□文/劉京運(yùn)

任何技術(shù)的成熟應(yīng)用都不是一蹴而就的，這中間必將經(jīng)歷一段漫長而艱辛的發(fā)展歷程，無人駕駛也不例外。面對頻頻發(fā)生的交通事故，公眾對無人駕駛增添了幾分擔(dān)憂和質(zhì)疑，這背后反映出了高昂的發(fā)展代價(jià)與期望的發(fā)展成果之間的矛盾，而如何化解這一矛盾，需要我們在今后很長一段時(shí)間里冷靜思考。

美國當(dāng)?shù)貢r(shí)間5月4日（周五）下午，在亞利桑那州錢德勒發(fā)生了一起嚴(yán)重的交通事故。一輛銀灰色本田轎車與一輛處于自動(dòng)駕駛模式下的Waymo測試車“迎頭”相撞，事故導(dǎo)致本田轎車車頭部分嚴(yán)重受損，Waymo測試車左前輪斷軸側(cè)傾。

Waymo成立于2016年12月13日，其前身是Alphabet旗下的谷歌無人駕駛汽車項(xiàng)目，由于“師出名門”，因此Waymo一直被外界看做是無人駕駛領(lǐng)域的排頭兵。

Waymo事故現(xiàn)場（圖源：ABC 15 Arizona）

“Waymo”寓意“A new way forward in mobility”（未來嶄新機(jī)動(dòng)方式），但高昂的雄心終究抵不過世俗的非議，在事故發(fā)生后，Waymo迅速被輿論的浪潮淹沒。盡管警方第一時(shí)間出面澄清Waymo測試車無事故責(zé)任，但面對接連發(fā)生的交通事故，公眾顯然對無人駕駛的安全性產(chǎn)生了懷疑。

意外頻頻發(fā)生，巨頭紛紛“落難”

2018年或?qū)⑤d入無人駕駛的發(fā)展史冊，盡管它并不光彩。

Uber過不去的“3月坎”

美國當(dāng)?shù)貢r(shí)間3月18日晚，Uber無人駕駛測試車在亞利桑那州坦佩市郊區(qū)，與一名橫穿馬路的中年婦女相撞，事故導(dǎo)致該女子不幸身亡。

這是人類歷史上第一起無人駕駛車致人死亡事件，其意義和影響都遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于事件本身。

事故發(fā)生后，Uber緊急叫停了所有無人駕駛車測試，并積極配合警方展開詳細(xì)調(diào)查。調(diào)查結(jié)果顯示，事故發(fā)生時(shí)，Uber無人駕駛測試車正處于自動(dòng)駕駛狀態(tài)。尷尬的是，就在事故發(fā)生前一周，Uber和Waymo還在一起呼吁美國國會盡快通過立法，加速無人駕駛車的市場化進(jìn)程。

無獨(dú)有偶，早在2017年3月，Uber無人駕駛測試車就在亞利桑那州發(fā)生過一起交通事故，但好在那次事故并沒有造成嚴(yán)重的人員傷亡。時(shí)隔一年，事故再次發(fā)生，后果更加嚴(yán)重，而這一切在業(yè)界專家看來，都并非無法避免。

特斯拉 Model X事故現(xiàn)場（圖源：ABC News）

就在Uber無人駕駛測試車致人死亡事件發(fā)生短短兩周后，Uber自動(dòng)駕駛部門高管Lior Ron被曝即將離職，相關(guān)細(xì)節(jié)Uber方面沒有給出任何答復(fù)。但可以看出，此次事件對Uber造成的負(fù)面影響，在短時(shí)間內(nèi)將無法消除。

美國當(dāng)?shù)貢r(shí)間5月7日，警方公布了Uber無人駕駛測試車致人死亡事件的最新調(diào)查結(jié)果，確認(rèn)當(dāng)時(shí)無人駕駛車檢測到了行人的存在，但并未采取任何制動(dòng)措施。隨后，Uber方面也證實(shí)了這一說法。

當(dāng)一切矛頭都指向Uber時(shí)，這個(gè)曾經(jīng)欣欣向榮的科技公司陷入了可怕的陰霾。

特斯拉撕不掉的“爭議標(biāo)簽”

在燃油時(shí)代掀起新能源浪潮，在造車之余實(shí)現(xiàn)航天夢想，埃隆·馬斯克（Elon Musk）特立獨(dú)行的作風(fēng)不僅鼓舞了一批青年人，更影響了他自己的“孩子”——特斯拉（Tesla）。

談及特斯拉，人們往往會聯(lián)想到兩個(gè)關(guān)鍵詞，“電動(dòng)汽車”和“自動(dòng)駕駛”。顯然，大多數(shù)人都更關(guān)心后者。自動(dòng)駕駛，這一令許多老牌造車大廠都不敢輕易嘗試的炫酷“黑科技”，率先在特斯拉Model系列車型上成為了標(biāo)配。

特斯拉無疑成為了“第一個(gè)吃螃蟹的人”，但這背后的艱辛或許只有馬斯克自己體會最深。

美國當(dāng)?shù)貢r(shí)間3月23日，在加利福尼亞州山景城101高速公路上發(fā)生了一起嚴(yán)重的交通事故。一輛高速行駛中的特斯拉Model X與路邊隔離帶相撞，導(dǎo)致車頭部分完全損毀，并引發(fā)電池起火，駕駛員不幸遇難。

事故發(fā)生一周后，特斯拉方面確認(rèn)：事故發(fā)生時(shí)，AutoPilot處于運(yùn)行狀態(tài)。

盡管特斯拉方面強(qiáng)調(diào)，事故的發(fā)生與駕駛員操作不當(dāng)有關(guān)，但公眾對這一說法似乎并不買賬。

事實(shí)上，關(guān)于特斯拉AutoPilot的爭議由來已久。從嚴(yán)格意義上來講，特斯拉的AutoPilot只能算作輔助駕駛，而并非自動(dòng)駕駛。但近年來輔助駕駛打著“自動(dòng)駕駛”旗號的宣傳推廣，讓消費(fèi)者對于這種輔助駕駛的信任度愈發(fā)高漲，從而導(dǎo)致在駕駛過程中注意力愈加渙散，當(dāng)真正需要人為接管車輛時(shí)無法及時(shí)介入，最終釀成事故。

盡管特斯拉依舊對AutoPilot信心滿滿，但AutoPilot似乎已不再像當(dāng)初那樣光鮮亮麗。

入春以來，短短兩個(gè)月內(nèi)相繼發(fā)生多起事故，這讓當(dāng)初那些為無人駕駛振臂高呼的狂熱支持者感到心寒。

無人駕駛已過“鮐背之年”

關(guān)于無人駕駛的探討，早在上世紀(jì)初就已經(jīng)開始了。

近年來，隨著以人工智能為代表的科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，無人駕駛技術(shù)的相關(guān)應(yīng)用迅速普及，這讓很多人誤以為無人駕駛是一項(xiàng)新興技術(shù)。實(shí)則不然，迄今為止，無人駕駛已經(jīng)走過了近百年的發(fā)展歷程。

早在汽車剛剛誕生之日起，人們就已經(jīng)展開了關(guān)于無人駕駛的研究。

首輛無人駕駛汽車

1925年，美國陸軍電子工程師Francis P.Houdina率先提出通過無線電遠(yuǎn)程操控汽車的想法，并付諸于現(xiàn)實(shí)。據(jù)《紐約時(shí)報(bào)》記載，經(jīng)過改裝的無人駕駛車可以通過無線電操控發(fā)動(dòng)引擎、轉(zhuǎn)動(dòng)齒輪并實(shí)現(xiàn)鳴笛，“好像一只幽靈的手握在方向盤上”。

無人駕駛汽車的早期構(gòu)想

1939年，在紐約世博會上，美國通用汽車公司展示了對未來汽車的構(gòu)想。當(dāng)時(shí)的通用汽車公司表示，在1960年，美國的汽車將具備自動(dòng)駕駛功能，當(dāng)車輛駛?cè)敫咚俟窌r(shí)，可開啟自動(dòng)駕駛模式，當(dāng)車輛行駛至高速公路出口附近時(shí)，可恢復(fù)為人工駕駛。

1953年，美國科幻小說作家艾薩克·阿西莫夫（Lsaac Asimov）發(fā)表了名為《Sally》的短篇小說，書中描述了他對2057年人類社會的構(gòu)想，其中包括無人駕駛汽車與主人之間的動(dòng)人故事。該小說一經(jīng)發(fā)表便引發(fā)了人們對無人駕駛汽車的再次關(guān)注，因此，艾薩克·阿西莫夫也曾被很多人誤認(rèn)為是“無人駕駛”概念的發(fā)明者。

1956年，美國通用汽車公司對外展示了一款名為Firebird II的概念車，這也是世界上首款配備安全防護(hù)和自動(dòng)導(dǎo)航系統(tǒng)的概念車。

1958年，美國通用汽車公司對外展示了擁有自動(dòng)駕駛功能的第三代Firebird概念車，英國廣播公司現(xiàn)場直播了當(dāng)時(shí)的路測過程。當(dāng)時(shí)車輛的操控原理很簡單，即通過預(yù)先布置在路面中的線纜向車輛接收器發(fā)送脈沖信號。

智能導(dǎo)航替代遠(yuǎn)程操控

1966年，美國斯坦福大學(xué)SRI人工智能研究中心發(fā)明了一款名為Shakey的多功能機(jī)器，可執(zhí)行開關(guān)燈等簡單的操作，由于其內(nèi)置傳感器和軟件系統(tǒng)，因此被外界視為“開創(chuàng)了自主自動(dòng)導(dǎo)航功能的先河”。

1969年，被譽(yù)為“人工智能之父”的美國科學(xué)家約翰·麥卡錫（John McCarthy）在一篇名為“電腦控制汽車”的文章中描述了自動(dòng)駕駛的相關(guān)設(shè)想，其中包含利用攝像機(jī)數(shù)據(jù)輔助導(dǎo)航等觀點(diǎn)，這與當(dāng)今自動(dòng)駕駛控制原理相類似。

1977年，日本筑波工程研究實(shí)驗(yàn)室成功研制出全球首款基于攝像機(jī)進(jìn)行自動(dòng)導(dǎo)航的無人駕駛汽車。該車可通過攝像頭識別道路上的導(dǎo)航標(biāo)記，從而沿標(biāo)記信息的軌跡行駛。

視覺技術(shù)水平提升

20世紀(jì)90年代初，德國慕尼黑聯(lián)邦國防大學(xué)的恩斯特·迪克曼斯（Ernst Dickmanns）教授，帶領(lǐng)研究團(tuán)隊(duì)研制出了可在實(shí)際道路中安全行駛的無人駕駛汽車，安全行駛里程達(dá)1000公里。該車可通過攝像機(jī)和傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測道路環(huán)境，這對無人駕駛汽車的發(fā)展而言具有極其重要的意義。

1998年，意大利帕爾馬大學(xué)視覺實(shí)驗(yàn)室，成功研制出依利用體視覺系統(tǒng)運(yùn)行的無人駕駛汽車，在長達(dá)2000公里的路測中，有94%的路程為自動(dòng)駕駛，平均時(shí)速高達(dá)90公里/小時(shí)，最高時(shí)速可達(dá)123公里/小時(shí)。

硬件設(shè)備發(fā)展迅速

2005年，斯坦福大學(xué)研制的無人駕駛汽車成功完成了穿越沙漠的挑戰(zhàn)，該車不僅搭載了攝像機(jī)，還配備了激光測距儀、GPS傳感器、雷達(dá)遠(yuǎn)程視距和英特爾奔騰M處理器等硬件設(shè)備。

自此，無人駕駛汽車搭載的硬件設(shè)備不斷豐富，運(yùn)行原理也愈加復(fù)雜，行業(yè)間競爭日趨激烈，尤其是進(jìn)入二十一世紀(jì)以后，各大互聯(lián)網(wǎng)巨頭和硬件廠商紛紛涌入無人駕駛領(lǐng)域，“百家爭鳴”的局面逐漸形成。

無人駕駛領(lǐng)域的最新動(dòng)態(tài)

盡管諸如谷歌、百度這樣的互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)擁有雄厚的技術(shù)積淀，但創(chuàng)業(yè)公司與高等院校的實(shí)力同樣不容小覷。

Drive.ai推出無人駕駛出租車服務(wù)

美國當(dāng)?shù)貢r(shí)間5月7日，Drive.ai對外宣布將于7月在德克薩斯州弗里斯克市部署無人駕駛出租車。

Drive.ai成立于2015年，是一家位于硅谷的人工智能創(chuàng)業(yè)公司，最早由來自斯坦福大學(xué)的8名人工智能研究員創(chuàng)建，致力于無人駕駛汽車的開發(fā)和研究。目前，吳恩達(dá)擔(dān)任該公司董事一職。

Drive.ai即將部署的無人駕駛出租車改裝自日產(chǎn)NV200車型，可同時(shí)兼顧載人與載貨功能。不僅如此，該車還搭載了10個(gè)攝像頭、4個(gè)激光雷達(dá)以及2個(gè)毫米波雷達(dá)，可充分保障對路面情況的實(shí)時(shí)監(jiān)測。此外，車身外部噴有橙色漆面，并搭載了4塊LED顯示屏，在提高識別度的同時(shí)，提供了更好的人機(jī)交互體驗(yàn)。

據(jù)悉，在運(yùn)營初期，Drive.ai無人駕駛出租車將配有隨車監(jiān)護(hù)員，但在后續(xù)階段，將逐漸取消監(jiān)護(hù)員跟車制。對于這一運(yùn)營計(jì)劃，吳恩達(dá)坦言，目前無人駕駛系統(tǒng)在特定復(fù)雜場景下的判斷力，還無法與人類司機(jī)相媲美，今后仍需大量數(shù)據(jù)對無人駕駛系統(tǒng)進(jìn)行訓(xùn)練，以逐漸完善各項(xiàng)功能。

Drive.ai方面表示，希望其推出的無人駕駛出租車服務(wù)，能夠像當(dāng)初轉(zhuǎn)向燈的發(fā)明一樣，成為全行業(yè)的新標(biāo)準(zhǔn)。

MIT推出新型自動(dòng)駕駛導(dǎo)航系統(tǒng)，可擺脫對地圖的依賴

近日，來自麻省理工學(xué)院的CSAIL團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一款名為MapLite的自動(dòng)駕駛框架系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以幫助無人駕駛汽車，在導(dǎo)航地圖上尚未記載的非鋪裝路面安全行駛。

MapLite可將GPS數(shù)據(jù)與傳感器信息相結(jié)合，對車輛前方35米遠(yuǎn)的道路情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，并規(guī)劃出安全路徑。目前，在普通PC終端，MapLite可操縱汽車以100公里/小時(shí)的時(shí)速安全行駛。未來，依靠GPU，MapLite有望突破這一速度上限。

CSAIL團(tuán)隊(duì)透露，由于MapLite尚未具備海拔分析功能，因此對山路缺乏應(yīng)對能力。今后，CSAIL團(tuán)隊(duì)將持續(xù)展開更加深入的研究，因?yàn)樗麄兿Ｍ?，有一天，無地圖導(dǎo)航方案可以讓無人駕駛汽車在更廣泛的未知道路上暢行無阻。

據(jù)悉，在5月舉辦的機(jī)器人與自動(dòng)化會議（ICRA）上，CSAIL團(tuán)隊(duì)會介紹關(guān)于MapLite的更多研究細(xì)節(jié)。

無人駕駛的“十八般武藝”①該部分內(nèi)容參考文獻(xiàn)：趙陽. 無人駕駛汽車關(guān)鍵技術(shù)[J]. 中國科技博覽, 2011(26):272-272.

無人駕駛技術(shù)的發(fā)展注定是一個(gè)漫長而艱辛的歷程，因?yàn)樗粌H涉及通信、導(dǎo)航和計(jì)算機(jī)視覺等多學(xué)科知識，還與攝像頭、傳感器和電子芯片等硬件設(shè)備的迭代息息相關(guān)，無論哪一方面存在短板，都會制約整體的發(fā)展速度和水平。

從宏觀層面來看，無人駕駛主要包含導(dǎo)航定位、環(huán)境感知、路徑規(guī)劃和決策控制等四項(xiàng)核心技術(shù)。

導(dǎo)航定位技術(shù)

無人駕駛汽車判斷自身位置的重要途徑就是借助導(dǎo)航系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自身定位，因此，導(dǎo)航定位技術(shù)的發(fā)展在一定程度上加快了無人駕駛的發(fā)展進(jìn)程，并為更好地實(shí)現(xiàn)路徑規(guī)劃任務(wù)提供了保障。

具體而言，導(dǎo)航可分為兩種，即自主導(dǎo)航和網(wǎng)絡(luò)導(dǎo)航。

自主導(dǎo)航主要將GPS作為輔助定位工具，在這一過程中，所有的計(jì)算工作都在本地完成，因此終端的存儲和計(jì)算能力會限制導(dǎo)航水平的提升。

網(wǎng)絡(luò)導(dǎo)航可依靠無線通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)信息的實(shí)時(shí)傳輸，因此復(fù)雜的計(jì)算工作可在云端服務(wù)器完成，導(dǎo)航能力較自主導(dǎo)航而言有了大幅提高。

環(huán)境感知技術(shù)

雖然導(dǎo)航定位技術(shù)為無人駕駛汽車指明了前進(jìn)的道路，但要想實(shí)現(xiàn)平安出行，還需要借助環(huán)境感知技術(shù)。

環(huán)境感知技術(shù)主要依靠傳感器實(shí)現(xiàn)對自身姿態(tài)和路面信息的檢測，相當(dāng)于為無人駕駛汽車裝上了一雙“眼睛”。

自身姿態(tài)包括速度、加速度和傾角等信息，主要依靠驅(qū)動(dòng)電機(jī)、電子羅盤和陀螺儀等設(shè)備進(jìn)行檢測。

路面信息主要通過激光雷達(dá)和超聲波雷達(dá)等設(shè)備進(jìn)行檢測，但隨著計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)的逐漸成熟，攝像頭在路面信息檢測任務(wù)中，正扮演者著越來越重要的角色。

MapLite自動(dòng)駕駛系統(tǒng)（圖源：MIT CSAIL）

路徑規(guī)劃技術(shù)

當(dāng)無人駕駛汽車通過環(huán)境感知技術(shù)檢測到前方存在障礙物時(shí)，需要借助路徑規(guī)劃技術(shù)實(shí)現(xiàn)避障。

路徑規(guī)劃技術(shù)主要分為全局路徑規(guī)劃和局部路徑規(guī)劃。

全局路徑規(guī)劃是指在明確道路上已有障礙物的基礎(chǔ)上，規(guī)劃最佳行駛路線，這一過程將優(yōu)化機(jī)制與反饋機(jī)制實(shí)現(xiàn)了良好的結(jié)合。

局部路徑規(guī)劃是指在已知全局路徑的前提下，對局部道路上的突發(fā)情況進(jìn)行臨時(shí)決策，規(guī)劃出新的行駛路徑。

決策控制技術(shù)

無人駕駛汽車如何根據(jù)道路情況和姿態(tài)信息調(diào)整自身“行為”呢？這就要用到?jīng)Q策控制技術(shù)。

決策控制技術(shù)又被稱為“無人駕駛汽車的大腦”，主要依據(jù)環(huán)境感知技術(shù)采集到的各項(xiàng)信息，對車輛的行為作出實(shí)時(shí)調(diào)整。決策控制技術(shù)主要包含模糊推理、強(qiáng)化學(xué)習(xí)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)。

深度挖掘無人駕駛的應(yīng)用價(jià)值

談及“無人駕駛”一詞，我們很容易將它與汽車等交通工具聯(lián)系在一起，但實(shí)際上，無人駕駛的應(yīng)用場景，遠(yuǎn)不止出行這么簡單。

快遞行業(yè)

目前，國內(nèi)已經(jīng)出現(xiàn)了用于快遞配送的無人駕駛車，并完順利成了路測，有望在不久的將來正式投入運(yùn)營。由此可以看出，無人駕駛在物流行業(yè)擁有廣闊的應(yīng)用前景，未來或許能夠節(jié)約更多的人力和時(shí)間成本。

保潔行業(yè)

對于公園和游樂場等大型戶外場所而言，保潔一直是一個(gè)令人頭疼的問題，為此，國內(nèi)一些科技公司推出了無人駕駛掃地機(jī)，實(shí)現(xiàn)了在人流密集場景中的無障礙工作，為無人駕駛開辟了新的應(yīng)用場景。

關(guān)于無人駕駛的未來

無人駕駛是自動(dòng)駕駛的終極目標(biāo)。根據(jù)國際汽車工程師學(xué)會（SAEInternational）的劃分，自動(dòng)駕駛主要分為6個(gè)級別（L0—L5）。放眼全球，當(dāng)今自動(dòng)駕駛技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到了L3級別，即有限制條件的無人駕駛?？梢?，從技術(shù)角度來看，無人駕駛還有很長一段路要走。

而從社會層面來看，無人駕駛的可靠性一直備受質(zhì)疑。公眾能否在短時(shí)間內(nèi)接受這一新鮮事物，關(guān)乎著無人駕駛的發(fā)展進(jìn)程。除此之外，由無人駕駛引發(fā)的交通事故該如何定責(zé)，在網(wǎng)絡(luò)水平相對落后的地區(qū)應(yīng)如何推廣，這些問題都是困擾無人駕駛發(fā)展的重要因素。

盡管無人駕駛尚不完美，但這也不應(yīng)該成為我們放棄的理由。歷史的經(jīng)驗(yàn)告訴我們，通往成功的道路往往都充滿坎坷。

“路漫漫其修遠(yuǎn)兮，吾將上下而求索”。對于無人駕駛領(lǐng)域的從業(yè)者而言，屈原的這句話恰如其分。

當(dāng)技術(shù)變革正在發(fā)生時(shí)，我們都是時(shí)代的見證者。