近日，科技部等六部門印發(fā)《關(guān)于加快場景創(chuàng)新以人工智能高水平應(yīng)用促進(jìn)經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展的指導(dǎo)意見》，提出交通運(yùn)輸領(lǐng)域優(yōu)先探索自動(dòng)駕駛和智能航運(yùn)技術(shù)在園區(qū)內(nèi)運(yùn)輸、擺渡接駁、智能配送、貨車編隊(duì)行駛、港區(qū)集裝箱運(yùn)輸、港區(qū)智能作業(yè)、船舶自主航行等方面的智能應(yīng)用場景。
自動(dòng)駕駛前進(jìn)的每一步都值得期待，對于自動(dòng)駕駛這個(gè)命題，從智能交通行業(yè)又該如何解讀？
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自動(dòng)駕駛上路必須跨過安全這道門檻
美國前不久頒布新規(guī)，允許車載電腦控制的車輛可不必配置傳統(tǒng)的方向盤、油門、剎車等手動(dòng)控制設(shè)備，此舉旨在為自動(dòng)駕駛系統(tǒng)車輛大規(guī)模投入和使用掃清最后的商業(yè)障礙。
特斯拉CEO馬斯克不止一次向外界表示“自動(dòng)駕駛問題已解決”、“特斯拉馬上擁有可以在任何地方、任何條件下行駛的完全自動(dòng)駕駛汽車”，百度“掌門人”李彥宏多次在公開課上講“自動(dòng)駕駛是起點(diǎn)，終局是智能交通”、“中國率先實(shí)現(xiàn)L4至L5級自動(dòng)駕駛”。一時(shí)間群情激昂，似乎屬于自動(dòng)駕駛的時(shí)代馬上就要降臨了。
無論是國際自動(dòng)機(jī)工程師學(xué)會（SAE），還是我國工信部制定的標(biāo)準(zhǔn)，本質(zhì)上都是根據(jù)汽車自動(dòng)化、智能化程度的不同，將自動(dòng)駕駛系統(tǒng)區(qū)分為L0至L5共6個(gè)等級。其中，L0是人類駕駛員完全操控汽車、L1—輔助駕駛、L2—部分自動(dòng)駕駛、L3—有條件自動(dòng)駕駛、L4—高度自動(dòng)駕駛、L5—完全自動(dòng)駕駛。
雖然國家標(biāo)準(zhǔn)與國際標(biāo)準(zhǔn)針對L0至L2級自動(dòng)駕駛對“目標(biāo)和事件探測與響應(yīng)”是否由駕駛員獨(dú)立完成的表述存在差異，但從全球范圍來看，L1、L2級別自動(dòng)駕駛技術(shù)已經(jīng)在量產(chǎn)汽車上實(shí)現(xiàn)了大范圍應(yīng)用。諸如汽車上配置的自適應(yīng)巡航（ACC）、車道保持（LKA），以及集成以上兩種功能的ICC集成式巡航輔助等功能，都屬于L1至L2級別自動(dòng)駕駛功能。近期林志穎事故中所駕駛的特斯拉ModelX汽車，是典型的L2級別自動(dòng)駕駛系統(tǒng)車輛。這個(gè)級別自動(dòng)駕駛系統(tǒng)標(biāo)志性特征是可完成持續(xù)的橫向和縱向動(dòng)態(tài)運(yùn)動(dòng)控制任務(wù)。換言之，這個(gè)級別的自動(dòng)駕駛可以解放雙手、雙腳，但并不能將注意力從駕駛中釋放出來。由此看來，自動(dòng)駕駛似乎已走進(jìn)我們的生活，離我們并不遙遠(yuǎn)。
目前，自動(dòng)駕駛的智能化晉級之路大致分為兩種。一條路是“遞增”研發(fā)，從L1到L5級逐步推進(jìn)，以福特、奔馳、豐田的傳統(tǒng)汽車制造商為代表。另一條路是“插入”模式，直接從L4級切入，將自動(dòng)控制、移動(dòng)通信、邊緣計(jì)算等最新數(shù)字技術(shù)移植到現(xiàn)有汽車產(chǎn)品上，取得突破后達(dá)到L5級水平，以諸如谷歌、百度等互聯(lián)網(wǎng)大廠為代表。
但無論走哪條路晉級，透過近期的各種事故、事件都可看出，自動(dòng)駕駛要想上路首要必須跨過安全這道門檻。2022年6月，美國NHTSA（國家公路交通安全管理局）發(fā)布的關(guān)于自動(dòng)駕駛系統(tǒng)事故報(bào)告書顯示：通過采集2021年6月至2022年6月數(shù)據(jù)，L2級自動(dòng)駕駛系統(tǒng)車輛上報(bào)事故共有392起，其中特斯拉品牌車輛273起，本田品牌車輛90起。在98起嚴(yán)重事故里有6起為死亡事故，5起為人員受重傷事故。L3至L5級自動(dòng)駕駛車輛上報(bào)事故共發(fā)生了130起。其中，谷歌旗下的Waymo占了62起，歐盟旗下transdev發(fā)生了34起。在其中108起嚴(yán)重事故里有一起人員重傷，其他無人員受傷記錄。
雖然其他一些公開數(shù)據(jù)顯示，相較于人類駕駛員，自動(dòng)駕駛車輛發(fā)生一起碰撞事故所經(jīng)過的里程數(shù)已大幅下降，但無論從L2級廣泛應(yīng)用，還是L3至L5級實(shí)際路測情況來看，哪怕不是在全工況環(huán)境下，面對不可預(yù)知的路況時(shí)依然不能避免付出生命代價(jià)，這也從側(cè)面證明自動(dòng)駕駛技術(shù)尚不成熟，整體發(fā)展在未來一段時(shí)間內(nèi)還將處于人機(jī)共駕、輔助為主的階段，要實(shí)現(xiàn)完全的自動(dòng)駕駛尚需時(shí)日。
不同研發(fā)模式面臨不同挑戰(zhàn)
對于傳統(tǒng)汽車制造商的遞增研發(fā)模式來講，當(dāng)前最大的挑戰(zhàn)是L3級自動(dòng)駕駛的商用。L3級是真正意義上由機(jī)器駕駛為主、人類輔助的智能化系統(tǒng)。在國家標(biāo)準(zhǔn)中將L3級定義為：系統(tǒng)在其設(shè)計(jì)運(yùn)行條件下持續(xù)地執(zhí)行全部動(dòng)態(tài)駕駛?cè)蝿?wù)。允許某些特定條件下，司機(jī)可將駕駛權(quán)完全交由自動(dòng)駕駛車輛，但在必要時(shí)需要進(jìn)行接管。日前，梅賽德斯奔馳公司已宣布在今年內(nèi)面向美國市場推出全球首款合法商用L3級別自動(dòng)駕駛系統(tǒng)——DrivePilot的汽車。
盡管如此，現(xiàn)有許多研究表明，讓一個(gè)司機(jī)監(jiān)控一個(gè)自動(dòng)系統(tǒng)，然后讓汽車“移交”，也就是歸還控制權(quán)，交給一個(gè)可能沒有百分百集中注意力的人，尚無有效措施能抑制在此過程中出現(xiàn)的責(zé)任劃分錯(cuò)誤。此外，自動(dòng)駕駛涉及跨行業(yè)、跨領(lǐng)域技術(shù)融合，如人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等新興領(lǐng)域，傳統(tǒng)廠商基本上通過收購獲得技術(shù)基礎(chǔ)略顯薄弱。因而，在面對多樣的道路類型、自由的交通參與者、極端的氣象環(huán)境等不確定因素時(shí)，自動(dòng)駕駛系統(tǒng)無法正確地檢測和分類周圍環(huán)境的弱點(diǎn)會被進(jìn)一步放大。例如，激光雷達(dá)可以探測到一個(gè)人工障礙物，但這可能只是一個(gè)氣球或者垃圾袋漂浮在空中，導(dǎo)致汽車在高速行駛時(shí)突然啟動(dòng)剎車，抑或突然改變車道。
另外，對于走“插入”模式路線的造車新勢力而言，今年以來如美國谷歌旗下的Waymo公司等已獲得美國多個(gè)州開展自動(dòng)駕駛出租汽車商用運(yùn)營的許可，國內(nèi)領(lǐng)軍企業(yè)百度、小馬智行等也在深圳、北京、上海、蘇州等地，逐步開展自動(dòng)駕駛出租汽車示范運(yùn)營，這些都顯示L4級自動(dòng)駕駛的商用進(jìn)程正在加速。然而，商業(yè)化進(jìn)程的加速并不意味著L4級自動(dòng)駕駛技術(shù)在云平臺算力、車輛運(yùn)動(dòng)軌跡預(yù)控能力、傳感器的人工智能識別等多個(gè)方面的技術(shù)瓶頸研發(fā)已取得有效突破。
對于L4級自動(dòng)駕駛系統(tǒng)，我國工信部的標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定“在設(shè)計(jì)運(yùn)行條件下持續(xù)地執(zhí)行全部動(dòng)態(tài)駕駛?cè)蝿?wù)并自動(dòng)執(zhí)行最小風(fēng)險(xiǎn)策略”，即駕駛員無需對每次機(jī)器的詢問做出響應(yīng)，機(jī)器可以自行采取策略運(yùn)行。這要求除實(shí)現(xiàn)對周圍障礙物的感知、車輛定位以及路徑規(guī)劃等功能外，L4級自動(dòng)駕駛所要面對的最大挑戰(zhàn)是在特殊情況下，如系統(tǒng)宕機(jī)、傳感器故障、抑或外部環(huán)境發(fā)生重大變化，如何讓汽車準(zhǔn)確意識到它不能處理，而必須停下與駕駛員進(jìn)行溝通或交由駕駛員處理，以及自動(dòng)駕駛系統(tǒng)自動(dòng)執(zhí)行最小風(fēng)險(xiǎn)策略時(shí)，在時(shí)效內(nèi)如何保證車內(nèi)人員處于安全姿態(tài)。
自動(dòng)駕駛技術(shù)可加速城市交通系統(tǒng)智慧化進(jìn)程
自動(dòng)駕駛技術(shù)作為當(dāng)前汽車行業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的重要戰(zhàn)略方向，勢必對未來公眾出行和社會生活方式產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。特別是在智能交通領(lǐng)域，自動(dòng)駕駛技術(shù)作為一項(xiàng)重要應(yīng)用，在提高通行效率、降低能耗與排放、改善出行體驗(yàn)以及出行需求等方面發(fā)揮作用。但是自動(dòng)駕駛技術(shù)到底對這些效用能產(chǎn)生多大影響，很大程度上取決于如何因勢利導(dǎo)地使用它。
首先，現(xiàn)階段在自動(dòng)駕駛系統(tǒng)還處于無法通過“獨(dú)立大腦”行走的階段，要提高通行效率，建議可借助5G通信帶來的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，嘗試建立車輛與交叉口信號控制設(shè)備間通信，建立更多數(shù)據(jù)源與計(jì)算平臺，進(jìn)而為基于機(jī)器深度學(xué)習(xí)的人工智能系統(tǒng)模型提供必要的訓(xùn)練參數(shù)，并使其不再僅僅依賴于如攝像頭、檢測器等靜態(tài)設(shè)備，加速系統(tǒng)的人工智能化程度。此外，通過自動(dòng)駕駛車輛與交叉口信號控制器的有效聯(lián)動(dòng)，可在減少飽和度（來自北卡羅來納州大學(xué)的報(bào)告顯示約有80%的提升空間）和增加交叉口容量方向上取得明顯效果。而在未來，自動(dòng)駕駛技術(shù)突破L4級之后，可將智能化、智慧化逐步擴(kuò)展到路口上下游路段的車道控制、車速控制，以及到達(dá)路口期間信號燈控制，從而提高道路資源的利用效率，最大限度地減少延誤，提高通行效率。
其次，現(xiàn)階段無論是傳統(tǒng)燃油車輛或新能源動(dòng)力車輛，均可借助自動(dòng)駕駛技術(shù)實(shí)現(xiàn)其速度軌跡數(shù)據(jù)采集分析。在節(jié)能減排方面，結(jié)合采用比功率（VSP）與排放數(shù)學(xué)模型，根據(jù)車輛類型、貨物種類、行駛線路的不同，可在高速或者快速路段等干擾較小環(huán)境下，計(jì)算出最優(yōu)路徑，進(jìn)而通過自動(dòng)駕駛進(jìn)行軌跡控制設(shè)定，從而實(shí)現(xiàn)更好的能源分配使用和降低排放率。未來，自動(dòng)駕駛技術(shù)突破L4級之后，可逐步由僅自動(dòng)駕駛車輛、簡單固定線路向融合路網(wǎng)內(nèi)所有車輛、考慮網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)（如交叉口、交通通道等）、優(yōu)化旅行時(shí)間計(jì)算在內(nèi)的節(jié)能減排的軌跡控制方向拓展，并可對最優(yōu)節(jié)能減排路徑規(guī)劃方案進(jìn)行評估與實(shí)時(shí)反饋。
最后，自動(dòng)駕駛面向的是不方便采用機(jī)動(dòng)化出行的群體，如老人、未成年人、殘疾人、非駕駛員等，因而現(xiàn)階段自動(dòng)駕駛還無法完全取代駕駛員的情況下，對于城市的小汽車出行需求總體影響不大。但值得注意的是，現(xiàn)階段已可以通過自動(dòng)駕駛改善出行體驗(yàn)，達(dá)到影響出行者對于出行方式的選擇的目標(biāo)。如采用需求響應(yīng)式自動(dòng)駕駛公交完成“最后一公里”出行服務(wù)，無論是固定的公交用戶，還是小汽車司機(jī)都有相當(dāng)比例的人群愿意為此改變原有的方式出行。因而，現(xiàn)階段自動(dòng)駕駛應(yīng)優(yōu)先使用在車輛服務(wù)屬性和社會屬性突出的交通出行方式上。未來，自動(dòng)駕駛技術(shù)突破L4級之后，自動(dòng)駕駛附加如停車、在線訂閱、購物、聽診等各種交通增值服務(wù)，進(jìn)而衍生出新型的出行服務(wù)方式及新的出行需求，出行者出于對新出行需求的滿足及新型出行方式的選擇將會改變相應(yīng)交通資源的使用強(qiáng)度，從而改變交通運(yùn)行狀態(tài)。
綜上所述，自動(dòng)駕駛賦予諸多對于明天的美好想象，但現(xiàn)實(shí)也提示我們它不可能一蹴而就。作為一項(xiàng)先進(jìn)的技術(shù)，還需要根據(jù)城市發(fā)展階段的不同、交通基礎(chǔ)條件的不同、公眾出行需求的不同，結(jié)合自身特點(diǎn)與優(yōu)勢為智能交通所用。特別是在自動(dòng)駕駛分級發(fā)展的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，積極開展橫向研究，為自動(dòng)駕駛在智慧交通領(lǐng)域的落地鋪路搭橋，加速推動(dòng)城市交通系統(tǒng)的智慧化進(jìn)程。
（作者單位：北京交通發(fā)展研究院智能交通所）
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