我們可以預(yù)測一個不遠(yuǎn)的未來，屆時所有行駛的汽車都是無人車，我們將迎來一個更加安全、更加清潔環(huán)保的世界。得益于無人駕駛技術(shù)，未來我們的交通工具、行駛的道路，甚至是未來的世界都將變得更安全、更高效，極大地降低對石油燃料的消耗，減輕對環(huán)境的污染。本章，我們先從無人駕駛的商業(yè)前景、無人駕駛面臨的發(fā)展障礙、無人車行業(yè)發(fā)展、全球化下的無人駕駛四個方面出發(fā)，分析未來無人駕駛的發(fā)展和即將面臨的問題。最后，將給出無人駕駛發(fā)展的時間線，揭示在即將到來的未來二十年內(nèi)無人駕駛的走勢。

　　無人駕駛的商業(yè)前景

　　無人駕駛帶來的商業(yè)潛力有多大?從本質(zhì)上講，無人駕駛和互聯(lián)網(wǎng)的共同之處在于：它們都通過去人力化，降低了傳輸成本。互聯(lián)網(wǎng)降低的是信息的傳輸成本，而無人駕駛則降低有形的物和人的運(yùn)輸成本。對比互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)產(chǎn)生的商業(yè)影響力，就可以想象無人駕駛的商業(yè)潛力。隨著谷歌、Uber和特斯拉這樣的公司用事實(shí)不斷展示技術(shù)上的進(jìn)步，傳統(tǒng)車廠已經(jīng)越來越清晰地意識到，無人駕駛技術(shù)即將為汽車商業(yè)模式帶來顛覆式的改變，這可能是自內(nèi)燃機(jī)發(fā)明以來，汽車行業(yè)最重大的變化。

　　新的運(yùn)輸模式：TaaS 2.0

　　基于無人駕駛的發(fā)展，TaaS 2.0(運(yùn)輸即服務(wù)，Transportation as a Service)正在成為業(yè)界探討的熱點(diǎn)，這里將TaaS1.0定義為有人駕駛，而無人駕駛則是TaaS 2.0時代。[1]摩根士丹利公司在最近的一份報告中表示，實(shí)現(xiàn)汽車完全無人駕駛將極大地降低拼車成本，每輛車從目前的1.50美元一英里降至20美分一英里。借助無人駕駛，一箱德國啤酒從工廠出廠到中國的超市，在運(yùn)輸過程中可以不需要任何人工干預(yù)，全程自動化運(yùn)輸，中間會經(jīng)過輪船運(yùn)輸、海關(guān)通關(guān)、高速公路運(yùn)輸和抵達(dá)城市等多個環(huán)節(jié)，其中的任務(wù)調(diào)度都可以在云端完成，這提供了端到端的運(yùn)輸解決方案。同樣借助無人駕駛，從首都機(jī)場到上海的淮海路可以提前預(yù)約服務(wù)，中間也許會經(jīng)過幾次拼車，以實(shí)現(xiàn)運(yùn)算效率最大化，就像手機(jī)基站切換那樣，全程依然是無縫連接的。這一運(yùn)輸模式的變化對于傳統(tǒng)車廠的影響是巨大的，一旦汽車從私人擁有變?yōu)楣蚕磉\(yùn)輸工具，傳統(tǒng)車廠的目標(biāo)客戶就將由個人消費(fèi)者轉(zhuǎn)變?yōu)門aaS運(yùn)營商，正如華為和中國移動的關(guān)系一樣。隨之而來的是汽車的設(shè)計、銷售都將發(fā)生根本性的改變是汽車廠商很難維持原來的強(qiáng)勢地位。

　　無人駕駛的商業(yè)發(fā)展方向

　　因為安裝了攝像頭、雷達(dá)、激光雷達(dá)和人工智能系統(tǒng)，無人車的最初成本會很高，普通消費(fèi)者難以接受。無人車可能會先進(jìn)入特殊群體，比如企業(yè)和某些特殊行業(yè)將是早期消費(fèi)群體。最有可能采納無人車的行業(yè)包括約車、巴士、出租車、快遞車輛、工業(yè)應(yīng)用，以及為出行的老年人和殘疾人士提供服務(wù)的行業(yè)。

　　公共交通

　　無人車將成為公共交通系統(tǒng)的重要選擇。百度計劃幾年后商業(yè)推廣無人駕駛汽 車，將首先在中國城市試運(yùn)行。[2]百度目前已經(jīng)獲得幾個地方監(jiān)管部門的批準(zhǔn)，在事先確定的路線進(jìn)行試驗，希望在不遠(yuǎn)的將來推出這類車輛。一些城市還在考慮將某些街區(qū)劃定為無人駕駛專區(qū)。在30或40個街區(qū)將不再出現(xiàn)人駕汽車和無人車同時存在的現(xiàn)象，無人駕駛出租車和共享出行車輛將提供全部交通服務(wù)。城市規(guī)劃部門將進(jìn)行區(qū)域優(yōu)化，為無人車服務(wù)。

　　一項來自德克薩斯大學(xué)奧斯汀分校的關(guān)于分享無人車(SAV)的研究表明，“每輛SAV可以取代約11輛常規(guī)汽車，運(yùn)營里程可以增加10%以上”。[3]這意味著，基于車輛分享的約車或出租車將緩解擁堵，大幅減少交通擁堵和環(huán)境惡化，因其方便性將廣受消費(fèi)者歡迎。

　　快遞用車和工業(yè)應(yīng)用

　　快遞用車和“列隊”卡車將是另一個可能較快采用無人車的領(lǐng)域。[4]在線購物和電子商務(wù)網(wǎng)站快速興起，給快遞公司帶來利好。人們喜歡在網(wǎng)上訂購物品(如食品、貨物和服務(wù))，幾小時就能送貨上門。中國電商2015年銷售總額達(dá)到5900億美元，很多產(chǎn)品承諾同日送達(dá)。這促進(jìn)了電動車和卡車快遞。2015年，中國電商規(guī)模比2014年增長33%。[5]卡車占美國機(jī)動車行駛里程的5.6%，但是卻占交通死亡事故的9.5%。[6]因此，在經(jīng)濟(jì)效益和避免人員傷亡方面，無人車可以創(chuàng)造不少增加值。大型卡車成本通常超過150000美元，安裝攝像頭和感應(yīng)器成本效益比較高，因為相比之下，小轎車的自身成本原本就很低，在無人駕駛初期因為成本的限制難以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模推廣[7]。

　　老年人和殘疾人

　　在老年人和殘疾人這兩個消費(fèi)群體中，無人車已經(jīng)開始大規(guī)模應(yīng)用。由于身體條件的限制和視力原因，這兩類人都面臨出行困難，因此智能車輛能給他們帶來不少好處。美國老齡人口到2050年預(yù)計超過8000萬，占總?cè)丝诘?0%。屆時，老齡人口將是目前的兩倍，他們中有三分之一將面臨出行困難。[8] 中國也面臨同樣的情況。到2050年，中國老齡人口預(yù)計將占總?cè)丝诘?3%。[9] 而在日本，到2060年，65歲及以上人群將占總?cè)丝诩s40%。[10] 殘疾人的市場也很龐大。例如，在美國，約5300萬成年人有殘疾，占成年人人口的22%左右。約13%的美國成年人有出行障礙，約4.6%的成年人有視力障礙。[11] 這些有關(guān)老年人和殘疾人士的龐大數(shù)據(jù)為無人車提供了現(xiàn)成的市場。這兩類群體都 重視獨(dú)立，無人車可以讓他們自由出行，無須依靠朋友、家人。因此，老年人和殘疾人對無人車的問世持積極態(tài)度。

　　無人車面臨的障礙

　　無人車面臨的障礙在技術(shù)層面包括惡劣天氣、行車安全、隱私保護(hù)、基礎(chǔ)設(shè)施不完善、頻譜分配不足等;在社會層面包括事故追責(zé)、行車立法等。其中有些挑戰(zhàn)是需要通過制度和社會行動才能逾越的障礙，這些領(lǐng)域都給無人車及其市場成功從技術(shù)層面帶來了非常大的挑戰(zhàn)。

　　惡劣天氣

　　在惡劣天氣里，無人車無法良好運(yùn)行。大雨、大雪或大氣霧霾遮擋道路標(biāo)示和車道標(biāo)記，因此增加事故風(fēng)險。在這種情況下，無人車無法做出準(zhǔn)確判斷。Lyft公司認(rèn)為，無人車“在某些天氣條件下或路況不佳時表現(xiàn)得不好。[12]”另外，杜克大學(xué)的Mary Cummings教授特別強(qiáng)調(diào)惡劣天氣對無人車的影響?！敖邓?、霧和沙塵影響光雷達(dá)感應(yīng)器、分散或阻擋激光束，干擾攝像頭捕捉圖像的能力。因此，車輛無法感知與其他汽車的距離，或者分辨停車標(biāo)示、交通燈和行人。[13]”

　　行車安全

　　安全是無人車行業(yè)的重要考慮因素。目前已經(jīng)有車輛被黑客攻擊、系統(tǒng)被破壞的報道。無人車依靠V2V的交流，以及V2I的連接。維護(hù)這些通道及電子郵件、電話、短信、上網(wǎng)和定位數(shù)據(jù)等乘客個人電子通信的安全至關(guān)重要。聯(lián)網(wǎng)車輛面臨的威脅包括黑客攻擊、人為干擾、幽靈車或者其他惡意行為，如使用亮燈導(dǎo)致攝像頭無法捕捉圖像、雷達(dá)干擾或操控感應(yīng)器等。上述每種行為都能擾亂通信，造成人工智能運(yùn)算出錯。他們的研究將“GNSS(全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng))欺騙和虛假信息列為最危險(即最可能或最嚴(yán)重)的攻擊。” [14] 操控這類信息給乘客帶來風(fēng)險，而且可能引發(fā)嚴(yán)重事故。網(wǎng)絡(luò)安全專家已經(jīng)證實(shí)能夠遠(yuǎn)程攻擊吉普大切諾基。《連線》雜志上刊登的一篇報道稱，他們能夠破壞車輛的轉(zhuǎn)向、剎車、無線電、雨刷和車內(nèi)環(huán)境控制系統(tǒng)，并且證實(shí)通過Uconnect軟件能夠很容易破壞車輛。這一例子說明，設(shè)計者需要高度重視車輛安全，避免不必要的風(fēng)險。

　　隱私保護(hù)

　　無人駕駛隱私保護(hù)與安全不同，安全關(guān)注的是企圖傷害司機(jī)和乘客的惡意行為，隱私則更關(guān)注數(shù)據(jù)的保護(hù)。無人駕駛過程中將收集大量關(guān)于人們位置、GPS定位數(shù)據(jù)、網(wǎng)上購物(包括信用卡號碼)和其他在聯(lián)網(wǎng)汽車上進(jìn)行的活動信息，這些數(shù)據(jù)將創(chuàng)造新的商業(yè)模式。通過聯(lián)網(wǎng)車輛，保險公司可以看到司機(jī)實(shí)際駕車的情況，實(shí)時風(fēng)險和對情況的實(shí)時反應(yīng)，并以此計算保費(fèi)。汽車制造商和無人車服務(wù)企業(yè)的隱私政策一方面允許披露行車信息，用以“解決問題、評估使用和研究”。另一方面，一旦這些信息被非法轉(zhuǎn)賣，匿名第三方極有可能將其用于營銷甚至違法詐騙，損害消費(fèi)者的利益。

　　因此，為了保護(hù)無人駕駛的隱私，緩解對無人車數(shù)據(jù)收集的擔(dān)憂，首先應(yīng)該提高網(wǎng)絡(luò)安全標(biāo)準(zhǔn)，保證所有制造商能采取有效保護(hù)措施，尤其要提高無線網(wǎng)絡(luò)下的數(shù)據(jù)加密保護(hù)。另一方面，需要提高設(shè)計安全性以減少攻擊點(diǎn)、增加第三方測試、加強(qiáng)內(nèi)部監(jiān)督系統(tǒng)、設(shè)計分離架構(gòu)以限制任何成功入侵成的損害，以及不斷更新升級安全軟件以加強(qiáng)隱私保護(hù)的實(shí)時性。

　　基礎(chǔ)設(shè)施不完善

　　基礎(chǔ)設(shè)施不完善的問題在限制現(xiàn)有交通發(fā)展的同時，也扼制了無人駕駛的萌芽和起步。例如，在印度，高速公路和普通公路是主要挑戰(zhàn)。印度的道路有36%是土路，而在中國，這一數(shù)字為16%左右。因此，在世界經(jīng)濟(jì)論壇的基礎(chǔ)設(shè)施排行榜中，印度排第87位，遠(yuǎn)低于日本的第6位，德國的第7位，中國的等46位，泰國的等48位和巴西的等76位。[15] 高速公路狀況不佳給自動駕駛汽車帶來挑戰(zhàn)。車輛行駛需要可預(yù)測的路面和標(biāo)示清晰的車道。在一次跨越國內(nèi)多地的試駕過程中，Delphi公司的工程師發(fā)現(xiàn)各地車道標(biāo)示有很大差 別。Glen De Vos稱，“自動駕駛車遇到有些路面標(biāo)有寬的白條，有的則是窄的黃線。有些標(biāo)示是新的，而有的模糊不清，有些道路還凹凸不平”。[16] 由于這些道路標(biāo)示不到位或工程質(zhì)量不佳，半自動駕駛汽車或全自動駕駛汽車都無法順利行駛。事故風(fēng)險隨之上升，電腦運(yùn)算也很有可能做出錯誤判斷。如果不加以解決，這將限制自動駕駛汽車的發(fā)展。[17]橋梁也是自動駕駛汽車面臨的特殊問題。橋梁“提供的環(huán)境信息很少——如上面沒有建筑 物——因此車輛很難分辨確切位置”。[18]

　　頻譜不足

　　頻譜不足也是無人駕駛推廣的主要障礙。確定專用的頻率范圍是支持無人車發(fā)展的關(guān)鍵。有了具體的頻段，無人車才能在任何天氣或交通狀況下行使。由于需要平衡聯(lián)網(wǎng)速度和無線連接的可靠性，無人車和工業(yè)應(yīng)用需要6GHz以下中等范圍頻譜，而這種頻率的需求量大，很難確保無人車所需的可靠服務(wù)。電話斷線讓人厭煩，而如果無人車掉線則可能出人命。美國的車企大都支持專用短程通信(DSRC)系統(tǒng)。DSRC是雙向、中短距離無線通信協(xié)議，車輛之間可以相互溝通，發(fā)現(xiàn)和避開危險。裝有DSRC的車輛在幾百米的距離內(nèi)每秒鐘會多次播送準(zhǔn)確信息，如位置、速度和加速情況。其他裝有DSRC的車輛收到信息后會根據(jù)信息計算相鄰車輛的運(yùn)行軌跡，與自己的預(yù)計路徑進(jìn)行比較，再判斷鄰車是否有碰撞的威脅”。[19] 聯(lián)邦通信委員會于1999年規(guī)定5.9GHz波段的75MHz頻譜為DSRC專有，為防碰撞技術(shù)的測試和應(yīng)用打下了基礎(chǔ)。但是，業(yè)界領(lǐng)袖希望給這一技術(shù)和聯(lián)網(wǎng)汽車的其他功能留有足夠的頻譜。因為預(yù)計無人車將大量上市，應(yīng)該為行業(yè)發(fā)展保留可用的頻譜。

　　5G通信尚未成熟

　　要實(shí)現(xiàn)無人駕駛的終極目標(biāo)，不可避免地要解決網(wǎng)絡(luò)延遲問題。當(dāng)前的4G技術(shù)存在一定的信息延遲問題，信息延遲對無人車而言十分危險，也許一個剎車信號晚發(fā)出半秒就可能造成一次嚴(yán)重的事故。隨著5G技術(shù)的發(fā)展，信號延遲問題有望得到解決。這是因為，一方面5G技術(shù)能根據(jù)數(shù)據(jù)的優(yōu)先級分配網(wǎng)絡(luò)，從而保證無人車的控制信號傳輸保持較快的響應(yīng)速度;另一方面，兩車在行駛過程中，近距離直接數(shù)據(jù)連接的效率遠(yuǎn)高于繞道基站進(jìn)行通信的效率。5G技術(shù)將允許近距離設(shè)備直接通信，這樣，可大大降低網(wǎng)絡(luò)整體壓力并降低平均延遲。只有解決了網(wǎng)絡(luò)延遲問題，無人車技術(shù)難題才能得到進(jìn)一步解決，未來的智能網(wǎng)聯(lián)汽車才有機(jī)會完美實(shí)現(xiàn)車與人、車與車等范疇的智能信息交流共享。

　　因此，5G網(wǎng)絡(luò)被視為未來物聯(lián)網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)等萬物互聯(lián)的基礎(chǔ)。LTE-V與DSRC是當(dāng)前車聯(lián)網(wǎng)的兩大技術(shù)陣營，前者主要由中國企業(yè)推動，后者的發(fā)展比LTE-V成熟，是歐美等國車聯(lián)網(wǎng)的主流技術(shù)。DSRC即專用短程通信技術(shù)，是基于IEEE 802.11p標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)的一種高效的無線通信技術(shù)，可提供高速的數(shù)據(jù)傳輸，并保證通信鏈路的低延時和低干擾，可實(shí)現(xiàn)小范圍內(nèi)圖像、語音和數(shù)據(jù)的實(shí)時、準(zhǔn)確和可靠的雙向傳輸。較之DSRC，LTE-V的傳輸距離更遠(yuǎn)，信道更寬，同步性也更好。LTE-V包括集中式LTE-V-Cell和分布式LTE-V-Direct兩個工作模式。其中，LTE-V-Direct模式可將車輛感知范圍擴(kuò)展到數(shù)百米的探測距離，與當(dāng)前的車輛感知系統(tǒng)如雷達(dá)、光學(xué)攝像頭的探測范圍相比具有很大優(yōu)勢。由于通信技術(shù)的限制，當(dāng)前的LTE-V版本屬于4.5G技術(shù)，隨著5G技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展，未來LTE-V將平穩(wěn)演進(jìn)到5G。

　　事故追責(zé)

　　要實(shí)現(xiàn)全面發(fā)展，自動駕駛汽車行業(yè)必須解決法律責(zé)任的問題。目前，保險公司根據(jù)司機(jī)年齡、性別、經(jīng)驗等進(jìn)行詳細(xì)的風(fēng)險評估。由于多數(shù)事故都是人為造成的，保險公司根據(jù)超速、酒駕、忽視道路標(biāo)示或撞車等因素，確認(rèn)事故的責(zé)任方。一旦自動或半自動駕駛發(fā)生行車事故，事故是誰的錯?司機(jī)、控制自動裝置的軟件程序員還是制造硬件的汽車制造商?蘭德公司的研究建議為無人車設(shè)置無過錯保險，原因是無人車不容易受到人為失誤影響。[20] 因此，無人車將更多責(zé)任從司機(jī)轉(zhuǎn)移到制造商和軟件設(shè)計者身上，徹底改變了行車事故的法律責(zé)任，完全顛覆建立在此基礎(chǔ)上的法律體系和保險規(guī)則。

　　并且，無人車真正投向市場需要一個過程，人為駕駛汽車停止使用還需要很多年。以美國為例，美國有2.62億輛汽車，平均壽命是11.5年。[21] 因此會出現(xiàn)10年甚至更長時間的新老汽車混合的復(fù)雜局面，造成事故的追責(zé)更困難且復(fù)雜。在中國，道路上有行人、自行車、低速車和高速車，全都混在一起，環(huán)境十分復(fù)雜。很多人都不按照一個標(biāo)準(zhǔn)騎車或開車。[22]因此，在中國完成無人駕駛的事故鑒定要面臨的情況更艱難。由此可見要實(shí)現(xiàn)全面發(fā)展，自動駕駛汽車行業(yè)必須在清除技術(shù)障礙的同時，開始著手解決法律責(zé)任的問題。

　　行車立法

　　目前，公眾對無人車的接受程度還處于中間狀態(tài)。歸根到底，公眾必須要能接受(半)自動駕駛汽車，市場才能發(fā)展。和任何新興技術(shù)一樣，讓消費(fèi)者接受新模式和不同的行車方式，還需要時間，在此期間，對待向無人車的過渡也會有不同的看法。密歇根大學(xué)的美國公眾調(diào)查顯示，很多人仍然選擇傳統(tǒng)開車方式，46% 的美國人稱不喜歡自動駕駛車，39%的受眾喜歡部分自動駕駛(半自動駕駛)，16%的人支持駕駛?cè)詣訜o人車[23]。當(dāng)被問到具體裝置時，95%的人希望即使是全自動駕駛車也要有方向盤、油門和剎車板。37%的人對乘坐全無人車表示十分擔(dān)心，29%的人稱中度擔(dān)憂，24%的人輕度憂慮，10%的受眾毫無擔(dān)心。

　　新技術(shù)出現(xiàn)的一個問題是通過測試其極限和努力，破壞其運(yùn)行。如果高速行駛的大型設(shè)備遇到這種情況，后果會非常嚴(yán)重。無人車面臨的危險多種多樣，其中包括將激光照在汽車攝像頭上破壞導(dǎo)航系統(tǒng)，攻擊電腦代碼，控制剎車和轉(zhuǎn)向，將物體置于車前改變其運(yùn)動，或發(fā)射電子信號改變其路線等。政策制定者應(yīng)考慮制定法律，將針對無人車的惡意行為定罪，通過對惡意行動立法，懲罰破壞無人車的行為。

　　無人駕駛產(chǎn)業(yè)

　　產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀

　　自從無人駕駛進(jìn)入公眾視野，各大傳統(tǒng)汽車廠商和高科技企業(yè)相繼發(fā)布其在無人駕駛領(lǐng)域的研究成果，也相繼推出了各自的(半)自動駕駛原型車，如圖1所示。某些尚未動作的廠商，也展開了針對無人駕駛領(lǐng)域的大幅投入和行業(yè)合作，不得不說，現(xiàn)在正是無人駕駛產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展的時期。

　　圖1 已有(半)自動駕駛車原型(第一排從左至右：奧迪A7、寶馬328Li、長安汽車、谷歌無人車;第二排從左至右：百度無人車、Uber、福特Fusion無人車)

　　Uber

　　Uber的無人駕駛原型車采用了毫米波雷達(dá)、攝像頭、激光雷達(dá)等傳感器，并輔助以高精度地圖。作為2016年9月公布的匹茲堡測試計劃的一部分，Uber推出了利用其無人駕駛技術(shù)改裝的福特Fusion汽車，為了保證安全，每輛Uber無人駕駛專車上配備兩名Uber工程師，一人坐在駕駛座上，隨時準(zhǔn)備在緊急情況下控制車輛，另外一人監(jiān)控汽車的動態(tài)。Uber收購了自動駕駛卡車創(chuàng)業(yè)公司Otto。Otto的自動駕駛卡車10月份行駛120英里(約合193公里)，運(yùn)送了5萬罐啤酒。Uber和沃爾沃還聯(lián)合投資3億美元開發(fā)自動駕駛汽車。

　　谷歌

　　谷歌采取了不同于其他廠商的策略，將直接推出全自動無人車，而非逐步過渡的半自動駕駛功能。谷歌無人車所使用的傳感器包括了毫米波雷達(dá)、激光雷達(dá)、攝像頭，并且大量使用高精度地圖。谷歌表示將努力在2020年完成無人駕駛的技術(shù)開發(fā)。截至2016年11月，谷歌的60輛無人車已經(jīng)行駛超過200萬英里。[24] 該公司每月事故報告透明數(shù)據(jù)顯示，7年間只發(fā)生過17次小事故，沒出現(xiàn)一例重傷。多數(shù)事故的原因是其他車輛的行駛難以預(yù)測，或者后方車輛追尾[25]。為了保證行車安全，谷歌開發(fā)了備用的制動、轉(zhuǎn)向和計算系統(tǒng)，以防備主系統(tǒng)失靈。另外還設(shè)計了軟件，確保谷歌汽車“在其他司機(jī)的盲區(qū)之外”，遠(yuǎn)離車道上的摩托車，并且在綠燈亮起后停頓1.5秒，以避開闖紅燈的車輛和行人。

　　現(xiàn)在谷歌無人駕駛項目已經(jīng)拆分為單獨(dú)的子公司W(wǎng)aymo，Waymo將和本田合作，雙方計劃在2020年前后實(shí)現(xiàn)高速公路上無人駕駛的實(shí)際運(yùn)用。

　　寶馬

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　　寶馬在2015年7月上海創(chuàng)新日上曾以 0~210km/h 的車速實(shí)現(xiàn)了車速車道跟蹤駕駛系統(tǒng)、全自動遙控泊車、防碰撞系統(tǒng)的演示。寶馬與百度合作，以寶馬3系作為平臺，采用百度自動駕駛技術(shù)于2015年底實(shí)現(xiàn)了北京混合路測，從百度大廈-G7-五環(huán)路-奧林匹克森林公園往返，完成了途中的自動并線、超車、掉頭、左轉(zhuǎn)等操作。2016年，寶馬、Intel和MobilEye 將合作開發(fā)高度自動無人駕駛和全自動駕駛的解決方案和創(chuàng)新系統(tǒng)，預(yù)計在2021年量產(chǎn)無人駕駛電動車iNext，并最終以非獨(dú)家協(xié)議的方式，將該無人駕駛系統(tǒng)提供給業(yè)界，包括其他車廠。

　　奧迪

　　奧迪的自動駕駛原型車傳感器包括了激光雷達(dá)、ACC自適應(yīng)雷達(dá)、超聲雷達(dá)、Mobileye前置3D攝像頭、前置紅外攝像頭，使用zFAS(TTTech+NVIDIA Tegra K1)作為中央駕駛輔助控制器。在2016年2月的柏林電影節(jié)上，奧迪已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了短距離的城市非封閉道路試驗性的自動駕駛。奧迪計劃2017年或者2018年量產(chǎn)可達(dá)到或接近達(dá)到L3的自動駕駛車輛。2021年推出L4無人駕駛車型。

　　百度

　　百度無人車所使用的傳感器包括了激光雷達(dá)、毫米波雷達(dá)、攝像頭、紅外、慣導(dǎo)，以及高精度地圖。百度在2015年年底完成了城市環(huán)路及高速混合路況的全自動駕駛。在2016年7月，在烏鎮(zhèn)景區(qū)推出了L4級別的無人駕駛服務(wù)。百度已經(jīng)獲批在加利福尼亞州測試其無人車，將于2021年開始大規(guī)模生產(chǎn)無人車。關(guān)于合作方面，百度與福特公司1.5億美元共同投資激光雷達(dá)公司Velodyne LiDAR;百度與英偉達(dá)聯(lián)合開發(fā)無人車平臺。

　　長安汽車

　　長安汽車現(xiàn)在有高速環(huán)境版和城區(qū)低速版兩類無人駕駛原型車，使用的是“傳感融合+高精地圖”的技術(shù)路線。原型車上采用了激光雷達(dá)、毫米波雷達(dá)、單目攝像頭等傳感器。長安汽車已實(shí)現(xiàn)了從重慶到北京的2000公里實(shí)際道路無人駕駛。長安計劃2020年量產(chǎn)L3 車型。

　　特斯拉

　　特斯拉首席執(zhí)行官埃隆?馬斯克(Elon Musk)于2016年10月末宣布，目前生產(chǎn)的車型包括Model S、Model X和未來的Model 3，在生產(chǎn)時采用了新硬件，支持全自動無人駕駛技術(shù)，一旦美國聯(lián)邦政府開綠燈后，這些汽車就可以升級無人駕駛功能了。此前，特斯拉一直承諾到2018年推出具有全自動無人駕駛功能的汽車。值得注意的是，2016年5月特斯拉S型轎車在佛羅里達(dá)州發(fā)生致命車禍，這是首起自動駕駛汽車致命車禍。事發(fā)時，自動制動系統(tǒng)軟件錯把貨車的白色車身當(dāng)成晴朗的天空，在卡車左轉(zhuǎn)彎時未能識別。司機(jī)沒有控制半自動裝置，結(jié)果轎車高速撞上了卡車，沖向路燈桿，司機(jī)當(dāng)場死亡。[26]

　　沃爾沃

　　除與Uber在匹茲堡合作外，沃爾沃還計劃在中國提供“先進(jìn)的自動駕駛體驗”，100名志愿者將在公路上測試沃爾沃XC90，這是其DriveMe項目的一部分，該項目計劃于2017年在瑞典哥德堡和英國倫敦完成對100輛自動駕駛汽車進(jìn)行的測試。

　　尼桑

　　2016年7月，尼桑在日本發(fā)布了ProPILOT——使汽車能在公路上自動行駛的自動駕駛功能。這一系統(tǒng)最終將登陸歐洲、中國和美國。尼桑將繼續(xù)為ProPILOT增添自動駕駛功能，直至2020年推出一款全自動無人車。

　　福特

　　福特計劃2021年將無人車用于汽車共享或打車服務(wù)。與谷歌的無人車相似，福特?zé)o人車也沒有方向盤、剎車或油門。福特計劃2017年在歐洲測試其無人車，把測試汽車數(shù)量由目前的30輛增加到100輛。福特2016年聯(lián)合百度對激光雷達(dá)廠商Velodyne投資了1.5億美元。

　　通用汽車

　　通用汽車2016年宣布對Lyft投資5億美元，聯(lián)合開發(fā)采用無人車的打車服務(wù)。通用汽車2016年3月還以10億美元收購了自動駕駛汽車創(chuàng)業(yè)公司Cruise Automation，增強(qiáng)在自動駕駛汽車開發(fā)方面的實(shí)力。

　　豐田汽車

　　豐田宣布正在密歇根大學(xué)建立“自動駕駛汽車研究基地”，幫助豐田建設(shè)原始模型實(shí)驗室，在模擬路況中進(jìn)行低速車輛測試。

　　產(chǎn)業(yè)發(fā)展

　　目前，無人駕駛發(fā)展的格局呈現(xiàn)兩種趨勢，如圖2所示，傳統(tǒng)汽車公司更傾向于漸進(jìn)式自動化，而以特斯拉、Google、Baidu等為代表的科技公司是以人工智能進(jìn)入完全自動無人駕駛，具有顛覆式的色彩。他們短期內(nèi)發(fā)展的目標(biāo)也各有側(cè)重，傳統(tǒng)車企以漸進(jìn)自動駕駛的方式逐步提升駕駛體驗，而科技類公司直接跨越到以無人駕駛完全替代傳統(tǒng)駕駛。前者依靠的是長期積累的整車經(jīng)驗和在自動控制領(lǐng)域的核心優(yōu)勢，后者則是借由人工智能的大力發(fā)展整合傳感器、感知算法、計算平臺等技術(shù)以實(shí)現(xiàn)跨越式的發(fā)展。他們在營利模式上也有所區(qū)別，傳統(tǒng)汽車公司依然著重整車銷售和售后市場的服務(wù)，而科技公司更注重內(nèi)容資源、平臺服務(wù)和共享經(jīng)濟(jì)帶來的新商業(yè)模式。

　　圖2 各類企業(yè)在無人駕駛行業(yè)的布局

　　來自中信證券的報告顯示，預(yù)計至2025年，科技型公司將在智能汽車領(lǐng)域分得40%的市場，而傳統(tǒng)車企將堅持 60%的市場?？萍夹凸局苯涌缭降礁咦詣踊療o人駕駛，作為行業(yè)新進(jìn)入者并無歷史“包袱”，可以實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展。此外，科技型公司在數(shù)據(jù)融合、高精地圖等方面具有技術(shù)優(yōu)勢，這些既有的優(yōu)勢將助力高速發(fā)展。通過實(shí)現(xiàn)布局無人駕駛，科技型公司可以將汽車變成下一個“互聯(lián)網(wǎng)入口”。也有預(yù)測認(rèn)為，中短期科技型企業(yè)依然無法撼動傳統(tǒng)車企占據(jù)的過半市場份額。傳統(tǒng)車企從輔助駕駛開始逐步提升，既有品牌與用戶優(yōu)勢，且造車門檻較高，因此傳統(tǒng)整車廠仍保有全產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)勢，產(chǎn)品安全可靠性更高，且消費(fèi)者對傳統(tǒng)品牌認(rèn)可度較高，汽車產(chǎn)業(yè)不會被科技型公司完全顛覆。當(dāng)然，科技企業(yè)與傳統(tǒng)車企的合作越來越多，他們之間的聯(lián)姻，包括合作與投資，也許會是激烈競爭的另外一個結(jié)果。

　　全球化下的無人駕駛

　　本節(jié)將探討在全球化的背景下無人駕駛在各個國家和地區(qū)帶來的預(yù)算、政策和監(jiān)管等具體問題和相應(yīng)對策。

　　無人駕駛在中國

　　世界經(jīng)濟(jì)論壇的一項調(diào)查發(fā)現(xiàn)，“75%的中國人愿意乘坐無人車?！?[27] 這種觀點(diǎn)也得到了羅蘭貝格公司單獨(dú)調(diào)查的印證。后一項調(diào)查顯示，“96%的中國人愿意考慮每天都乘坐無人車，遠(yuǎn)高于美國和德國的 58%。[28]相比其他國家和地區(qū)，中國對無人駕駛的接受程度非常高，因此大規(guī)模商業(yè)化之后，無人駕駛的推廣也將更加迅速。另一方面，在中國大部分無人車的監(jiān)管規(guī)范的制定都在國家一級，其自上而下的做法也能簡化監(jiān)管規(guī)則和程序。這也是無人駕駛將在中國得到領(lǐng)先發(fā)展的一大優(yōu)勢。

　　因此，無人駕駛在中國的關(guān)鍵是要制定國家層面的無人車政策框架。中國有多個部委負(fù)責(zé)無人駕駛技術(shù)的監(jiān)管(其中存在責(zé)任交叉和重復(fù)，以及碎片化的問題)。國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局(負(fù)責(zé)產(chǎn)品召回)、工業(yè)和信息化部(負(fù)責(zé)制定產(chǎn)業(yè)政策)、交通部(制定交通行業(yè)發(fā)展規(guī)劃)、公安部(負(fù)責(zé)車輛登記、牌照管理和交通安全監(jiān)督)、國家測繪地理信息局(負(fù)責(zé)執(zhí)行地圖信息采集規(guī)定)都有管轄權(quán)。還有其他部門負(fù)責(zé)環(huán)境保護(hù)、回收利用、商務(wù)和金融。因此需要進(jìn)一步明確監(jiān)管部門和監(jiān)管方式。

　　目前，中國已經(jīng)啟動了LTE-V無線技術(shù)和頻率劃分研究試驗工作，華為主推的Polar碼也被選為5G eMBB(增強(qiáng)移動寬帶)場景的控制信道編碼方案，這表明，中國已經(jīng)開始全面布局基于5G的自主車車通信技術(shù)，以此推動無人駕駛的發(fā)展。

　　無人駕駛在歐洲

　　歐洲國家發(fā)展無人駕駛乏力的原因之一是沒有很多實(shí)力雄厚的本土技術(shù)公司。歐洲在無人駕駛相關(guān)的人工智能、網(wǎng)絡(luò)、繪圖、芯片、感應(yīng)器、設(shè)備和服務(wù)方面需要依靠外部企業(yè)。美國的谷歌和中國的百度等大型技術(shù)企業(yè)之所以能快速進(jìn)軍交通領(lǐng)域，其中一個原因是，它們有機(jī)會將搜索引擎技術(shù)開發(fā)獲取的信息處理專長和快速學(xué)習(xí)能力應(yīng)用到無人駕駛領(lǐng)域。若想獲得無人車領(lǐng)域的競爭能力，奧迪、寶馬(與英特爾合作)、大眾、戴姆勒、奔馳和沃爾沃等歐洲車企應(yīng)該培養(yǎng)人工智能、深度學(xué)習(xí)、大數(shù)據(jù)分析、高精度測繪等領(lǐng)域的人才，這些技術(shù)對未來汽車發(fā)展至關(guān)重要。

　　另一反面，歐盟還應(yīng)確保其數(shù)據(jù)保護(hù)規(guī)定不會對車輛和行人的移動和位置信息帶來過分限制，從而抑制無人駕駛所需的高精度地圖的繪制。歐盟一貫在數(shù)據(jù)收集和分析領(lǐng)域采取限制性立場。例如，歐盟法規(guī)限制谷歌等企業(yè)收集路況數(shù)據(jù)和繪制街景地圖。就此，歐盟已經(jīng)多次因此處罰谷歌，索要谷歌的數(shù)據(jù)，并對收集的資料進(jìn)行限制。[29] 最近通過的《歐盟數(shù)據(jù)保護(hù)總則》嚴(yán)格限制人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)的使用。這些規(guī)定導(dǎo)致很難將人工智能和高精度測繪納入無人駕駛汽車之中，沒有包含地理編碼數(shù)據(jù)和利用此類信息的深度學(xué)習(xí)，無人駕駛技術(shù)很有可能將在歐洲停滯。

　　無人車在日韓

　　相比中美，日韓政府和車企一直對無人車持謹(jǐn)慎態(tài)度。日韓車企投入了大量資源，它們關(guān)注其他國家的情況，也在實(shí)施試點(diǎn)項目。但是它們對是否將無人車列為發(fā)展重點(diǎn)一直持謹(jǐn)慎態(tài)度。2016年4月，豐田公司宣布正在密歇根大學(xué)建立“自動駕駛汽車研究基地”，其目標(biāo)是建設(shè)原始模型實(shí)驗室，在模擬路況中進(jìn)行低速車輛測試，幫助公司在人工智能和高清數(shù)據(jù)繪圖領(lǐng)域迎頭趕上。[30] 雖然做了這筆投資，公司領(lǐng)導(dǎo)卻宣布“豐田相信豐田汽車絕不會發(fā)展到司機(jī)無須手握方向盤的無人駕駛狀態(tài)”。[31]

　　日本政府2015年發(fā)布指南，確定2020年在車內(nèi)安裝半自動裝置，2025年啟動全自動無人車。100韓國車企起亞和現(xiàn)代已確定于2030年完成全自動無人車運(yùn)行的目標(biāo)。但是它們的計劃遠(yuǎn)遠(yuǎn)慢于美國和中國，在這兩國，半自動駕駛汽車已經(jīng)上路運(yùn)行，全自動無人車也將于2020年投入使用。

　　無人駕駛在美國

　　無人駕駛在美國的主要挑戰(zhàn)在于解決監(jiān)管碎片化的問題，因為五十個州在許可、車輛標(biāo)準(zhǔn)、監(jiān)管和隱私保護(hù)等領(lǐng)域的政策不同。目前，車企(如福特和通用)和軟件開發(fā)商在多個州都面臨規(guī)則和監(jiān)管相沖突的問題。這會影響創(chuàng)新，因為企業(yè)在制造無人車時，要滿足全國或國際市場的需要。

　　無人駕駛發(fā)展對策

　　制定國家政策

　　政府可以通過監(jiān)管的方式加速或放緩向無人駕駛的過渡。最重要的監(jiān)管任務(wù)應(yīng)該是“支持道路測試和澄清控制和適當(dāng)控制的含義?！蹦壳?，關(guān)于“誰或什么在控制”及什么是 適當(dāng)控制還存在不確定性。[32] 報告的作者呼吁制定道路試驗、司機(jī)規(guī)則、控制期望和法律責(zé)任的國家指南。

　　以ADAS技術(shù)為例，如表1所示，目前世界各國政府已經(jīng)逐漸加強(qiáng)法規(guī)，都將ADAS主動安全技術(shù)納入安全評分體系，要求在新車型中配備能夠有效加強(qiáng)汽車安全性的 ADAS 系統(tǒng)，如 LDW 車道偏離警示、FCW前碰預(yù)警系統(tǒng)、AEB 緊急制動系統(tǒng)等。中國國家汽車工業(yè)協(xié)會在2016年發(fā)布的十三五規(guī)劃中，提出了具有輔助自動駕駛功能50%新車滲透率，具有部分自動駕駛功能達(dá)到10%新車滲透率的目標(biāo)。2016年12月14日，美國交通部發(fā)布了V2V的新法規(guī)，進(jìn)入了90天公示期，法規(guī)強(qiáng)制要求新生產(chǎn)的輕型汽車安裝V2V通信裝置，這是一個里程碑式的進(jìn)步。這無疑會推動自動駕駛技術(shù)在產(chǎn)業(yè)化方面的快速進(jìn)展。

　　改善高速公路基礎(chǔ)設(shè)施

　　基礎(chǔ)設(shè)施不完善是無人駕駛發(fā)展的重大技術(shù)障礙，因此改善高速公路應(yīng)該是發(fā)展自動駕駛汽車的重點(diǎn)。無人車載攝像頭如果無法識別車道標(biāo)示，3D高精度地圖也無用武之地。另外，如果缺少安裝智能路燈，在視線受到限制的情況之下，攝像頭將很難工作。另一方面，現(xiàn)在的交通信號燈效率低，沒有考慮到車流信息。如果交通燈是動態(tài)的，可根據(jù)車流量調(diào)整間隔，將可以緩解道路交叉口的擁堵，更好地與無人駕駛相配合。因此，政府需投資建設(shè)針對無人車的高速公路基礎(chǔ)設(shè)施。

　　允許道路測試和精準(zhǔn)道路繪圖

　　現(xiàn)有各國的法規(guī)都要求車輛行駛時司機(jī)必須在車內(nèi)，而且雙手置于方向盤上，這明顯給全自動無人車的推廣帶來了限制。以日本為例，現(xiàn)在要求國內(nèi)所有汽車都由真人駕駛。車企需要特殊許可才能進(jìn)行道路測試。國家警察廳的規(guī)定要求“所有公共道路上的測試都要有司機(jī)坐在方向盤后面，”這也就限制了全自動無人車的測試和發(fā)展[33]。因此，政府應(yīng)該取消全國范圍內(nèi)對于道路測試的禁止，開放道路進(jìn)行車輛測試。道路測試是自動駕駛汽車自驗證的最佳方式。從長期看，這是保證無人駕駛行車安全的最佳方式。成功的試驗項目也讓公眾更相信自動駕駛汽車的安全性和可靠性。

　　同時，也需減少公路地圖發(fā)展方面的限制。精確的地圖關(guān)乎全自動無人車的未來發(fā)展?，F(xiàn)有技術(shù)可以將線路圖的誤差降低到幾厘米。出于安全考慮，中國政府規(guī)定公共地圖的精確度不能超過50米(165英尺)。因此，很難為無人自動駕駛汽車?yán)L制精確的3D高精度地圖。如果達(dá)不到這一精確度，車輛無法安全行駛。企業(yè)需要獲得國家測繪和地理信息局的特殊許可才能收集路況和橋梁高度、寬度等數(shù)據(jù)。企業(yè)還禁止收集軍事管理區(qū)周圍的任何道路信息。這給行業(yè)創(chuàng)新帶來不必要的負(fù)擔(dān)，也給行業(yè)收集所需信息帶來難題。在歐洲，歐盟法規(guī)限制谷歌等企業(yè)收集路況數(shù)據(jù)和繪制街景地圖。以德國為例，谷歌在采集公共道路街景數(shù)據(jù)之前，必須告知公眾。除此之外，德國還限制公司保留私人住宅周圍街道和高速公路圖像數(shù)據(jù)的時間。人們也可以選擇排除在數(shù)據(jù)采集之外，已經(jīng)有1/3的德國人這樣做了。[34] 這些規(guī)定都限制了公路地圖繪制的準(zhǔn)確性和更新地圖的能力。

　　制定技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

　　制定技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)對自動駕駛汽車至關(guān)重要。技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)在更多地變成一個國家貿(mào)易保護(hù)的壁壘，成為產(chǎn)業(yè)競爭的制高點(diǎn)。就無人駕駛而言，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)可以幫助高精度地圖的測繪，規(guī)定高精地圖在測量、分析和精確度等方面的要求。這樣可以在政府規(guī)定模糊的領(lǐng)域進(jìn)行澄清。車輛無線技術(shù)也是一個需要確定技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的領(lǐng)域。例如，中國在2016年下半年發(fā)布了《推進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+”便捷交通促進(jìn)智能交通發(fā)展的實(shí)施方案》，明確提出“結(jié)合技術(shù)攻關(guān)和試驗應(yīng)用情況，推進(jìn)制定人車路協(xié)同(V2X)國家通信標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)施設(shè)備接口規(guī)范，并開展專用無線頻段分配工作”的標(biāo)準(zhǔn)制定工作。從目前的情況來看，LTE-V極有可能確定為中國在無人車通信方面的標(biāo)準(zhǔn)，而不會使用歐美的DSRC標(biāo)準(zhǔn)。

　　可預(yù)見的未來

　　無人駕駛的黎明：現(xiàn)在—2020年

　　現(xiàn)今已有無數(shù)人投身于無人車領(lǐng)域，長期積累的科研結(jié)果及工程進(jìn)步都致力于將無人駕駛在2020年成為現(xiàn)實(shí)。人工智能是無人駕駛的核心，但是無人車是一個相當(dāng)復(fù)雜的工程系統(tǒng)，需要眾多技術(shù)的融合與精確配合，其中包括以下幾方面。

　　算法：算法部分包括傳感，用來從采集到的傳感器原始數(shù)據(jù)中提取有意義的信息;定位，用來精確地控制無人車的行駛方向;感知，用來理解車輛的周邊環(huán)境，并為車輛的出行與到達(dá)提供安全可靠的規(guī)劃。

　　客戶端系統(tǒng)：這部分由操作系統(tǒng)和硬件系統(tǒng)組成，將配合算法部分以滿足實(shí)時、可靠、安全、綠色能耗的要求。

　　云平臺：這部分提供離線的計算和存儲功能以支持測試不斷更新的算法、產(chǎn)生高精度的地圖及大規(guī)模的深度學(xué)習(xí)模型訓(xùn)練。

　　混合模式的時代：2020—2040年

　　我們即將進(jìn)入混合模式的時代：2020—2040年。在這20年間，傳統(tǒng)的人為操控汽車及無人車將共存?？紤]到每一輛機(jī)動車的使用壽命是10~15年，我們可以預(yù)見這一人為駕駛/無人駕駛的情況將持續(xù)至少20年。早期的無人車被設(shè)計為能夠理解并能處理傳統(tǒng)的面向人為駕駛的交通系統(tǒng)。隨著無人駕駛的普及，交通系統(tǒng)將逐漸演化為對無人車更友好的模式，交通燈、Lanes及Stop Sign將進(jìn)一步裝備在路感應(yīng)器，以更好地輔助無人駕駛。此外，無人車之間的通信將急劇增加，因此能夠更好地完成行駛過程中車輛的動態(tài)協(xié)調(diào)。在這一背景下，持續(xù)產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)將推進(jìn)AI算法的持續(xù)修正與進(jìn)步。

　　無人駕駛時代：始于2040年

　　到2040年，預(yù)計所有的汽車將完全轉(zhuǎn)變?yōu)闊o人駕駛模式，今后人為駕駛會成為一件罕有的事情，甚至于由于缺乏足夠的安全性被判定為非法行為。屆時，我們將迎來全新的交通生態(tài)系統(tǒng)，在這個生態(tài)下，所有的車輛都是集中控制模式?；跓o人駕駛的自動交通運(yùn)輸將像供電、供水一樣，成為日常生活中的基礎(chǔ)設(shè)施。得益于改進(jìn)的導(dǎo)航系統(tǒng)及傳感器對路面和車輛老化狀況的檢測，傳統(tǒng)汽車行駛中的交通事故由現(xiàn)在的每年超過百萬起降低至幾乎零事故。當(dāng)然，正是因為無人駕駛驅(qū)動的公共交通對資源的有效共享與分配，整個城市的交通系統(tǒng)只需要較少量的汽車便可以正常運(yùn)行。一方面能源的使用效率將被極大程度地提高，另一方面將大規(guī)模地替代使用新能源，因此，傳統(tǒng)化石燃料造成的空氣污染將被大規(guī)模地降低。我們迫切地期待著無人駕駛的到來。