自动驾驶发展的五大驱动力与五大待解难题

世界经济论坛估计,汽车行业的数字化转型将给各行业带来670亿美元的价值,社会带来3.1万亿的价值,包括自动驾驶汽车、与旅游者的连接,以及企业整个生态圈。根据波士顿咨询集团的研究,未来15-20年时间,自动驾驶汽车在全球的普及率将达到25%。自动驾驶汽车将于2021年进入市场,2035-2040年,全球市场占比将达到25%。国际通信市场研究专家自动认为驾驶发展存在的五大驱动力和五大待解难题。

自动驾驶发展的五大驱动力

第一,老龄化和残疾人市场。老龄人口和残疾人是目前可见的自动驾驶汽车最大的可应用市场。这两类人群面临的大多是移动的限制性。到2050年,美国的老龄化人口将增加到8000万,是现在老龄人口的两倍,占人口总数的20%,其中三分之一都面临移动性挑战。中国也面临着同样的情况,到2050年,中国的老年人将占人口总数的33%。2060年,日本65岁以上人口将占总人口的40%。此外,美国有5300万成年残疾人,占成年人口的22%,其中13%有移动性问题,4.6%有视力缺失问题。这两部分群体给自动驾驶汽车的发展提供了很大的空间和可能。

第二,送货车辆和工业应用。人们喜欢以电子购物的方式订购商品(如食品,货物和服务),然后在几小时之内交货,这为家庭送货公司提供了新的发展商机。目前,卡车占美国车辆里程的5.6%,但死亡率为9.5%。在这方面,自动驾驶汽车是可实现增值的领域,无论是费用的节约,还是挽救生命方面。大卡车通常花费超过15万美元,因此,与汽车相比,相机和传感器的引入相当具有成本效益,特别是低于总成本的额外费用。在美国,Ottomotto公司正在测试完全自动的18轮货车,其目标是在不久的将来能上路。

第三,改善高速公路安全的需求。高速公路死亡是世界各国面临的主要问题。据世界卫生组织的统计,全球每年因公路事故死亡人数为124万,造成的成本损失是2600亿美元,事故伤害为3650亿美元,总计为6250亿美元。据美国智库兰德公司的一项研究,2011年死亡人数中有39%涉及司机使用酒精,这是自动驾驶汽车肯定会在救生方面带来重大收益的领域。在中国,大约60%的事故与骑自行车、行人或摩托车碰撞或受到撞击有关,美国大约94%的汽车和卡车车辆事故是人为错误,这些都是可避免的。美国高速公路保险协会的一项安全研究发现,全面部署自主安全功能,将导致高速公路死亡人数减少31%,这意味着每年有超过11000美国人的生命可被挽救,包括前向碰撞警告、碰撞制动、车道偏离警告和盲点现场检测。

第四,减少交通阻塞。交通拥堵是每个大都市都面临的问题。在美国,司机平均花费40个小时堵在路上,每年花费达1210亿美元。中国有35个城市在路上的车辆有100多万辆、10个城市有200多万。在全国最繁忙的城市,大约有75%的道路出现高峰拥堵。有研究显示,大城市地区高达30%的拥堵是由司机寻找附近的停车场所所致,是带来交通堵塞、空气污染和环境恶化的主要原因。另据估计,大约23%-45%的城市交通拥堵发生在十字路口,静止的交通信号灯和停车标志效率低,不能考虑交通流量。交通灯都会预先编程设定绿灯和红灯的时间间隔,无法应对某一特定方面的交通流量。自动驾驶的车载传感器可与智能交通系统结合使用,优化路口交通流量。绿灯或红灯的时间间隔是动态的,根据流量进行实时变化,通过提高车流的效率来缓解拥堵。

第五,减少空气污染。汽车是空气质量差的主要原因。根据兰德公司的研究,自动驾驶汽车技术可以提高燃油经济性。工业区内的雾霾与车辆数量有关。2016年的一项调查研究估计,红灯或交通堵塞时,污染程度比交通畅通时高出40%。自动驾驶汽车共享可使能源排放减少,研究发现,使用SAV系统,有益于能源使用的排放和排放结果的转移。

自动驾驶发展的五大待解难题

一是坏天气。恶劣的天气会使自动驾驶汽车性能不佳,大雨、大雪,或大气烟雾会掩盖道路标志和车道标线,从而增加驾驶事故的风险。在这种情况下,自动驾驶汽车难以做出正确的决策。一些专家还强调,恶劣天气会给激光雷达传感器带来问题,主要是造成干扰,使车辆无法感知到距离、识别标志、识别交通灯和行人。

二是数字黑客。安全是自动驾驶需要考虑的重要因素。车辆被黑客入侵将使系统中断。自动驾驶汽车依靠V2V通信和V2I的连接,因此,重要的是保持道路的安全及个人电子通信的安全,包括:电子邮件、电话、短信、上网和位置数据传输。研究显示,安全威胁包括黑客攻击、干扰、数据盗窃、幽灵车辆或恶意行为。这些活动中的任何一种都可能干扰通信和使人工智能算法出错。这些信息的操纵会使乘客处于危险之中,并导致严重事故。对于设计者,必须非常重视车辆的安全性,才能避免不必要的风险。

三是糟糕的公路基础设施。基础设施问题困扰着许多国家,如果道路标记不完善或工程设计不完善,无论是半自动还是全自动汽车都很困难,事故的危险性将上升。除非解决这些问题,否则将限制自动驾驶汽车的发展能力。

四是缺乏可用的频谱。频谱不足是许多国家面临的主要障碍。寻找专用频率范围是支持自动驾驶的关键。自主驾驶汽车和工业应用需要6GHz以下的中频段,需要实现连接速度和无线链路可靠性间的平衡。在很多地方,这些频率需求量很大,很难保证自动驾驶车辆所需的可靠服务。

五是公众的接受度。公众对新事件的接受需要一定的时间。美国的一项民意调查显示,许多人仍比较喜欢传统的、由人驾驶的车辆,46%的被访者表示,更喜欢非自动驾车汽车;39%的人喜欢半自动驾驶;16%的人支持全自动。性别和年龄上也存在差异。男性(19%)比女性(12%)更偏爱自动驾驶汽车;18-29岁的年轻人(19%)和30-44岁(22%)的人相比,对自动驾驶的需求更高,60岁以上的人,支持率只有10%。

来源:通信信息报,由阿基米德先进技术网编辑整理发布,转载请注明出处!

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