无人汽车准备北京路试 普通市民有望参与

汽车在高速上疾驶,“司机”却在悠闲地看报纸,不光双手始终不碰方向盘,眼睛也没离开过报纸——你要是在路上看到这样的情景,别紧张,这就是军事交通学院正在测试的无人驾驶智能汽车。

这辆无人汽车的外观与平常的汽车似乎没有什么不同,细心人顶多注意到它车顶上多了一个雷达。但就是这辆智能汽车,已经成功完成了在车流如织的京津高速上的无人驾驶测试,现在正在准备启动在北京市内更加复杂的城市道路测试。

以往的无人汽车,似乎只在科幻小说和电影中才能见识到,《机械公敌》里,威尔·史密斯扮演的芝加哥警探就是乘着无人驾驶的跑车穿梭城市的。不过电影设定的场景是2035年。但这样的科幻想象似乎有些许保守——去年5月11日,美国内华达州机动车辆管理局为一辆搭载谷歌智能驾驶系统的汽车颁发了牌照,允许这辆无人汽车在公共道路上测试行驶;20天后,沃尔沃的无人驾驶车队安全地行驶在巴塞罗那的公路上,在一辆有人驾驶的卡车带领下,四辆无人驾驶的汽车以90公里的时速运行了200公里;10月底,内蒙古举办了“中国智能车未来挑战赛”上,无人车表现的更加自如;11月24日,在北京台湖至天津东丽的高速上,国产的无人驾驶汽车自如地在车流中穿梭114公里……参与中国无人汽车研究与测试的军事交通学院徐友春教授告诉记者,今年无人驾驶智能汽车将在北京城市道路上进行公开道路测试,测试的科目将根据现实的城市道路使用环境而设定,而普通市民也有望参与测试无人车。

【市区试验按照实际路况设项目】

开始还紧张 后来睡着了

军事交通学院教授徐友春一直在参与无人驾驶智能汽车的研发,道路测试时也一直跟着。

“除过收费站时需要人为干预外,这辆车全程都是无人驾驶的。”徐友春说。

在京津高速测试时,包括徐友春教授在内无人汽车里坐了五个人,全程监控智能车的表现。与此同时,与这辆无人驾驶智能车同行的还有约由十辆车组成的保障观摩车队,而这个车队的“乘客”中,院士就有好几位。

尽管徐友春参与了智能车的设计与安装,对于这辆无人汽车了如指掌,但是在上京津高速测试的那天,心里还是没底。“刚开始挺担心的,因为那天路上的车辆实在太多,并且由于我们试验车队大,道路被占,一些社会车辆有些着急,着急之后他们就完全不顾交通规则,见缝插针,给我们的无人车带来了很多意料之外的困难。”

当时无人车的后座上还坐着其他专家,他们都是第一次乘坐这辆无人驾驶的汽车,让车内的气氛更显紧张。

不过无人车才行驶了几公里,徐友春已经渐渐地放下心来,因为无人车对于车况和道路的判断一如设计般的精准,完全能应付道路上的情况。行驶途中,有不少社会车辆对无人车超车,基本上对它没有影响。有一次无人车也“想”超车,但是雷达监测到后面的车速较快,判断超车危险系数较高,于是又“老老实实”地回到了原来的位置。

徐友春开始一边解说无人车的技术构成,一边回答专家的提问,渐渐地整个车内的气氛也变轻松了。

测试的后半程,有位院士到无人车上体验,刚开始紧张,后来看到智能车的表现后也就放松了下来,“再后来,竟然能靠在后座安心睡觉了。”徐友春说。

外表不起眼 内部高科技

“外观和普通汽车没有太大区别,但车的前方与顶部装有雷达,在车的内部,也装有摄像设备,向汽车实时传输路面信息,并判断汽车与周围的距离。另外,在后备箱的支架上放有各种测试专用设备,而且无人车的前座背部装有屏幕,显示电脑程序运行过程,内部充满了科技感。”

这辆无人汽车和人一样,有着敏锐的“眼睛”、聪明的“头脑”。徐友春告诉记者,汽车无人驾驶系统由感知系统(相当于人的眼睛、耳朵),规划与决策系统(相当于人的大脑)、智能控制系统(相当于人的脚和手)组成。它通过分析来自于视觉、雷达、GPS、ABS等多种传感器的信息,得到车辆周围的环境信息,在考虑多种因素的情况后,作出道路的规划决策,并控制车辆的油门、制动、转向、挡位等执行机构,来实现车辆的驾驶操作。

一般来说,要想做出上述完整的动作,无人驾驶智能车需要有以下几个配置:电脑资料库,它精确地储存了每条公路的限速标准以及出入口位置,并通过处理系统做出一些操作提示;微型传感器,负责监控车辆是否偏离了导航仪所制定的路线;激光测距仪,能够及时精确地绘制出周边200米之内的3D地形图并上传至车载电脑中枢;视频摄像头,用以侦测交通信号灯以及行人、自行车以及其他车辆在行驶路线上遭遇的移动障碍;车载雷达则探测汽车盲点。

这辆智能无人车上装有5个雷达、3个摄像头和1个卫星导航仪。它的“眼睛”是安置在车体内部后视镜位置的3个摄像头,分别观测左右以及前方,将道路线、隔离带等画面传递给电脑,由电脑分析是否可以越过,并作出驾驶决定。车顶与车前保险杠位置上的雷达,探测汽车周边物体的距离,决定是刹车还是加速,以及是否可以超车等。而智能无人车的“大脑”,是两台计算机和一台备用计算机组成的执行系统,它们通过对各种信息的综合分析,驱动机械装置,让车辆可以自主进行刹车、制动等动作。

无人车行驶堪比老司机

在无人车高速路测试时,主要的测试科目为循线行驶、跟车行驶、自主换道、邻道超车、自主超车、人工指令行驶六大部分。

徐友春告诉记者,根据测试要求,无人车在高速公路行驶的车道类型包括四车道、三车道、二车道、匝道。

为确保安全,车上装有应急控制装置,如果出现意外,驾驶员可能随时中止自主驾驶模式,切换成人工操作模式,避免对本车成员及其他车辆造成危险。不过,这辆电脑自主控制的无人驾驶汽车最终实现了全程无人操控,整个行驶过程中的超车、减速、刹车、停靠全部自主完成。

“当时无人车本来计划是只超测试车队里的车,但当时社会车辆实在太多了,后来只好打乱了计划,完全按实际路况处置,和社会车辆在一起,无人车处置自如,表现与正常驾驶没有区别。”

徐友春告诉记者,与人开车相比,电脑驾车在安全控制方面更为精确,也不会出现“情绪化”,而且具备对多种不规范驾驶行为的天然免疫能力,严谨地遵循设定的交通规则,表现堪比开车最规矩的老司机。

在完成了高速路测试后,这辆无人驾驶智能汽车的下一个考验,将更为严峻,就是在城市路况下测试无人车的处置能力,而城市路况测试的地点,就选在了汽车保有量最大的城市——北京,这辆无人驾驶智能汽车即将面临最为复杂多变的交通状况,是否依然能处置自如顶上个老司机,在这些测试中也会揭晓。

徐友春告诉记者,将在北京进行的城市内道路试验,测试科目将根据城市实际的交通环境来设置。这将是对无人车实用性真正的考验。

【普通人有望参与无人驾驶测试】

国产无人车你也能体验

在高速路测试中,国产无人驾驶智能车从台湖到东丽,行驶114公里,耗时85分钟,一路上平均时速79.06km,最高时速105km,超车33次,“这次测试是首次由国家权威部门见证和第三方测试机构评测,无人驾驶汽车成功完成了预期测试目标,表现很好。”

参与无人车研发的军事交通学院教授徐友春告诉记者,无人驾驶智能汽车今年还将会参加“中国智能车未来挑战赛”,在上届的智能车未来挑战赛中,这辆无人驾驶汽车曾一举夺魁。

记者获悉,在接下来的国产无人驾驶智能车测试中,还将有一个无人车的体验计划,就是征集有兴趣的普通用户,参与国产无人驾驶智能车的测试。届时,与科研人员签订协议后,对无人汽车感兴趣的市民,就可以与科研人员一道体验无人驾驶汽车的魅力。如果你愿意,无人驾驶智能车的研发人员还可以帮着你对普通汽车进行智能改造,在上面安装无人驾驶系统。这些系统具有防撞、偏离报警等现在顶级高端车上才有的功能,让你用自己的车在车况好的地方“尝试”无人驾驶。

另外,伴随无人驾驶智能车的研发进程,这些改装车还可以进行系统二次开发,还能像升级软件一样不断升级系统,随时把最新的无人驾驶科技用上去。通过这种方式的体验与参与,最终共同推动无人车的发展。

无人车是个系统大工程

尽管国产无人车研究已经取得了突破性进展,但无人汽车真正走入千家万户还要有个过程,从事汽车视觉技术研发的道冲科技有限公司市场总监程自清告诉记者,“在还没有一辆真正商业化的无人驾驶汽车的情况下,现在谈论市场如何有点为时过早。”

“从现在的汽车,到完全无人干预的智慧汽车,不会是一步跨越过去的,在这个过程中不断会有新技术应用于汽车上。”

程自清告诉记者,汽车导航应用的普及可以让车知道在哪儿、去哪儿,但汽车对周围物体、环境的感知技术现在才刚刚开始。他打了一个比喻,“如果我们将无人驾驶汽车比作一个智力健全的成人,他可以自主决定走哪条路、在哪停车,知道在什么时候加减速,该如何避让车辆、超车,还知道拐弯该选哪条车道线……那么,我们就要把今天的汽车当作刚出生的婴儿,要从零开始训练他,要教他听、看、思……”

以安全出名的沃尔沃,目前已经在一些车型中使用了新型的制动系统和感应系统,这些其实都是无人驾驶汽车技术的一部分,程自清说,国外大型汽车公司更多的是研究和验证一些阶段性的局部的技术,当各种局部性的技术成熟以后,不需要人干预的无人驾驶汽车就会出现。

“我们已经可以看到语音识别技术开始在汽车上使用——这解决听的问题;我们马上可以看到很多汽车视觉技术在车上使用,比如夜视、360度全景、车道保持等——这解决看的问题。”

但怎么听得更清楚、怎么看得清楚以及如何根据听到的、看到的以及记住的内容做出正确的判断,是今后无人汽车研究的目标。

“正在建设中的车联网和智能交通体系,也将会为无人驾驶汽车提供外部信息环境,这同样是一个很大的系统工程。”

程自清认为,按照汽车研发的一般周期,一款新车从开始规划到上市至少三年,对于无人驾驶汽车这样全新概念的汽车,则需要更长的时间对新技术进行测试,就算从现在开始规划,到面市估计也是五年以后的事情。现在还有很多技术在验证中,不能投入商业化开发,因此到真正投入商业使用还需要更长的时间。

未来无人车将按需服务

程自清说,随着360度全景泊车系统的普及,会逐步改变人们停车时不停看三个后视镜的习惯,只要看一个屏幕就可以了;未来堵车跟随技术出现,人们在堵车时可以放心的小憩一会儿或者安静的看一会儿书,而不用担心前面的车在移动而自己没有跟上,人们的驾驶习惯会随着新技术的出现而逐步改变。无人驾驶智能车未来的应用前景将更广泛。

从军事上来说,利用这项技术未来运送军事物资,可能多达数百辆的车队,仅需领头的一辆车由士兵驾驶,后面所有的车辆都不需要司机,实现无人驾驶,可节省大量兵员,提高作战效率。

在民用领域,可以有效避免疲劳驾驶现象,比如司机累了,可以让车辆进入无人驾驶状态,安心地睡觉。如果未来将智能车技术与互联网、云计算等技术有机地结合在一起,实现最优的交通路径规划,那么将有望解决城市交通拥堵难题。

军事交通学院教授徐友春告诉记者,无人驾驶智能车如果运用到生活中,将会改变人们的出行方式。

“未来的车辆将能够从工具变成人类的助手,人人皆可开车,人人可拥有车。交通拥挤将得到极大的缓解,汽车将不再伤人。”

程自清对此有着更多的实际体会:“商业化的无人驾驶汽车的出现,将会给人们的生活带来极大的便利,把人们从枯燥的驾驶过程中解放出来,节省大量的时间,无人驾驶汽车不知疲倦,不会主动违反交通规则,极大地提高城市道路的通行效率,减少交通事故。”

程自清告诉记者,如果无人驾驶汽车得到普及,城市里的出租车、公交车将会实现真正的24小时按需服务,汽车的使用效率将会极大地提高。

程自清对无人汽车还有更为大胆的畅想:“或许无人驾驶智能车会颠覆人们的用车习惯,私人可能也不需要买车了。当你需要用车时,预订的无人汽车就会按约定的时间出现在你的面前,你下车后,它又会自动去下一个地方。”

【无人汽车 驶近生活】

对驾驶者而言这是一种全新体验——将车辆的全部控制权交给自控系统,您会感受到一种前所未有的奇妙感觉。

——宝马集团研究与技术部门高度自动化驾驶小组项目经理尼柯·肯普勒

美国加州州长杰里·布朗签署了一项法案,宣布从2015年起将允许无人驾驶汽车行驶在加州的公路上,奥克拉荷马州、夏威夷州和佛罗里达州在内的一些州,也都打算给无人驾驶汽车上路测试开绿灯。无人驾驶汽车,已经驶近我们的生活,各大汽车品牌都在加速这方面的研究,开发出各种智能应用。

宝马

和往常一样,从慕尼黑到纽伦堡的A9高速公路上依然车流不断。尽管交通状况令人烦恼,但方向盘后的驾驶者却依然镇定自若。为什么?这是因为车辆自动化程度高,也就是说,车辆能够自行制动、加速和超车,同时还可监控当前交通状况并随之做出相应调整。宝马集团研究与技术部门高度自动化驾驶小组的项目经理尼柯·肯普勒博士已经和他的组员完成了近5000公里的测试。

为了在将来给驾驶者提供舒适安全的车辆,多年来,宝马集团研究与技术部门的工程师一直致力于开发电子自动驾驶仪以在特定条件下为自动化驾驶提供支持。为了实现目标,研究人员给一辆BMW5系轿车配备了智能软件、视野辅助及环境检测系统。只要按下按钮,就可以启用针对高速公路驾驶的高级自动化辅助功能。

宝马还开发了BMW i3 Concept概念车,主要设计用于市区驾驶,因此配备了令驻车以及在拥堵交通中驾驶更轻松的功能。驻车辅助系统无需驾驶者操作即可自动停车。汽车能独立加速和制动,并在需要复杂的驻车操作时根据需要从前进挡换入倒挡。交通堵塞辅助系统则能在极为单调的交通状况和拥堵区域为驾驶者提供帮助,掌控一切,从而使车辆可以“随车流行驶”,还可使车辆与前车保持安全距离,并自动控制车速和转向,必要时甚至能够停车。

沃尔沃

设想一下,当你启动汽车,加入到彼此相距不过数米的汽车队列中。几分钟后,你的双手就可以离开方向盘,看看杂志、接打电话或者看会儿电视,而你的汽车正在安全省油地自动行驶。这种只能在科幻电影里才能见到的场景,未来将成为现实。作为全世界最安全汽车的制造厂商,沃尔沃在主动安全技术研发领域不断创新,相继推出了城市安全系统、自适应巡航控制系统和行人探测系统等科技。沃尔沃汽车公司驾驶员辅助技术负责人和产品特性经理Marcus Rothoff说:“我们的目标是通过超乎常规的理念和先进技术,在自驾驶领域获得领先地位。确保自驾驶技术在公共道路上的可靠使用,从而提升人们对自驾驶车型的信心。”

沃尔沃的研究发现,自动驾驶车型除了能够解放驾驶员以外,还有诸多无可比拟的优势:不仅能够减少50%的油耗,还可以通过改善交通流量,缩短行驶时间。而且通过搭配城市安全系统、行人探测系统、自适应巡航控制系统等科技,还有可能实现零事故和零伤亡。

“在实现无事故愿景的过程中,车辆的自动反应非常重要。我们目前的自动制动、车道保持辅助和自适应巡航控制系统可以成为实现自驾驶的第一步。现在,我们正在逐步提升正常驾驶情况下的自驾驶程度,”Marcus Rothoff说。

奥迪

奥迪A6无人驾驶版轿车日前在实际道路上进行了首次试车,表现良好,汽车会根据车流状况加减速或停车。这款新车配备了可以检测到前方约250米远的雷达感应器、一个用来辨别路标的广角摄像机以及8个超声波传感器,后视镜上还有一个摄像头,监视司机是否保持清醒,防止睡着。同时它还能自动泊车。据测试,这种无人驾驶系统在试驾中表现良好。

【相关资料】

无人汽车构想源于七十年前

无人驾驶车的想法由来已久。早在1939年美国举办的世界博览会的未来世界展示展览上,就已经有了关于无人驾驶汽车的初步预想。数十年后,无人驾驶车比较领先的一次尝试就是在DARPA挑战赛中让无人驾驶车通过导航完成长达240公里的沙漠之旅。在2004年的第一次测试中,没有一辆车到达目的地,行驶距离最远的车辆也只完成了不到12公里。然而在2005年,多辆汽车完成了这段行程,紧接着在2007年的城市挑战赛中,无人驾驶车已经能够根据导航遵守交通规则,在城市交通环境下与其他车辆并行。

无人车未来发展,将是渐进式

未来无人驾驶汽车将会以渐进的方式推向市场。推向市场的第一步,是部分应用配置的商业化,这些已经完成,比如自适应性巡航系统和车道保持辅助系统。这些系统的目的是在低速运行,堵车情况下通过自主驾驶以及与前车保持适当车距来使旅程更加轻松。目前,许多的制动系统和一些感应系统也已投入使用,但是对于无人驾驶汽车来说,更需要车与车之间的“沟通”以及车辆对人在无人驾驶时的行为有更多理解。同时,在涉及到系统的可靠性方面,还需要在验证无人驾驶解决方案上付出更多的努力。

无人车上路,先要解决法规问题

无人驾驶汽车最终的普及,除了技术问题,还需要解决的主要问题,是合法性问题。在世界上的大多数国家,这种技术是不合法的。特别是如果驾驶者进行其他活动而不专心驾驶的行为是明确禁止的。自主驾驶车如要投入日常使用必须首先确立其合法性。

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