来源：科技日报（共享科学） 作者：付丽丽 时间：2012-11-7

    将新闻进行到底

    红灯、黄灯，随着交通灯变为绿色，一辆无人驾驶的深绿色越野车迅速启动，“启动时间3秒38,还是蛮快的。”负责计时的裁判员感慨地说，路边观众不由鼓起掌来，这是记者近日在第四届“中国智能车未来挑战赛”赛场上看到的情景。据了解，此次比赛有来自全国的14支无人驾驶车队参加。与前三届相比，今年比赛由城市道路和乡间道路组成，路况最为复杂，成绩也是最好的。

    无人驾驶车，这个以前只会出现在电影里的交通工具，如今正在逐渐走进人们的生活。那么无人驾驶究竟是如何实现的，我国无人驾驶与国外相比还存在哪些差距，何时真正走进寻常百姓生活？紧张的比赛间隙，记者与相关专家进行了细致交谈。

    ———　技术　———

    无人驾驶究竟如何实现？

    在比赛现场，记者发现大赛组织方特意设置了模拟行人通过的障碍，有的无人驾驶车辆停了下来，有的则减速巧妙地避过，这是如何实现的？

    大赛总指挥、中国工程院院士郑南宁介绍说，无人驾驶车是集视觉计算、模式识别和控制等众多技术于一体、具有人工智能功能的汽车。它有车载麦克风、声波定位仪、红外线传感器、罗盘、激光扫描仪和微波雷达等多种传感器，这些装置相当于无人驾驶车辆的“眼耳”，用来感知车辆周围环境，并将感知所获得的道路、车辆位置、障碍物信息等，传输给无人驾驶车辆的“大脑”——安装在车辆内部的高性能计算机进行分析和计算，以控制车辆的转向和速度，从而使车辆在遵守交通规则的前提下能够安全、可靠地在道路上自主行驶。

    在清华大学计算机科学与技术系教授孙富春看来，无人驾驶车的运动控制包括感知、动作、行为3个部分。感知主要是通过车的“眼睛”认知周围环境，实现对环境的精确建模，如结构化环境中的车道线的检测、半结构环境中的边缘检测等；动作是指车的“大脑”在收到感知信息时作出的规划、控制与决策；而行为则是无人驾驶汽车在规划、控制与决策下产生的外在响应，体现了无人车的自主性能。

    大赛现场，记者注意到，如果是在直道上行驶，无人驾驶车丝毫没有问题，车速也很快。而一旦出现弯道或者前方突然出现车辆，无人驾驶车就会变得“无所适从”。对此，有专家指出，更先进的无人驾驶车会按照交通法规自主行驶，自动识别交通标志、标线和信号灯，并根据前方交通状况自动选择跟车、换道或超车。

    ———　现状　———

    我国技术与国外相比差在哪？

    2004年，美国和欧洲各国就以举办无人驾驶汽车比赛的方式，推动该技术的发展。近年来，德国自由大学的MIG无人驾驶汽车、意大利帕尔马大学的无人驾驶汽车和美国谷歌公司的无人驾驶汽车，都纷纷开始上路测试。其中谷歌的无人驾驶汽车更是引起了人们的极大关注，并获得了美国内华达州机动车辆管理局发出的首张许可证——允许检测无人驾驶汽车在拥挤的街道和高速公路等不同交通状况中的应对情况。

    与国外相比，近几年国内无人驾驶车的研究也是风生水起。尤其是在国家自然科学基金委“视听觉信息的认知计算”重大研究计划的支持下，从2009年至今已举办了四届“中国智能车未来挑战赛”，国内顶尖研究机构均派车参赛，而且难度一年比一年大，从封闭道路走向真实道路，还要经过交通信号识别、障碍物避让、汇入车流和U型转弯等测试，水平逐年提高。

    尽管这样，“要赶上国外无人驾驶汽车的水平，我觉得至少还需要10年时间。”大赛裁判组组长、中国科学院自动化研究所研究员王飞跃说。

    郑南宁也坦言，虽然国内比赛取得了很大进步，但目前我国无人驾驶车辆在高性能传感器技术和复杂环境感知技术等方面与发达国家相比还有很大的距离。

    以谷歌无人驾驶车为例，它主要以谷歌街景提供的地理环境和电子地图为导航，以道路拓扑数据路网为约束条件，结合地图存储的、预知的道路标志标线、路口交通信号灯、交通标志和动态交通信息等，对感知与识别的目标进行预瞄处理，降低识别难度并提高处理速度。通过车载相机和激光雷达等传感器检测道路的路面几何特征，融合多传感器信息进行验证，在保证实时性的同时提高道路可行驶范围检测的可靠性，以及车辆在复杂交通环境下的行驶能力，保证车辆的交通安全。而我们的无人驾驶车辆仅依靠所搭载的摄像机等传感器来完成自然环境感知。

    就此问题，军事交通学院领队徐友春说：“我们的无人驾驶车辆在单一环境下，比如在高速公路上行驶基本没问题。但要做到能够在人车混杂，且不时有加塞超车等情况发生的复杂城市道路上行驶，目前还很难实现，这与国外没法比。”

    ———　未来　———

    无人驾驶汽车何时民用化？

    许多人在乎驾驶的乐趣，但更多时候，人们只不过是想方便地抵达目的地罢了。在这种时候，无需劳神驾车，能够将时间和注意力放在更有价值的事情上，无疑具有相当的诱惑力。

    然而，无人驾驶的优势并不仅限于此，预防交通事故也是其重要的应用之一。据了解，交通事故已成为“世界第一害”，而我国在这方面的问题尤其严重。超速行驶、酒后驾驶、疲劳驾驶仍然是导致交通事故多发的主要原因。

    拥有无人驾驶汽车的谷歌公司的微博这样写道：“每年全球因道路交通事故死亡的人数超过120万。我们的技术将可以减少这一数字，甚至使其下降一半。每一工作日，人们平均花费52分钟在上下班路上，而未来，人们将可以用更有效率的方式使用这些时间。”此外，无人驾驶技术能让汽车间的距离缩短，使道路通行的能力倍增，降低相撞概率。它们可以被制造成更轻的车型，对于燃料的消耗也会更少。

    事实上，目前自动油门控制、自动速度控制、测距雷达系统等一些简单的智能辅助驾驶系统已经在不少高档轿车、大客车和大货车上开始应用。比如跑长途货运的司机长时间驾驶，容易疲劳，一旦注意力不集中，方向盘出现不应有的偏转就可能造成交通事故，此时，车上的智能辅助驾驶系统会马上发挥作用，通过识别车道线，纠正货车偏离车道的情况，避免事故发生。

    然而做到这些还远远不够，人们期待无人驾驶汽车真正地走进生活。

    对此，有专家表示，无人驾驶车在我国究竟会不会民用还很难说。但在国防和军事领域，其前景却十分广阔，比如无人驾驶探路、铁路运货等。

    “人脑对自然场景理解有计算机不可比拟的功能，无人驾驶车的研发还面临很多未知挑战，目前很难给出一个民用的具体时间表。”郑南宁说。

    此外，一些业内人士表示，无人驾驶之所以距离民用还很远是因为其技术并不完美，推广面临两大障碍。第一个障碍是责任问题。由于是无人驾驶，一旦出现事故，责任要由谁来承担？生产厂商吗？这种风险可能是厂商所不愿或难以负担的。郑南宁说：“目前我国交通法规尚不允许无人驾驶车辆上路行驶。将来无人驾驶车辆实用化后，发生交通事故的责任归属还需交通管理部门根据新的相关法律法规来判决。”

    第二个障碍是电脑的安全性问题。无人驾驶汽车的运行是基于对电脑系统的高度依赖，一旦车载电脑系统受到病毒侵入或者远程控制，后果不堪设想。轻则发生交通事故、车毁人亡，重则是整个交通系统的瘫痪和整个社会的混乱。这种可怕前景，可能是无人驾驶汽车最致命的弱点。