無人駕駛未來交通與仿真研究

文｜吳建平

不知從何時(shí)起，人們開始從城市的角度構(gòu)想，未來可以建設(shè)一個(gè)虛擬城市，來映射真實(shí)城市的運(yùn)行，再進(jìn)一步管理真實(shí)城市的運(yùn)行。現(xiàn)在，這種構(gòu)想已經(jīng)初步實(shí)現(xiàn)，需要不斷去拓展研究、模擬的范圍。

“無人駕駛”作為城市未來交通的新領(lǐng)域，它給我們帶來全新世界、全新系統(tǒng)，但是也給我們帶來新的挑戰(zhàn)。怎樣用仿真對(duì)下一步的挑戰(zhàn)進(jìn)行研究，來推動(dòng)無人駕駛的發(fā)展，將是未來改變社會(huì)的重要依據(jù)。

未來交通與顛覆性城市變革

從當(dāng)前全人類駕駛到全自動(dòng)駕駛的過程被分為六級(jí)，即SAE Level 0級(jí)別至SAE Level 5級(jí)別。目前大概處于2.5級(jí)左右。4級(jí)是指可以在特定環(huán)境下進(jìn)行全無人駕駛，一般在電子圍欄或比較安全的區(qū)域里。5級(jí)是在馬路上無人駕駛與有人駕駛無差別。

目前無人駕駛的技術(shù)可以達(dá)到百分之一秒的響應(yīng)時(shí)間，人類駕駛員最小的反應(yīng)是0.5秒左右的時(shí)間，意味著當(dāng)前人類駕駛員要保持幾米、幾十米反應(yīng)時(shí)間的間隔可以縮短到1米、2米甚至更短。導(dǎo)致交通事故70%的酒駕、疲勞駕駛、接電話等人類的事故在未來將消失，更加安全與高效。

在“無人駕駛+共享交通”時(shí)代，人們不再買車，將節(jié)省大量的汽車材料；家庭不再有停車場，城市也不需要大量的停車場，節(jié)約大量寶貴城市土地資源；汽車廠將開始成為全產(chǎn)業(yè)鏈的共享交通服務(wù)商。

未來交通面臨挑戰(zhàn)

未來很美好，無人駕駛也很快的向我們走來，面臨的挑戰(zhàn)隨之到來。從全部人類駕駛員到全部無人駕駛，將會(huì)有較長的混行過程。為了安全、高效，我們需要研究解決混行的未來交通系統(tǒng)。

運(yùn)用仿真對(duì)問題進(jìn)行研究

目前無人駕駛的研究方法有四種：1、閉門測試：即簡單測試場單車測試。2、蠻力測試：即讓無人駕駛汽車在實(shí)際道路網(wǎng)上行駛數(shù)百萬英里。3、測試場綜合測試：即在包含高速公路、隧道、鄉(xiāng)間小路、城市交叉口等各種各樣的道路形式上進(jìn)行測試。4、交通仿真+測試場聯(lián)合測試：即先采取模擬的方式進(jìn)行測試，基于此開展各種各樣復(fù)雜場景的測試研究，再進(jìn)行測試場測試。

“交通仿真+測試場聯(lián)合測試”是當(dāng)前最領(lǐng)先的測試研究方法，當(dāng)前，清華大學(xué) “未來交通系統(tǒng)”研究院正在進(jìn)行系統(tǒng)研究；研究與建設(shè)無人駕駛系統(tǒng)仿真平臺(tái)；研究與設(shè)計(jì)實(shí)體標(biāo)準(zhǔn)化測試場；設(shè)計(jì)未來交通大數(shù)據(jù)中心和云計(jì)算平臺(tái)；研究無人駕駛車技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)，制定未來交通控制技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與法律、法規(guī)；研究和打造標(biāo)準(zhǔn)化測試流程以及無人駕駛汽車“進(jìn)路許可”國家測試中心；推動(dòng)清華大學(xué)無人駕駛（智能汽車）和未來交通技術(shù)轉(zhuǎn)移；規(guī)劃和建設(shè)無人駕駛汽車的產(chǎn)業(yè)鏈體系。

FLOWSIM 模型即“Fuzzy LOgic based roadWay traf fi c SImulation Model”指“基于模糊數(shù)學(xué)的道路交通仿真模型”。它的優(yōu)勢在哪里？它是一個(gè)基于道路交通參與者個(gè)體行為的交通仿真模型；系統(tǒng)里每輛車產(chǎn)生時(shí)，可以賦予它特定的行為特性模塊。目前，“未來交通系統(tǒng)”研究院主要用FLOWSIM研究兩個(gè)問題，第一，無人駕駛能提高多少道路通行能力；第二，若某無人駕駛車輛失靈，這個(gè)系統(tǒng)會(huì)有何問題。

仿真不僅是人們看到的畫面，更重要的功能是給出定量的結(jié)果，如旅行時(shí)間、車流穩(wěn)定性、能力提升等各方面。未來交通仿真會(huì)對(duì)新交通模式的出現(xiàn)做出更大的貢獻(xiàn)。