王磊

摘 要：本文介紹了現(xiàn)代汽車的發(fā)展歷程及其發(fā)展趨勢(shì)，根據(jù)汽車在歷史發(fā)展中的幾個(gè)重要標(biāo)志將汽車的發(fā)展簡(jiǎn)史劃分為幾個(gè)階段，根據(jù)汽車發(fā)展的現(xiàn)狀來(lái)展望未來(lái)汽車發(fā)展的趨勢(shì)。汽車是現(xiàn)代社會(huì)最重要、最舒適、最便利的交通工具，它的普及程度日漸提高，尤其是在中國(guó)及其它發(fā)展中國(guó)家。因此，我們有必要了解和認(rèn)識(shí)汽車的發(fā)展歷程及其發(fā)展趨勢(shì)，以指導(dǎo)我們創(chuàng)造出更先進(jìn)的汽車，推動(dòng)人類的進(jìn)步。

關(guān)鍵詞：現(xiàn)代汽車；發(fā)展歷程；發(fā)展趨勢(shì)

隨著科學(xué)技術(shù)日新月異的發(fā)展，電子化、信息化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化已逐漸成為未來(lái)汽車的大的發(fā)展趨勢(shì)，無(wú)人駕駛汽車則是這一發(fā)展趨勢(shì)的最好體現(xiàn)。無(wú)人駕駛指的是，在車輛上運(yùn)用了視覺(jué)、測(cè)距等傳感器來(lái)感知道路路面情況，再由電腦根據(jù)感知結(jié)果進(jìn)行決策，進(jìn)而操控底盤執(zhí)行器來(lái)控制車輛行駛，用這一系列過(guò)程取代傳統(tǒng)駕駛員的操作。

一、概念及典型結(jié)構(gòu)

無(wú)人駕駛汽車是一種智能汽車，也可以稱之為“輪式移動(dòng)機(jī)器人”，主要依靠車內(nèi)以計(jì)算機(jī)系統(tǒng)為主的智能駕駛儀來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛。它一般是利用車載傳感器來(lái)感知車輛周圍環(huán)境，并根據(jù)感知獲得道路、車輛位置和障礙物信息，控制車輛的轉(zhuǎn)向和速度，從而使車輛能夠安全、可靠地在道路上行駛[2]。無(wú)人駕駛汽車集自動(dòng)控制、人工智能、視覺(jué)計(jì)算等眾多技術(shù)于一體，是計(jì)算機(jī)科學(xué)、模式識(shí)別和智能控制技術(shù)高度發(fā)展的產(chǎn)物。

2012年5月8日，美國(guó)內(nèi)華達(dá)州機(jī)動(dòng)車駕駛管理處為谷歌公司的以豐田普銳斯車型為原型改裝的無(wú)人駕駛汽車頒發(fā)了首張無(wú)人駕駛車輛測(cè)試牌照[3]，下面以谷歌公司的該款車輛為例說(shuō)明其典型結(jié)構(gòu)。

激光測(cè)距儀，通過(guò)高速旋轉(zhuǎn)的方式對(duì)半徑60米內(nèi)的周圍環(huán)境進(jìn)行掃描，并將結(jié)果以三維地圖的方式呈現(xiàn)出來(lái)，給計(jì)算機(jī)提供計(jì)算機(jī)最初步的判斷依據(jù)。

視頻攝像頭，用以識(shí)別交通信號(hào)燈，并在車載計(jì)算機(jī)的輔助下辨別移動(dòng)的物體等障礙。

微型傳感器，通過(guò)測(cè)定汽車的橫向移動(dòng)來(lái)幫助計(jì)算機(jī)給汽車定位，確定其在道路上的正確位置。

車載雷達(dá)，前方三個(gè)（配合視頻攝像頭）、后方一個(gè)，用以測(cè)量汽車與前后左右各個(gè)障礙物之間的距離。

計(jì)算機(jī)資料庫(kù)，精確存儲(chǔ)了每條公路的限速標(biāo)準(zhǔn)及出入口位置等各種地理信息，來(lái)自資料庫(kù)的信息及其他實(shí)時(shí)采集的信息經(jīng)車載計(jì)算機(jī)匯合、分析，向汽車傳達(dá)相應(yīng)行駛命令，由執(zhí)行系統(tǒng)具體執(zhí)行。

二、國(guó)內(nèi)外無(wú)人駕駛汽車的發(fā)展?fàn)顩r

目前關(guān)于無(wú)人駕駛的有關(guān)研究主要集中在可行性與實(shí)用性這兩個(gè)方面。早在上世紀(jì)八十年代，美國(guó)就提出了有關(guān)自主地面車輛的計(jì)劃，即ALV計(jì)劃，一輛8輪小車在校園中低速自主駕駛。但當(dāng)時(shí)那個(gè)年代考慮到技術(shù)的局限性以及目標(biāo)的復(fù)雜性，參與研究的各國(guó)將研究的目標(biāo)逐步移向相對(duì)簡(jiǎn)單的、民用車輛的輔助駕駛項(xiàng)目上。1995年無(wú)人駕駛車Navlab2v完成方向控制的無(wú)人駕駛試驗(yàn)，2000年豐田汽車公司研發(fā)了無(wú)人駕駛的公共汽車，其自動(dòng)駕駛系統(tǒng)主要由道路誘導(dǎo)、車隊(duì)行駛、追尾防止以及運(yùn)行管理等方面組成。有關(guān)無(wú)人駕駛汽車的項(xiàng)目研究，目前已在歐洲取得了一定的成效，并且成立了統(tǒng)一的合作組織。我國(guó)在無(wú)人駕駛汽車的研究發(fā)展方面相對(duì)于國(guó)外稍晚，我國(guó)從上世紀(jì)的80年代著手進(jìn)行無(wú)人駕駛汽車的相關(guān)研究，2005年，我國(guó)的首輛城市無(wú)人駕駛汽車已經(jīng)在上海交大研制試驗(yàn)成功。

三、面臨問(wèn)題

目前無(wú)人駕駛汽車的發(fā)展主要面臨如下問(wèn)題：

（一）法律法規(guī)

國(guó)際上，1968年簽訂的《維也納公約》有73個(gè)締約國(guó)，該公約為大部分歐盟國(guó)家、亞洲諸多國(guó)家和地區(qū)、南美以及世界其他一些國(guó)家和地區(qū)定下了交通管理的基調(diào)，公約中“駕駛員必須時(shí)時(shí)刻刻擁有對(duì)車輛的控制權(quán)”的規(guī)定，制約了自動(dòng)駕駛技術(shù)的發(fā)展普及。聯(lián)合國(guó)經(jīng)濟(jì)委員會(huì)（UNECE）為了滿足無(wú)人駕駛汽車發(fā)展而進(jìn)行了相關(guān)法律和技術(shù)法規(guī)的修訂，修改為汽車只要具有“可以被駕駛員權(quán)限覆蓋或接管”的特性，該修訂案已于2016年3月生效，有可能進(jìn)行進(jìn)一步修訂。

（二）可靠性

2016年1月20日，在中國(guó)河北，一輛特斯拉MODEL S型電動(dòng)汽車在自動(dòng)駕駛狀態(tài)下無(wú)任何剎車、轉(zhuǎn)向痕跡，直接碰撞道路左側(cè)清潔車，導(dǎo)致特斯拉司機(jī)身亡；2016年5月7日，在美國(guó)佛羅里達(dá)州高速公路上，一輛特斯拉MODEL S在自動(dòng)駕駛模式下，與垂直方向開來(lái)的掛車相撞，特斯拉司機(jī)身亡；2016年8月，又一輛行駛在北京的特斯拉MODEL S在啟用自動(dòng)駕駛時(shí)，未能識(shí)別道路內(nèi)側(cè)?？康能囕v而發(fā)生剮蹭事故……處在風(fēng)口浪尖上的特斯拉公司因其自動(dòng)駕駛技術(shù)的安全性正面臨空前信任危機(jī)。

另一無(wú)人駕駛汽車先鋒谷歌公司的情況：2009—2015年，55輛谷歌無(wú)人駕駛汽車的道路測(cè)試總里程約130萬(wàn)英里（約合209萬(wàn)公里），其間共發(fā)生了11起小事故。

上述多次出現(xiàn)的大小事故表明，無(wú)人駕駛汽車現(xiàn)階段依然不成熟，尚不能滿足公眾對(duì)其安全性的預(yù)期。

（三）倫理挑戰(zhàn)

無(wú)人駕駛汽車，嚴(yán)格來(lái)講只是一個(gè)機(jī)器人。那么，在面對(duì)諸如“電車難題”（Trolley Problem）這類經(jīng)典倫理問(wèn)題時(shí)，無(wú)人駕駛汽車就車內(nèi)人員、路上行人的安全，或路上不同行人的安全等問(wèn)題，究竟該如何抉擇？這類問(wèn)題應(yīng)該由誰(shuí)來(lái)決策，后果應(yīng)該由誰(shuí)來(lái)承擔(dān)？這些問(wèn)題不解決，無(wú)人駕駛汽車的發(fā)展必將被縛住手腳。

四、結(jié)語(yǔ)

總而言之，無(wú)人駕駛汽車是未來(lái)汽車發(fā)展的趨勢(shì)。盡管當(dāng)前在技術(shù)、法律、倫理上還存在諸多問(wèn)題，但相信隨著人類科技進(jìn)步的突飛猛進(jìn)，以及社會(huì)文明的高度發(fā)展，這些問(wèn)題都會(huì)在不久的將來(lái)迎刃而解，汽車駕駛員將真正解放手腳，安享駕駛。

參考文獻(xiàn)：

[1] BENZ&CO. Fahrzeug mit Gasmotorenbetrieb：德國(guó)，DE37435C[P].1886-11-02.

[2] 喬維高，徐學(xué)進(jìn).無(wú)人駕駛汽車的發(fā)展現(xiàn)狀及方向[J].上海汽車，2007（7）：40-42.

[3] 張翔.2013年全球汽車技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)[J].汽車工程師，2013（3）：19-21，52.

[4] 國(guó)際專利分類表（2016版）[EB/OL].（2016-08-31）[2017-04-28].

[5]陳家瑞.《汽車構(gòu)造》.人民交通出版社.2006年endprint