商業運營。

ARMA往返市中心

法國里昂推出兩輛ARMA無人駕駛公交車，每輛成本約為19.55萬歐元。它配備有激光探測器、攝像機、檢測障礙物的傳感器和任何乘客可用于停車的緊急按鈕等，可監測并分析周圍環境，避免碰撞。目前ARMA接載乘客15名，同時還有一名工作人員在車上確保乘客的安全。它以每小時26公里的速度行駛，往返于市中心5個車站，車程約10分鐘。不過受當地法律限制，ARMA暫時不能在一般路面上行駛，只能運行于電車專用路旁。

ARMA是法國Navya公司的核心產品，已實現完全的電動自動化，最高時速可達45公里。近日，Navya宣布獲得3400萬美元融資，用于團隊建設、技術提升和銷售。“為了在愈加激烈的競爭中保持可持續發展，我們進行了戰略合作。一方面使我們在最大的自動化供應商的幫助下得以優化成本，保持競爭力；另一方面可以最有效地確保ARMA在國際市場的推廣，滿足市政組織和那些有著封閉的、面積較大的廠區的需求。”Navya公司總裁薩佩特表示，“我們可以跟谷歌、優步的無人駕駛汽車競爭，2018年將在城市中心運行。”

WEpod校園試車忙

在荷蘭瓦赫寧根大學城內，兩臺被稱為WEpod的小型公交車在校園內來回穿梭，運送乘客。這是歐洲第一次針對這種自動駕駛的交通工具進行開放式測試，嚴格來說還算不上真正上路。它只能在200米長的路線上行駛，時速僅為8公里。在很多方面，這兩臺6人座的WEpod公交車跟Google無人車類似，例如在道路識別方面同樣配備了激光雷達和GPS定位系統等，同樣用3D地圖跟實際情況比對和判斷。此次試運行僅僅是一個開始，如果一切按計劃進行，在接下來的幾個月測試范圍將會擴大。最終，這種汽車將在瓦赫寧根市一條6公里長的線路上運行。

WEpod的外形酷似空中纜車車廂，作為歐盟投資的交通試驗項目Citymobil2而設計的產品，投資規模為350萬歐元。為了應付突發情況，WEpod設計了3個按鈕，方便在測試階段由測驗人員用于緊急剎車。出于安全考慮，WEpod原本時速能達40公里，現在被限制在每小時25公里的速度下行進，并且禁止在下雪、夜間等情況下運營。

在校園內，搭乘WEpod小型公交車走完200米的路程是免費的，師生可以通過手機應用預約。在過去的兩年，WEpod已在不少城市開始了測試，包括法國的拉羅謝爾和希臘的特里卡拉。

對于監管者來說，最擔心的問題是在無人駕駛汽車上路后，當其他交通工具或行人在道路上做出意想不到的行為時，它應該如何防止意外事故的發生，這也許是無人駕駛汽車應對復雜路況的最大挑戰。“無人駕駛汽車還從未在公共道路上投入使用，因此這是一個里程碑。”WePod項目技術主管表示，“而此次里程碑極有可能推動歐盟相關監管者修改法律，推動無人公共交通合法上路。”