自动驾驶汽车新交通
当前,世界各国都没有合法运行的全自动驾驶汽车。但是,有部分自动驾驶的汽车为我们展示了具有不同程度自动驾驶汽车的未来,从刹车和车道辅助功能的传统汽车到高度独立的自动驾驶原型车,我们看到了自动驾驶汽车的未来。 尽管自动驾驶技术还处于起步阶段,但自动驾驶技术技术近年来也有不小进步。未来,自动驾驶技术可以从根本上改变我们的交通系统,进而扩展我们的经济和社会。根据汽车制造商和技术公司的估计,未来几年可能会出售4级无人驾驶汽车。
不同的汽车具有不同水平的自动驾驶能力,研究人员通常将其描述为0级至5级。0级汽车中所有主要系统均由人控制,1级汽车中的某些系统,例如巡航控制或自动制动,可以由汽车控制。2级汽车至少提供两项同时操作的自动化功能,例如加速和转向,但需要人工才能安全操作。3级汽车在特定条件下,汽车可以管理所有关键安全功能,驾驶员可以在收到警告后迅速接手。4级汽车在某些驾驶场景中,汽车是全自动的,但是并非全部。5级汽车在任何情况下,汽车都能够完全自动驾驶。
Google,Uber,Tesla,Nissan和其他主要的汽车制造商,研究人员和技术公司已经开发了各种自动驾驶技术。从理论上讲,机器在遵循规则方面比人类要好得多。建议放慢速度或不改变车道以避免造成拥堵的公路标志经常被驾驶员忽略,设计好的计算机系统是不会的。
自动驾驶汽车如何工作?那么无人驾驶汽车如何工作呢?简单来说,无人驾驶汽车的多种系统必须协同工作来控制汽车的下一步动作。这几家制造商尽管设计细节各不相同,但所有自动驾驶系统都会根据各种传感器(例如雷达)创建其周围环境的数据地图。Uber的自动驾驶原型车会使用64束激光束以及其他传感器来构建其内部地图,Google的原型车在车辆的部分结构上加装了激光,雷达,高分辨率相机和声纳,以此判别周围环境。
拥有硬件支持之后,软件系统会处理这些信息,绘制路径,然后将指令发送到车辆的中央计算机和执行器,以控制加速,制动和转向。硬编码规则,避障算法,预测建模和智能对象识别这些新技术有助于软件遵循交通规则并避开障碍物。 如果系统遇到不确定性,4级自动驾驶的车辆可能需要驾驶员干预,但是5级全自动驾驶汽车甚至可能没有方向盘和仪表盘,所以5级驾驶汽车是最先进的,但是它需要更多算法和其他道路元素的配合。
智能道路和自动驾驶汽车构建和路径规划的一部分包括避开静态和移动障碍物,比如行人。随着无人驾驶汽车不断绘制周围环境的地图,它们可以看到所有可见和可预测的障碍物,并使用机器学习来确定某些物体的身份。这时候,计算机甚至可以预测他们的行为。例如,自动驾驶汽车的计算机可以将摩托车与自行车区分开来,并据此决定如何调整合适的速度避开二者。
那么某些物体隐藏起来怎么办呢?这样无法被汽车的传感器扫描,因此自动驾驶汽车在理想情况下将通过无线连接不断地相互通信。当一辆汽车遇到障碍物时,它将能够立即向其他汽车发出警报,因此他们可以调整路径,或者还有另一个办法,人工干预。
无人驾驶汽车可以说要复杂的多。在外部,汽车具有从GPS卫星接收地理位置信息的后置天线,以及在后轮上的超声波传感器,用于监视汽车的运动。在内部,汽车具有高度计,陀螺仪和转速计,这样可以对汽车的位置进行更精细的测量。这些硬件结合在一起,为汽车提供了安全运行所需的高精度数据。
现在较新的技术是放置在车顶的LiDAR,这是一种高位摄像头,使用32或64个激光阵列来测量到物体的距离,之后的数据可以建立200m范围内的3D地图,让汽车可以实时发现危险。现在的实验性车辆还带有另一组“眼睛”,这是一种标准相机,可以防止在挡风玻璃处。这些相机可以查找附近的危险,例如行人,骑自行车的人和其他驾车者,还可以远程识别读取道路标志并检测交通信号灯。
科技改变生活,还可以保护地球高科技确实可以改变我们的生活,自动驾驶汽车也会改变我们的生活。首先自动驾驶汽车给我们的生活带来了很多便利,还可以让我们的生活更高效,老年人和肢体残疾者也可以更具有独立性的“开车”。如果孩子在夏令营中忘记了泳衣和牙刷,汽车也可以带走他们所缺少的物品,我们甚至可以远程将宠物送去看兽医等等。
不过自动驾驶汽车的真正前景是可以大大降低二氧化碳的排放量。在最近的一项研究中,自动驾驶汽车的专家们发现了自动驾驶汽车的三个趋势,如果同时采用,将释放自动驾驶汽车的全部潜力,分别是车辆自动化,车辆电气化和乘车共享。到2050年,自动驾驶汽车会让城市交通焕然一新,城市内交通可以减少拥堵超过30%,降低运输成本40%以上,这是从车辆燃料和基础设施方面计算的,同时还可以改善步行和宜居性,最后一个也是最重要的,全球城市二氧化碳的排放量将减少80%。
自动驾驶汽车的可行性受到质疑不过现在,还需要更多数据来评估自动驾驶汽车的成本和可执行度,有专家提出了自动驾驶汽车的诸多问题,首先一个最重要的就是安全。我国每年有数千人死于汽车碰撞,假设自动驾驶汽车技术可以改善这一情况,那网络安全呢?黑客攻击呢?自动驾驶汽车的网络安全性仍然是主要问题。
第二个问题是事故责任,谁应对自动驾驶汽车造成的事故负责?生产厂家?乘客?完全自主的5级汽车没有仪表板或方向盘,事故发生通常都只有几秒,因此人类乘客在紧急情况下甚至都无法选择控制车辆,4级汽车也有可能来不及切换手动操作。所以事故责任成为了无人驾驶汽车的问题之一,这需要相应的法律才能制衡。
另外,大多数自动驾驶汽车不是由一台而是30到100台计算机组成,运行无人驾驶汽车的软件无疑是复杂的,复杂就意味着容易出错。除此之外,工程师要解决的最困难的挑战之一是如何在所有天气条件下平稳运行,比如雪天……还有一个特别危险的问题是,当有人在汽车前的人行横道中时,如何知道何时执行快速停车。在这些汽车上路之前,还需要解决的其他问题包括其他驾驶者的不可预测行为等等。 现代科技生活中,我们离不开GPS,遥控器,电源配件,蓝牙,Wi-Fi和无线电组件驱动器上提供的便利,越来越多的人担心自己会被自愿暴露在更高水平的电磁场辐射下。暴露在电子辐射中会导致许多严重的健康问题。更严重的问题比如说高血压,呼吸困难,偏头痛,眼睛问题,疲惫和失眠。而自动驾驶汽车也拥有同样的问题,集科技于一身的自动驾驶汽车会成为移动的辐射发射器吗?
畅享美好的未来是人类的本能虽然有诸多担忧,但是专家和研究人员还是展望了一下未来交通的美好。未来的自动驾驶汽车会有智能道路的配合,比如自动驾驶汽车可以进一步与道路互联网连接,交通信号灯和各种指示牌都会与自动驾驶汽车相连。这样的话自动驾驶汽车就会提前知晓是红灯还是绿灯,或者说前方几千米有什么标志,提前做准备。智能道路技术正在发展,自动驾驶汽车技术也在发展,未来两项技术的结合才是自动驾驶汽车技术真正的未来。 智能道路可以使用物联网设备来提高驾驶安全性和效率。智能道路会将传感器和太阳能电池板等物理基础设施与AI大数据等软件基础结合在一起。 处于实验期的智能道路已经可以与自动驾驶车进行联动,如果一辆自动驾驶车在智能道路上行驶,那么人行道,交通灯,道路牌等道路组成都可以被自动驾驶车计算和规划。
面对道路上复杂多变的情况,无人驾驶汽车需要做到的就是与智能道路的联动,抵御黑客攻击的网络安全和更快速的反应,只有做到了这几点,自动驾驶汽车才可以谈其他的优点,毕竟安全第一。
虽然无人驾驶汽车目前还处于初步发展阶段,但是我们似乎已经看到了美好的未来,更美好的道路旅行生活。任何开始起步的技术总是伴随着这样或者那样的问题,我们需要做的就是克服重重困难,解决诸多问题,这也许是我们对未来科技生活的向往吧。 |
|