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驶向未来的无人驾驶汽车

导读:今天解决三个问题:什么是无人驾驶汽车?无人驾驶汽车的优点。无人驾驶汽车的缺点。

1什么是无人驾驶汽车

麦肯锡将无人驾驶汽车定义为:在减少甚至没有人类干预情况下运行的车辆。无人驾驶汽车集自动控制、体系结构、人工智能、视觉计算等众多技术于一体,是计算机科学 模式识别和智能控制技术高度发展的产物。

简单地讲,无人驾驶汽车的工作原理就是通过车载设备(各种传感器)收集实时路况、交通信号、汽车工作状况等数据,辅之以高精度地图和GPS地理位置数据,通过信息处理中心进行高速运算和决策从而快速做出反应,实现车辆的自动行驶。

除传统汽车的车体部分外,无人驾驶汽车还包括环境探测、自动决策、 控制响应等技术。环境探测技术是无人驾驶汽车行驶的前提, 由激光发射扫描器、毫米波雷达、超声波雷达、车道保持系统、激光测距系统、红外摄像头、立体视觉、GPS/惯性导航系统、车轮角度编码器等一系列传感器组成,高精度地图、GPS地理位置数据及其他智能交通基础设施是重要的支撑,智能决策和控制技术集成了人工智能、车联网等先进技术,是无人驾驶汽车的核心部分。

2无人驾驶汽车的优点

1)降低交通事故。

据统计大多数的交通事故是由驾驶员的错误造成的。无人驾驶汽车在对周围环境的监控、反应与快速响应能力方面通常都优于驾驶员,而且不存在疲劳驾驶、酒驾等问题。

如果无人驾驶汽车普及后形成网络,相近区域的无人驾驶汽车还可以相互传输距离、速度、动作等各种信息。因此,无人驾驶有望大幅度加强交通安全,减少交通事故,从而减少伤亡和财产损失。

2)提高交通效率。

由于无人驾驶汽车的安全性更高,而且取消了传统汽车的方向盘、 刹车、油门等部件,可以将汽车尺寸做得更小,从而节约其对道路空间的占用。

无人驾驶汽车彼此间联网通信,一辆汽车加速或减速时,周围的其他车辆都会知道,因此可以缩小车辆间的安全距离,同样的公路可以容纳下更多的车辆。

通过统一的调控和科学的线路规划,无人驾驶汽车能够优化行驶路线,减少日常消耗在拥堵马路上的时间。无人驾驶汽车还会减少对停车场的需求,在乘客需要时可以随叫随到,因此可以节约大量停车场占地。

3)减少能源消耗与温室气体排放。

无人驾驶汽车带来的交通效率提高、交通拥堵减少、不良驾驶习惯消除、车体的轻型化都可以降低能耗。

此外,无人驾驶汽车由于车距靠近引起的风阻减小将能够节约20%~30%的燃油消耗,在拥挤城市中心区域不断游荡寻找车位的巨大油耗也将因无人驾驶技术而不复存在;由于获得更充分的利用,无人驾驶汽车可以减少汽车的保有量。

4)解放人类驾驶员。

无人驾驶汽车无须人来操作,因此降低了“驾车”的门槛,无论是男女老幼甚至是残疾人都可以使用无人驾驶汽车。更重要的是,无人驾驶汽车将使世界上数以亿计的人不用再花费大量的时间在开车上。

据测算,美国车主平均每年花费750个小时用于驾驶,相当于四个月的工作日长度;而欧洲平均花在驾驶上的时间高达300个小时。

3无人驾驶汽车的缺点

1)技术以及相应的成本问题

无人驾驶汽车要利用车载传感器用于车联网感知车辆周围环境,并将数据传输给电脑由其迅速做出反应,控制车辆的转向和速度,从而使车辆安全、可靠地行驶。

虽然计算机、人工智能的运算能力远超过人脑,但这些技术的发展还远谈不上完美。例如,强光照射、积雪等恶劣行驶环境会对环境感知系统带来影响;在一些物体的识别(如水准和深坑)、感知复杂的人类手势信号等方面与人类仍有差距”。

在由传统汽车向无人驾驶汽车过渡的时期,如何解决两种汽车混行的向题也是个巨大的挑战。由于无人驾驶汽车依赖于高速、安全的信息传输网络,这就可能使黑客人侵导致车辆被远程控制;无人驾驶会产生大量关于用户行踪、出行习惯、位置、使用车载娱乐服务等数据并存储在汽车制造商、无人驾驶系统供应商、卫星导航服务商等处,这些涉及用户隐私的数据存在泄露的风险。

此外,当前的无人驾驶技术仍处于研发阶段、尚未大规模量产,各种传感器和控制系统的成本很高。例如,谷歌无人驾驶汽车的成本超过30万美元,甚至高于豪华跑车的价格,如此高昂的价格很难进人大众消费市场。

2)法律问题

尽管无人驾驶汽车会减少交通事故, 但是完全避免交通事故也是不可能的。作为测试时间最长的无人驾驶汽车一 谷歌无人驾驶汽车道路测试总里程达到约130万英里(约合209万公里),其间共发生了11起小事故。

而特斯拉在2016年6月30日证实,一辆该公司生产的S型电动轿车在Autopilot自动驾驶模式下发生撞车事故,导致司机身亡。这次事故是美国首例涉及汽车自动驾驶功能的交通死亡事故。

与普通汽车相比,无人驾驶汽车由于将汽车的操控权交给汽车,无人驾驶汽车行驶过程中发生事故的责任是属于汽车所有者还是汽车制造商,抑或提供汽车无人驾驶服务的公司?该负多大程度的责任?适用何种法律和规章?在从传统汽车向无人驾驶汽车的过渡时期,无人驾驶汽车是否需要适应人类的驾驶行为?

3)无人驾驶汽车面临的道德挑战

美国哈佛大学迈克尔。桑德尔(Michael J. Sandel)教授提出一个虚构的问题:假设你驾驶着一辆以每小时 60英里时速的有轨电车沿轨道疾驰,前方有5个工人手持工具站在轨道上。你试着停下来,但刹车失灵了。突然你注意到右边条岔道上也有1个工人。

如果你沿着既定轨道前进,5个工人将全部被撞死;如果将电车拐向岔道,会撞死1个工人但会挽救另外5个。但是与那5个工人相比这1个工人与电车刹车故障的关系更小,毕竟不是他而是那5个工人站在电车原定的行驶轨道上。如果是你,你将会如何做出决定?

这原本只是一个杜撰的道德困境,但这困境投射到无人驾驶汽车领域却是一个真实的存在。当无人驾驶汽车在事故发生在所难免时,它该如何做出权衡或选择?是优先保护车上的驾驶人员和乘客,还是优先保护路上的行人?是选择撞向路左边的人,还是右边的人?是撞向一名成年人,还是一名儿童?是撞向道路上的多个行人,还是撞向路边的一个无辜看客?

对于传统的有人驾驶,这也许不是个大问题,驾驶员会根据自己的本能做出反应并承担相应的责任甚至法律处罚。但对于无人驾驶汽车来说,决策权交给了汽车的控制系统,而控制系统的判断与决策又是根据汽车厂家内置的程序做出的。那么,交通事故中相关各方的身家性命是否应该交到汽车厂家手里?它做出决策优先级排列的依据又是什么?

本期分享来源:《影响未来的新科技新产业》

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  • 原文链接https://kuaibao.qq.com/s/20180718A1VT7R00?refer=cp_1026
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