材料一无人驾驶汽车的感知系统主要由相机、微波雷达和激光雷达等传感器组成。为什么说无人驾驶车辆环境感知那么难?因为毕竟计算机视觉还在不断发展中,要理解复杂交通环境,还存在不少挑战。无人驾驶汽车需要更优秀的传感器,最好能让车辆识别出对它造成威胁的路面上的钉子和坑洞,快速判断路边行人或者汽车是否会突然进入自己的车道,并且传感器价格要控制在合理的区间。
无人驾驶汽车通过“小脑”知道自己的姿态和确切位置。车载的高精度IMU惯性单元能够知道车辆倾斜角、横摆角和滚动角,相应轴向上的角速度、加速度等,通过车身控制系统实现车辆的稳定性控制,确保车辆“稳当”行驶。实现无人驾驶还需要通过“小脑”进行精确定位,这样才能够知道自己的确切位置,以便执行下一步驾驶任务。但是,无人驾驶汽车在这方面却面临挑战,现有的GPS等车载定位设备不能满足拥堵交通流中的高精度定位要求,特别是在隧道和高架桥下等交通场景中,接收不到GPS信号,无人驾驶汽车需要通过其他途径来进行定位,例如辅以SLAM、视觉导航等技术,在复杂交通环境中增强无人驾驶车辆的定位能力。
由于具备了精确的感知系统,无人驾驶汽车通过“四肢”可以实现更加精确的控制。无人驾驶汽车要具备发达的“四肢”,还需要汽车厂商进一步将智能化功能与车身总线进行集成,将无人驾驶汽车控制系统中的刹车、油门及方向等模块通过汽车总线进行控制。
无人驾驶汽车的“大脑”负责导航和决策。在给定了目标任务地点之后,无人驾驶汽车要能够在路网中找到最经济、最快捷的路径,将乘客送到地点。但是在实际中,交通环境常是部分已知,可能还有障碍物临时出现,必须重新规划路径。此外,道路拥堵情况也不断在发生变化,如何正确判断道路拥堵并进行正确的通行决策,对无人驾驶汽车的“大脑”智能性提出了更高的要求。
由于不同国情决定了交通参与者的不同行为,使得无人驾驶汽车要具备学习与自适应能力,这是最具挑战性的。无人驾驶汽车发达的“大脑”,还要能遵守交通规则,在复杂交通场景下实现安全的、与人类驾驶行为类似的自主驾驶,使其不会对正常交通造成影响,同时还要保障车辆自主行驶的安全性。
无人驾驶应与智能交通建设同步进行,需要建设无人驾驶车辆专用的车道、与无人驾驶车辆通信的V2X网络、无人驾驶配套的交通信号灯和交通标志。此外,需要对现有的交通系统进行智能化改造,能够支持无人驾驶车辆的智能调度、管理和控制,建立新一代智能交通系统。
为了保证新一代智能交通系统稳步构建,需要对智能车辆的驾驶安全性、舒适性、机动性、自主性进行评估,确认智能车辆具备上路资格。为了满足智能车辆发展中的上述需求,需要研究智能车辆测评方法,进而对其开展系列化、标准化的测试。所以,需要借鉴开展各种比赛时的道路区域设计,建设一个智能车辆测试基地。无人驾驶车辆可在测试基地中开展全面测试,逐步完善,通过测试方可上路。
(摘自黄武陵《无人驾驶汽车带来的交通便利》,有删改)
材料二
天津市中心城区出行效率情况预测
时间节点 | 无人驾驶比例 | 有人驾驶比例 | 出行效率 |
2020年 | 0 | 1.0 | 1.00 |
2035年 | 0.5 | 0.5 | 1.24 |
2050年 | 0.9 | 0.1 | 1.42 |
天津市中心城区停车设施演变预测
时间节点 | 汽车总量 | 有人驾驶汽车所需停车设施 | 无人驾驶汽车所需停车设施 | 所需停车设施总面积 |
2020年 | 1.00 | 1.20 | 0 | 1.20 |
2035年 | 1.07 | 0.64 | 0.01 | 0.65 |
2050年 | 1.11 | 0.13 | 0.02 | 0.15 |
(摘自王维礼、朱杰、郑莘荑《无人驾驶汽车时代的城市空间特征之初探》,有删改)
材料三作为智能交通的重要表征,无人驾驶被看作是势在必行的新趋势。但与此同时,它的推广在技术水平和价值判断等方面遭遇多方质疑,存在诸多亟待解决的问题。
在人为驾驶情况下,一般认为,事故发生的瞬时性使其无法像正常情况下那样,经由多角度的利益权衡后做出理性且审慎的判断,而是主要基于本能来处理意外事故。面对由此造成的财产损失或人员伤亡,驾驶员大多借助缺乏足够的干预时间、条件反射、非故意的行为性质等理由,为自身行为开脱。而人们也倾向于接纳这一类辩解方式,认为对操作得当与否的评价,此时更多地与驾驶员的驾驶技术有关,而跟他的道德品格或道德责任无关或关系不大。
在无人驾驶情况下,一旦汽车利用超级计算机和大数据的优势,驾驶员瞬间做出的本能反应将被极速且精密的程序分析所取代。而后者是人类价值观念的具体表达。因为程序的编写本质上由特定的社会价值观主导,反映大多数使用者的价值判断和理性抉择。此间,理性和道德推理的融入成为可能。融入理性和道德推理的程序已超出技术层面,更多地涉及伦理层面。而如何设定体现“善”的程序,归根结底取决于人自身的价值取向,不能寄望于技术的完善。
什么样的抉择才具有道德正当性成为难以绕开的关键,并由此引发一系列道德争论。它连同技术的安全可靠性一道,共同构成产品推进过程中必须直面的问题。面对无人驾驶汽车遭遇的道德困境,功利主义者认为,根据“最大多数人的最大幸福”原则,设计者应当考虑哪一种选择能带来最大利益或产生更小的伤害。这样做之所以正确,是因为它能减少行为导致的伤害和由此产生的责任。显然,该选择有悖于康德等义务论者的立场。无人驾驶技术把关涉价值判断的问题完全交由程序处理的做法,有可能对主流道德观念产生颠覆性影响。
(摘自谢惠媛《民用无人驾驶技术的伦理反思以无人驾驶汽车为例》,有删改)