文/陳根 技術(shù)只有同人類命運(yùn)緊密相連時(shí),,才能展現(xiàn)技術(shù)的革命性意義,。在5G時(shí)代以前,交通工具的發(fā)展經(jīng)歷了幾大階段,。從最原始的人的雙腳,,到被人類馴化的馬、驢以及馬車,、牛車等,,同時(shí),轎子與畜力工具長期并存,。再往后,,隨著蒸汽機(jī)出現(xiàn),汽車,、火車代替了原始的交通工具。 現(xiàn)代文明的飛速發(fā)展,,使人類上天下海也變得司空見慣,。隨著5G的推廣,關(guān)于5G的應(yīng)用也越來越多地進(jìn)入我們的視野,,5G給交通領(lǐng)域帶來的巨大變革,,無人駕駛絕對是關(guān)鍵的一環(huán)。 無人駕駛可以說是科幻小說和電影的經(jīng)典場景,,是緊貼大地和生活的頂級技術(shù)工程,,“艱難”和“顛覆”是無人駕駛無法逃避的兩個(gè)命題。那么,,5G能否催生無人駕駛技術(shù)的成熟,?無人駕駛實(shí)踐落地還需要跨越哪些山海障礙?新時(shí)代的顛覆將要來了嗎,? 無人駕駛技術(shù)回溯 時(shí)間重回1925年8月,,人類歷史上第一輛無人駕駛汽車正式亮相。這輛名為American Wonder(美國奇跡)的汽車駕駛座上確實(shí)沒有人,,方向盤,、離合器、制動(dòng)器等部件也是“隨機(jī)應(yīng)變”的,。 而在車后,,工程師Francis P. Houdina(弗朗西斯· P.霍迪尼)坐在另一輛車上靠發(fā)射無線電波操控前車,。他們穿過紐約擁擠的交通,從百老匯一直開到第五大道,。這場幾乎可以被看作是“超大型遙控”的實(shí)驗(yàn),,帶著對無人駕駛車機(jī)械化的理解,今天依舊不被業(yè)界普遍承認(rèn),。 1939年,,摩天大樓開始在美國的土地上不斷出現(xiàn)?!按笫挆l”后逐漸恢復(fù)信心的人們懷揣著對未來的美好愿景,。在這一年的紐約世界博覽會(huì)上,通用汽車搭建的Futurama(未來世界)展館前排起了長龍,,人群爭相涌入,,希望一探“未來”的模樣。 設(shè)計(jì)師Norman Bel Geddes(諾曼·貝爾·格迪斯)在自己1940年出版的《Magic Motorways》(神奇的高速公路)一書中進(jìn)一步解釋:人類應(yīng)該從駕駛中脫離出來,。美國高速公路都會(huì)配有類似火車軌的東西,,為汽車提供自動(dòng)駕駛系統(tǒng)。汽車開上高速后就會(huì)按照一定的軌跡和程序行進(jìn),,駛出高速后再恢復(fù)到人類駕駛,。對這一設(shè)想,他給出的時(shí)間表是1960年,。 也許是理想比較豐滿,,現(xiàn)實(shí)相對骨感,20世紀(jì)50年代,,當(dāng)研究人員開始按照設(shè)想進(jìn)行實(shí)驗(yàn),,才認(rèn)清了困難。但在這之后,,實(shí)現(xiàn)無人駕駛的技術(shù)探索在各處展開,。 1966年,智能導(dǎo)航第一次出現(xiàn)在美國斯坦福大學(xué)研究所里,,SRI人工智能研究中心研發(fā)的Shakey是一個(gè)有車輪結(jié)構(gòu)的機(jī)器人,。在它身上,內(nèi)置了傳感器和軟件系統(tǒng),,開創(chuàng)了自動(dòng)導(dǎo)航功能的先河,。 1977年,日本的筑波工程研究實(shí)驗(yàn)室開發(fā)出了第一個(gè)基于攝像頭來檢測前方標(biāo)記或者導(dǎo)航信息的自動(dòng)駕駛汽車,。這意味著,,人們開始從“視覺”角度思考無人車的前景。導(dǎo)航與視覺一起,讓“地面軌道派”壽終正寢,。 1989年,,美國卡內(nèi)基梅隆大學(xué)率先使用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來引導(dǎo)自動(dòng)駕駛汽車,即便那輛行駛在匹茲堡的翻新軍用急救車的服務(wù)器有冰箱這么大,,且運(yùn)算能力只有Apple Watch(蘋果智能手表)的1/10,。但從原理上來看,這項(xiàng)技術(shù)和今天無人車控制策略一脈相承,。 和全球的發(fā)展節(jié)奏相近,,從20世紀(jì)80年代起,我國也開始了針對智能移動(dòng)裝置的研究,,起始項(xiàng)目同樣源于軍用,。1980年國家立項(xiàng)了“遙控駕駛的防核化偵察車”項(xiàng)目,哈爾濱工業(yè)大學(xué),、沈陽自動(dòng)化研究所和國防科技大學(xué)三家單位參與了該項(xiàng)目的研究制造,。20世紀(jì)90年代初,中國也研制出了第一輛真正意義上的無人駕駛汽車,。 5G帶來顛覆 無人駕駛的普及,,永遠(yuǎn)離不開動(dòng)機(jī)和技術(shù)這兩個(gè)關(guān)鍵因素。 動(dòng)機(jī)問題也就是需求問題,隨著市場對汽車安全和智能化的要求越來越高,越來越多的企業(yè)與科研機(jī)構(gòu)也參與到這個(gè)領(lǐng)域,。國外著名汽車企業(yè)及IT行業(yè)巨頭谷歌都競相著手研發(fā)無人駕駛汽車技術(shù),研發(fā)進(jìn)程十分迅速, 不少研發(fā)車型已接近量產(chǎn),。 在美國及歐洲,允許正在開發(fā)的自動(dòng)駕駛車上路行駛正成為一種普遍現(xiàn)象,。美國內(nèi)華達(dá),、加利福尼亞、佛羅里達(dá)及密歇根州為谷歌,、奧迪等正在開發(fā)的無人駕駛車發(fā)放了公路試驗(yàn)牌照,谷歌無人駕駛汽車已經(jīng)行駛超過80萬km,,實(shí)現(xiàn)了零事故,。歐洲方面,德國向?qū)汃R發(fā)放了許可證,,西班牙也允許無人駕駛汽車上路行駛,。 2009年,谷歌在DARPA的支持下開始了自己的無人駕駛汽車項(xiàng)目研發(fā),。2014年12月,,谷歌對外發(fā)布了完全自主設(shè)計(jì)的無人駕駛汽車。外觀構(gòu)造已經(jīng)與傳統(tǒng)汽車截然不同,,取消了方向盤與剎車,。2015年,這輛原型車已經(jīng)可以上路測試,,乘客只要坐在車中,,就可以“坐等”車輛開動(dòng),。截至2016年10月,這輛許多人用“萌”來形容的白色小車,,已經(jīng)進(jìn)行了超過320萬公里的公共道路測試,,相當(dāng)于人類司機(jī)300年的開車經(jīng)驗(yàn)。 無人駕駛的技術(shù)問題也將隨著5G的到來而變得可以解決,。簡單來說,,自動(dòng)駕駛汽車的操作原理,就是在汽車外殼上,,分布大量的傳感器,,比如短距離雷達(dá)、紅外探測和攝像頭等,。這些傳感器探測到的所有信息,,都會(huì)傳送到控制無人駕駛的中央系統(tǒng),系統(tǒng)分析探測器收集到的信息,,再結(jié)合GPS高精地圖,,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛。 但4G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的傳輸速率,,就不足以支撐無人駕駛在汽車高速行駛的情況下,,及時(shí)處理傳感器捕捉到的路況信息,從而引發(fā)事故,。 2016年1月,,特斯拉自動(dòng)駕駛汽車的第一起事故就被證明在中國發(fā)生,在行車記錄中,,這輛具有自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的汽車,,面對前方明顯的清掃車,沒有減速跡象,,導(dǎo)致追尾,。 同年5月,特斯拉在美國發(fā)生另一起無人駕駛交通事故,,在強(qiáng)烈的日照下,,自動(dòng)駕駛系統(tǒng)未能識別到前方橫穿而過的一輛白色集裝箱貨車,沒有及時(shí)剎車,,而貨車車主也違背了操作規(guī)范,,雙手離開了方向盤,撞擊致使車主喪生,。 而5G通過引入網(wǎng)絡(luò)切片,、移動(dòng)邊緣計(jì)算兩大新技術(shù),5G網(wǎng)絡(luò)提供了更高的傳輸速率、精準(zhǔn)低時(shí)延控制和精準(zhǔn)定位,,可以大大提高無人駕駛技術(shù)的信息收集回傳效率,,從而實(shí)現(xiàn)車載與路側(cè)感知的信息融合,這降低了車載系統(tǒng)的計(jì)算復(fù)雜度,,并有效解決了車車,、車路協(xié)同問題。 盡管目前無人駕駛汽車還沒有達(dá)到大批商用的階段,,但作為新事物,,必然面對諸多現(xiàn)實(shí)難題:無人車的法律法規(guī)、自動(dòng)駕駛汽車監(jiān)管,、事故時(shí)的責(zé)任界定等問題可以說就近在眼前,。汽車文明是現(xiàn)代工業(yè)文明的化身,無人車歸根結(jié)底也將服務(wù)于人,,我們也相信,,在不久的將來,無人車所面臨的困境將得到現(xiàn)實(shí)的解決,。 道路被重新定義 在城市化進(jìn)程中,,交通是經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的命脈。如今,,我們的交通方式相比從前已經(jīng)發(fā)生了巨大的變化,。無論是出行方式的多樣性,還是出行的便捷度,、舒適度,、安全性,都得到了全方位的提升,。但我們依舊面對道路擁堵,、停車?yán)щy、交通事故頻發(fā)等諸多問題,。 交通系統(tǒng)具有時(shí)變,、非線性、不連續(xù),、不可測,、不可控的特點(diǎn),。在過去缺少數(shù)據(jù)的情況下,,人們在“烏托邦”的狀態(tài)下研究城市道路交通。但隨著即時(shí)通信,、物聯(lián)網(wǎng),、大數(shù)據(jù)等技術(shù)的發(fā)展,數(shù)據(jù)采集全覆蓋、解構(gòu)交通出行逐漸成為了可能,,一場交通系統(tǒng)的革命已經(jīng)到來,。 智能交通協(xié)同發(fā)展將成為一種趨勢,車輛的自主控制能力不斷提高,,完全自動(dòng)駕駛最終將實(shí)現(xiàn),,進(jìn)而改變?nèi)塑囮P(guān)系,將人從駕駛中解放出來,,為人在車內(nèi)進(jìn)行信息消費(fèi)提供前提條件,。 車輛將成為網(wǎng)絡(luò)中的信息節(jié)點(diǎn),與外界進(jìn)行大量的數(shù)據(jù)交換,,進(jìn)而改變車與人,、環(huán)境的交互模式,實(shí)時(shí)感知周圍的信息,,衍生更多形態(tài)的信息消費(fèi),。 未來,隨著自動(dòng)駕駛的普及,,大部分人不再需要購買一輛屬于自己的汽車,,出行可以作為一項(xiàng)按需提供的服務(wù),將道路,、汽車等資源充分進(jìn)行共享,,從而提高社會(huì)的整體運(yùn)行效率。 這些基于5G的智能網(wǎng)聯(lián)汽車的發(fā)展,,使得人們的出行行為將發(fā)生極大的改變,。在雙手可以從方向盤解放出來之后,隨之一同解放出來的時(shí)間為娛樂,、信息,、辦公、傳媒等應(yīng)用打開了巨大的服務(wù)內(nèi)容市場,。這些新型應(yīng)用場景將產(chǎn)生足以重塑整個(gè)汽車產(chǎn)業(yè),、顛覆汽車所有權(quán)和流動(dòng)性等現(xiàn)有概念的力量。 道路將被重新定義,,未來的道路將是智能化的數(shù)碼道路,,每一平方米的道路都會(huì)被編碼,用有源射頻識別技術(shù)(RFID)和無源射頻識別技術(shù)(RFID)來發(fā)射信號,,智能交通控制中心和汽車都可以讀取到這些信號包含的信息,,而且通過RFID可以對地下道路、停車場進(jìn)行精確的定位,。 在美國,、歐洲與日本相繼出臺(tái)了無人駕駛道路測試的政府標(biāo)準(zhǔn)文件后,,我們國家也在2018年頒布了國家級的無人駕駛路測管理規(guī)定。而在 2017 年底與 2018 年初,,北京與上海就分別頒布了兩份路測指導(dǎo)文件,,旨在加快無人駕駛的研發(fā)與商業(yè)化落地進(jìn)程。雖然這兩份文件無論從完整度還是專業(yè)性來看,,都與國外規(guī)范有一定差距,,但至少讓我們看到了從政府管理層面到企業(yè)創(chuàng)新層面都在積極的探索。 而2018年4月份工信部與公安部及交通運(yùn)輸部聯(lián)合頒布的《智能網(wǎng)聯(lián)汽車道路測試管理規(guī)范(試行)》,,對測試車輛標(biāo)準(zhǔn),、駕駛安全員標(biāo)準(zhǔn)、路測申請流程,、測試規(guī)范與事故處理做了詳細(xì)的「定義」,。國內(nèi)哪個(gè)地區(qū)的無人駕駛技術(shù)公司與智能汽車品牌進(jìn)行路測,都要嚴(yán)格遵循這套具體標(biāo)準(zhǔn),。而這些數(shù)據(jù)與經(jīng)驗(yàn)的累積,,將為后續(xù)無人駕駛汽車的真正上路提供更科學(xué)的管理方式與標(biāo)準(zhǔn)。 依據(jù)科學(xué)技術(shù)發(fā)展的趨勢,,未來的道路交通系統(tǒng)必然會(huì)打破傳統(tǒng)思維,,側(cè)重體現(xiàn)出人類的感應(yīng)能力,車輛智能化和自動(dòng)化是最基本的要求,,因交通事故導(dǎo)致的人員傷亡事件將很難見到,,路網(wǎng)的交通承載能力也會(huì)大幅優(yōu)化與提升。當(dāng)然,,這一切得以實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ),,是必須確保通信技術(shù)高速、穩(wěn)定和可靠,。 屆時(shí),,更為先進(jìn)的信息技術(shù)、通信技術(shù),、控制技術(shù),、傳感技術(shù)、計(jì)算技術(shù)會(huì)得到最大限度的集成和應(yīng)用,,人,、車、路之間的關(guān)系會(huì)提升到新的階段,,新時(shí)代的交通將具備實(shí)時(shí),、準(zhǔn)確、高效,、安全,、節(jié)能等顯著特點(diǎn),智能交通系統(tǒng)必將掀起一場技術(shù)性的革命,。 現(xiàn)代文明的飛速發(fā)展,,使我們上天下海也變得司空見慣。可以說,,5G再給了我們一個(gè)新平臺(tái),,我們也將制定新戰(zhàn)略,我們甚至面對新機(jī)遇,。 這個(gè)時(shí)代依舊等著我們?nèi)フ鞣?,去挑?zhàn),我們翻過了更多的觀念和技術(shù)的大山才走到了今天,,車轍所及,,是自交通工具誕生以來的社會(huì)秩序,如今,,一場新的顛覆即將到來,,新的秩序?qū)⒈晃覀兌x。 |
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