2018年韓國京畿道城南市,舉行了全國第一輛無人駕駛巴士試乘活動。
人類的經(jīng)濟發(fā)展史很大程度上是一部產(chǎn)業(yè)發(fā)展史。從當(dāng)代產(chǎn)業(yè)角度來說,先進工業(yè)制成品的市場占有率是西方發(fā)達國家非常關(guān)注的指標。而汽車作為典型的先進工業(yè)制成品更是引人矚目。從汽車產(chǎn)品的技術(shù)特點看,每輛汽車都是當(dāng)代高新技術(shù)的結(jié)晶,汽車工業(yè)是應(yīng)用機器人、數(shù)控機床、自動生產(chǎn)線最大的產(chǎn)業(yè)。同時現(xiàn)代汽車也運用了大量新材料、新工藝、新設(shè)備和電子技術(shù),汽車工業(yè)不但和鋼鐵、冶金、橡膠、石化、塑料、玻璃、機械、電子、紡織等產(chǎn)業(yè)休戚與共,而且延伸到商業(yè)、維修服務(wù)業(yè)、保險業(yè)、運輸業(yè)和公路建筑業(yè)等行業(yè)。一旦抓住汽車產(chǎn)業(yè)這個龍頭,相關(guān)產(chǎn)業(yè)就能被帶動。近年來,汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一個重要方向就是無人駕駛??梢哉f無人駕駛技術(shù)不僅對汽車本身產(chǎn)生重要影響,也會在很大程度上改變世界經(jīng)濟格局。而說起汽車的無人駕駛,就不得不提起人工智能。
人工智能的產(chǎn)生與產(chǎn)業(yè)革命有著密切的關(guān)系。按照著名軍事科學(xué)家劉戟鋒將軍的觀點,第一次產(chǎn)業(yè)革命結(jié)束后,社會生產(chǎn)力的發(fā)展由工業(yè)進入到機器體系階段,世界經(jīng)濟開始在英國等少數(shù)國家突破傳統(tǒng)經(jīng)濟狀態(tài)進入到現(xiàn)代經(jīng)濟增長階段,從而形成了第一個主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)部門即棉紡織工業(yè)部門,以及第一個由紡織工業(yè)、冶鐵工業(yè)、采煤工業(yè)、早期制造業(yè)和交通運輸業(yè)組成的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)群體。隨后雖然沒有立即發(fā)生新的產(chǎn)業(yè)革命,但是由于第一次產(chǎn)業(yè)革命成果的延伸應(yīng)用,鐵路和機車的發(fā)展,于19世紀中葉開始鐵路狂潮的出現(xiàn),又形成了第二主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)部門及主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)群,即鋼鐵工業(yè)和鐵路修建業(yè)部門以及由鋼鐵工業(yè)、采煤工業(yè)、造船工業(yè)、紡織工業(yè)、機器制造業(yè)、鐵路運輸業(yè)、輪船運輸業(yè)、以及其他工業(yè)組成的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)群體。19世紀末20世紀初,電力的發(fā)明和應(yīng)用以及由此形成的第二次產(chǎn)業(yè)革命,又使電力、汽車、化工和鋼鐵工業(yè)即重化工業(yè)成為第三個主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)部門,由電力工業(yè)、電器制造業(yè)、化學(xué)工業(yè)、汽車工業(yè)以及第二個主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)群中各產(chǎn)業(yè)部門組成了第三個主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)群。20世紀上半葉,第二次科技和產(chǎn)業(yè)革命的繼續(xù)深化,又使汽車、石化、鋼鐵、耐用消費品工業(yè)歷史地成為第四個主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)部門,使耐用消費品、宇航工業(yè)、計算機工業(yè)、原子能工業(yè)、合成材料工業(yè)以及第三個主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)群中各產(chǎn)業(yè)部門組成第四個主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)群體。現(xiàn)在,隨著第三次科技革命的完成和一系列高新技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化,以及知識經(jīng)濟時代的到來,初步形成了第五個主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)及其主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)群體,信息產(chǎn)業(yè)是其主導(dǎo)產(chǎn)業(yè),而新材料、新能源、生物工程、宇航工業(yè)等新興產(chǎn)業(yè)部門再加上第四個主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)群再加上第四個主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)群中各產(chǎn)業(yè)部門組成第五個主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)群體。
上述產(chǎn)業(yè)革命帶來的一個直接結(jié)果就是信息技術(shù)的迅速發(fā)展。信息技術(shù)是一個技術(shù)群,作為其基礎(chǔ)技術(shù),通常包括微電子、激光、光子、光電子、分子電子、超導(dǎo)電子等技術(shù);作為其系統(tǒng)技術(shù),通常包括信息的獲取、傳輸、處理、控制等技術(shù),以及電報、電話、傳真、廣播、電視、光纖通信、衛(wèi)星通信、遙感、遙測、遙控、傳感、仿真等技術(shù)。
人工智能就是信息技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)物。自從電子計算機發(fā)明以來,將人類智能賦予計算機就一直是計算機領(lǐng)域研究者們的夢想。早在1950年,阿蘭圖靈就在他題為《計算機與智能》這一論文中提出了一個非常著名的問題:“機器可以思考嗎?”隨后,他提出了一種測試機器是否能夠獨立思考的方法,即著名的“圖靈測試”。就其概念而言,人工智能是一門研究如何實現(xiàn)人類腦力活動自動化的科學(xué),也就是在計算機模擬人腦所從事的思考、分析、推進、判斷、規(guī)劃和學(xué)習(xí)等思維活動,企圖解決人類專家才能解決的復(fù)雜問題。美國學(xué)者杰瑞·卡普蘭據(jù)此認為,計算機技術(shù)的加速發(fā)展推動了機器人、感知以及機器學(xué)習(xí)領(lǐng)域的進步,這些成果讓新一代系統(tǒng)可以匹敵甚至超越人類的能力。這些發(fā)展很有可能會開辟出一個前所未有的繁榮而安逸的新時代。而這個新時代的象征之一就是汽車無人駕駛。
無人駕駛汽車是通過車載傳感系統(tǒng)感知車輛周圍環(huán)境,根據(jù)所獲得的道路、旁邊車輛位置、障礙物信息紅路燈等信息,以及通過車載網(wǎng)絡(luò)從各種地圖即時獲取城市路況,自動規(guī)劃行車路線并控制車輛到達預(yù)定目標的智能汽車。目的在于解決交通擁堵問題以及降低交通事故的發(fā)生率。
在無人駕駛汽車領(lǐng)域里,人工智能技術(shù)是不可缺少的一項技術(shù)。汽車駕駛最為重要的基礎(chǔ)在于選擇最優(yōu)路線,提升汽車出行的效率。在傳統(tǒng)有人駕駛汽車的情況下,一方面受困于駕駛員自身的預(yù)判,如事先不知道所要行駛的路線處于交通擁擠的狀況,一旦上路則會耽誤很多的時間。另一方面,有人駕駛汽車的情況下,盡管有汽車導(dǎo)航可以對線路進行規(guī)劃,但是往往線路規(guī)劃的不是非常理想,當(dāng)去到一個陌生的區(qū)域時,會極大地影響出行效率。 人工智能技術(shù)的應(yīng)用,可以在行駛的過程中,自動進行線路規(guī)劃,所規(guī)劃的線路有別于傳統(tǒng)有人駕駛汽車,在更加精確的同時,保證了線路規(guī)劃的最優(yōu)性。
專家唐懷坤指出,人工智能與交通的結(jié)合,不僅是無人駕駛技術(shù)本身的變革,而且從城市交通、高速公路到鄉(xiāng)村各種道路場景,停車場、加油站、服務(wù)區(qū)、公交站、收費站、交通路口等各種管理場景都需要行業(yè)持續(xù)演進。未來城市中,所有車輛都將是無人駕駛,汽車將取消方向盤,汽車的設(shè)計將更加靈活多樣,道路將取消紅綠燈,由無人駕駛信息系統(tǒng)自動根據(jù)路口的車流量進行自動調(diào)配,而行人的通行道路將統(tǒng)一單獨規(guī)劃路網(wǎng),與無人駕駛不會產(chǎn)生交叉路口,私家車將基本消失,所有私人和公共停車位均為無人駕駛電動汽車,每個車位都配有充電樁。人工智能在地球資源有限的前提下能為人類帶來最高極限的生產(chǎn)力,優(yōu)化生產(chǎn)、生活方式,為人類造福。在交通領(lǐng)域,新能源汽車、無人駕駛技術(shù)的國際競爭也愈演愈烈。
無人駕駛技術(shù)整體突破階段概念圖
無人駕駛的發(fā)展大致可分為三個階段:智能車輛導(dǎo)航探索階段、汽車輔助駕駛階段、無人駕駛技術(shù)整體突破階段。智能車輛導(dǎo)航探索階段的關(guān)鍵在于數(shù)字化。唐懷坤認為,數(shù)字化的對象是道路、車輛、運行指揮。首先,室外道路數(shù)字地圖在全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)開始啟用就已誕生,數(shù)字地圖在20世紀90年代開始逐步產(chǎn)業(yè)化。其次,車輛的制造在1980年也開始數(shù)字化,依托數(shù)字化制造工業(yè)機器人開始用應(yīng)用于汽車制造。一臺車輛的制造可以依托虛擬世界的數(shù)字化模型來生產(chǎn),汽車運行過程中的各項參數(shù)數(shù)據(jù)當(dāng)前也已實現(xiàn)從模擬化向數(shù)字化轉(zhuǎn)變。再次,紅綠燈道路指揮系統(tǒng)、違章監(jiān)控系統(tǒng)都已經(jīng)實現(xiàn)數(shù)字化。下一步將是全部道路及道路上車道、橋梁隧道限高、道路限速、充電樁位置、加油站位置等全程數(shù)字化。最后,惟一不確定的是道路上非汽車出行模式的行為,如步行、自行車、電動車、摩托車等。因此無人駕駛在城市推行的第一步需要設(shè)置專用的無人駕駛通道,道路交通元素的數(shù)字化、去干擾因素化是確保無人駕駛安全運行的第一道屏障。
汽車輔助駕駛階段的關(guān)鍵在于車聯(lián)網(wǎng)。無人駕駛汽車發(fā)展所需基本的技術(shù)有9項,即車對車通訊、巡航控制、自動剎車、車道維持、雷達、循跡或穩(wěn)定控制、視頻攝影機、位置估計器、全球定位系統(tǒng)。在這些基本技術(shù)中,前5項技術(shù)的專利申請數(shù)量相對較多。其中,車對車通訊是車聯(lián)網(wǎng)的終端入口,通過這項技術(shù)可實現(xiàn)車輛之間的物聯(lián)網(wǎng)模式的通信,基于這些互動數(shù)據(jù)實現(xiàn)車輛之間的速度調(diào)整,如巡航、剎車、加速、速度同步等。車聯(lián)網(wǎng)是確保無人駕駛安全運行的第二道屏障。車聯(lián)網(wǎng)是無人駕駛的基礎(chǔ),且將經(jīng)過兩個主要階段:正常駕駛與無人駕駛互相聯(lián)網(wǎng)階段和純無人駕駛聯(lián)網(wǎng)階段。車聯(lián)網(wǎng)從熱門炒作到目前進入成長期,已經(jīng)有10余年時間。在無人駕駛領(lǐng)域,為了確保道交通安全,車聯(lián)網(wǎng)須為強制安裝。如果兩種駕駛模式下都有車聯(lián)網(wǎng)設(shè)備,通過所有車聯(lián)的聯(lián)網(wǎng)將實現(xiàn)路網(wǎng)交通信息服務(wù)云,讓車輛能夠自主判斷最優(yōu)車速和最佳路徑,確定前后車距離,實現(xiàn)城市交通的最佳調(diào)度,大大提升交通效率。
自動駕駛技術(shù)不僅在一定程度上解放了司機的勞動力,更多則是為道路安全帶來了保障,因為人工智能系統(tǒng)不會出現(xiàn)“ 疲勞駕駛”。
無人駕駛技術(shù)整體突破階段要滿足道路識別、路標識別、自動導(dǎo)航、物體識別、車速識別、車輛屬性識別等,更多的是特定交通場景。
美國著名經(jīng)濟學(xué)家邁克爾·波特認為,影響一國生產(chǎn)力的關(guān)鍵要素,從經(jīng)濟形態(tài)的成功和失敗中窺知其要,因為關(guān)鍵要素是一個國家在復(fù)雜的產(chǎn)業(yè)和產(chǎn)業(yè)環(huán)節(jié)中的競爭能力。至于國家的經(jīng)濟是否繁榮,不僅與它在某個時點上的表現(xiàn)形態(tài)有關(guān),更重要的是該國產(chǎn)業(yè)長期自我提升的能力。因此,一個國家的經(jīng)濟繁榮,是該國產(chǎn)業(yè)競爭優(yōu)勢擴張和提升的結(jié)果,亦即產(chǎn)業(yè)界在現(xiàn)有基礎(chǔ)上,達到更廣泛和深入的競爭優(yōu)勢。這種發(fā)展趨勢,促進了生產(chǎn)力的提高,也在越來越專業(yè)的新興產(chǎn)業(yè)環(huán)節(jié)和整個產(chǎn)業(yè)中,奠定了有利的競爭基礎(chǔ)。產(chǎn)業(yè)升級促使生產(chǎn)力提高,并且維持充分就業(yè);反之,如果經(jīng)濟無法繁榮,其后果將導(dǎo)致現(xiàn)有的產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)力下降,一些高生產(chǎn)力產(chǎn)業(yè)也將喪失競爭地位。結(jié)果首當(dāng)其沖的便是工資問題,也因此而延緩人均國民收入的增長。
無人駕駛汽車涉及產(chǎn)業(yè)眾多,是體現(xiàn)國家在復(fù)雜產(chǎn)業(yè)競爭能力的重要指標。一旦無人駕駛汽車量產(chǎn)并占據(jù)市場的大部分,將會有幾個工業(yè)國家在其中占據(jù)優(yōu)勢。首先是美國。美國谷歌公司是最先發(fā)展無人駕駛汽車的公司,并且在2017 年 11 月率先進行了不配備安全駕駛員的無人駕駛汽車的測試。此外,特斯拉公司在無人駕駛領(lǐng)域也取得了一定優(yōu)勢。
其次是中國。百度、長安等企業(yè)以及國防科技大學(xué)、軍事交通學(xué)院等軍事院校的無人駕駛汽車走在國內(nèi)研發(fā)的前列。長安汽車、百度汽車都已經(jīng)進行了無人駕駛汽車的測試并初步取得成功。除此而外,無人駕駛技術(shù)也引起了公共交通領(lǐng)域的重視。在中國一些較為發(fā)達的城市,公共交通事業(yè)部門已經(jīng)將無人駕駛公交車項目納入到未來發(fā)展的計劃,甚至有的已經(jīng)開始了前期的測試工作。
接著是日本和德國。日本是汽車產(chǎn)量僅次于中國的全球第二大汽車生產(chǎn)國 (2017年),日本半導(dǎo)體企業(yè)預(yù)計無人駕駛汽車下一個可望引領(lǐng)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新興應(yīng)用領(lǐng)域。從瑞薩、東芝、索尼、索喜等企業(yè)的動向可以看出,自2015年日本半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)非常關(guān)注汽車產(chǎn)業(yè)對芯片的需求,以期維持未來增長。盡管其人工智能技術(shù)落后于中美,但其實力不可小覷。德國在無人駕駛領(lǐng)域也頻頻發(fā)力。德國在無人駕駛領(lǐng)域的專利數(shù)量位居世界第一,德國是大眾集團、戴姆勒、寶馬集團等車企的發(fā)源地,在無人駕駛技術(shù)領(lǐng)域的投資比例都相當(dāng)大。德國政府官員一直以來都在就無人駕駛汽車事故的認定而進行協(xié)商,如在行駛時考慮的是撞上騎自行車的人還是超速違規(guī)行駛避開事故并于2017年制訂了相關(guān)法律細則。
除此之外,新興工業(yè)強國韓國在無人駕駛領(lǐng)域也開始發(fā)力。2018年3月,韓國《亞洲經(jīng)濟》網(wǎng)站發(fā)布消息稱,韓國現(xiàn)代汽車公司對3輛氫燃料汽車和2輛捷恩斯汽車進行了無人駕駛實際測試。車隊從首爾出發(fā),在2小時30分鐘后抵達目的地平昌,全程零失誤。本次參與測試的兩款車型均符合美國汽車工程師協(xié)會(SAE)規(guī)定的4級標準。4級標準指,汽車在沒有駕駛者的干預(yù)下自動行駛,駕駛者僅需實時監(jiān)測路況。
隨著5G時代的來臨,無人駕駛汽車又朝我們近了一步——前者延時低、速度快以及應(yīng)用廣的優(yōu)勢將在無人駕駛汽車領(lǐng)域得到淋漓盡致的發(fā)揮。無人駕駛汽車需要大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能、超級網(wǎng)絡(luò)(5G)通訊技術(shù)等。這些基礎(chǔ)性技術(shù)中國都不落后,甚至居于世界前列。這是中國實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)升級的契機,更是美國發(fā)動貿(mào)易戰(zhàn)的深層次原因。所以,中國在該領(lǐng)域的前途是光明的,但是道路可能是曲折的。
作者簡介:馬堯,復(fù)旦大學(xué)一帶一路戰(zhàn)略與國際安全研究所研究員,國際關(guān)系專業(yè)博士,著名時事及軍事評論員,從事國際安全、地緣政治思想和軍事裝備及戰(zhàn)略戰(zhàn)役戰(zhàn)術(shù)理論研究,澎湃防務(wù)軍事顧問,曾在《參考消息》、《南方周末》、《解放日報》、《中國青年報》、《新民晚報》、《中國國防報》、《國防參考》、《世界博覽》和中國社會科學(xué)網(wǎng)等報刊雜志和新媒體發(fā)表評論文章600多篇。