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汽车无人驾驶是未来发展趋势么?
无人驾驶,汽车,模式汽车无人驾驶是未来发展趋势么?
发布时间:2019-02-08加入收藏来源:互联网点击:
一、无人驾驶汽车发展是否涉嫌炒作
前几天,央视传来大消息:《专家预言:25年后人类将被禁止开车!》。其中认为:“为了让交通更安全,最多再过25年,人类将被禁止开车,而由无人驾驶技术全面取而代之”,“如果未来美国公路上90%的汽车变成无人驾驶汽车,车祸数量将从600万起降至130万起,死亡人数从3.3万人降至1.13万人”。这些数据是否真实可靠?
无独有偶,2017年8月份在安徽合肥由中国工程院主办的全国“交通安全与交通事故主动预防”学术论坛,美国工程院专家认为:“从统计上看,无人驾驶汽车的事故是传统驾驶汽车事故的4倍。主要事故方式为追尾。主要致因是车速慢、起步慢、地图版本等。分析认为无人与有人驾驶交通流上存在许多差异。人类全部实现无人驾驶的时代还难以预料”。
另据王笑京《新一代ITS助力交通转型发展》(见中国工程院学术论坛《交通安全与交通事故主动预防》,中国合肥,20.17.7,第35页)称,“交通不是自身的结束,它更是一种方法使得人们获得他们所需要的”、“无人或自动驾驶不仅仅涉及技术”、“智能交通系统在新一代信息技术和新的社会条件下需要认真考虑起作用的和不作用的”、“交往、社会生活、文化生活具有部分的可替代性”。
无人驾驶汽车的技术发展有目共睹,但媒体上表达的观点却千差万别,不能不让我们怀疑专家的研究差异,还是报道差异?研究者应以科学的态度去研究无人驾驶技术,媒体工作者也应当以客观科学的态度去宣传报道才是。
二、人是如何驾驶汽车的
中国有3亿多人在驾驶汽车,估计驾驶人都知道人是如何驾驶的。如果用心理行为模式表达一下,如下图所示:
图1 人为驾驶模式之一
(引自刘俊利《汽车驾驶心理学》,济南出版社,2006)
图2 人为驾驶模式之二
(引自《道路运输驾驶员继续教育教程》)
从图中可以看出,人为驾驶模式是人(驾驶人)在道路上通过感觉器官感知车内外所有信息,然后人通过这些信息进行思考,判断,意志等过程进行决策,最后人采取相应的肢体运动操作控制车辆。
感知时,感觉有视觉、听觉、嗅觉、平衡觉以及肤觉、动觉、触觉等。几乎调动了人的所有感觉器官,去感受人体之外的所有与驾车有关的信息。为正确处理交通情况(信息)奠定基础。
人为驾驶模式,交通事故的确不断。根据统计,全球每年因车祸造成的死亡人数多达125万,相当于每天有3424人死于车祸。我国汽车发展晚于西方国家,交通安全尚待适应或治理之中。事故自然高于世界其他国家。
之所以发生事故,从上图可以看出,人为驾驶模式的直接原因是由感知、决策和判断决定的。由于人的情况各异,具体三者的原因占比虽无从考究。但追究导致人为驾驶模式错误直至发生事故的三大过程(或思路)是肯定的。
随着驾校或驾培市场的不断规范,会毫无质疑首先提高驾驶人的动作技能,即人为驾驶模式的“操作”能力。目前有些女驾驶人“踩制动踩成油门”的事件时有发生,实际上是此类能力的个案。但人们总是拿来炒作一番,其作用为生活的“调料”,吸引眼球而已。
其次随着驾驶人的不断独立驾驶及经验,心智技能会逐步提高,即人为驾驶模式的“感知-决策”能力。这是驾驶中最难以控制的环节,从目前的事故致因看,主要是法律意识问题、个性特征等。
三、无人驾驶是如何实现的
无人驾驶,顾名思义就是不用人而又完全仿效人一样的驾驶。究竟这种无人驾驶模式是如何替代人为驾驶模式的?在此,根据所搜集到的最新资料,从驾驶心理学角度出发谈谈对无人驾驶模式替代的可能性。
1.感知
“感知”是驾驶行为重要的第一步,不论是有人还是无人的驾驶。其目的在于感知汽车周围的障碍物及其危险程度,以便于进行后续的驾驶程序或动作。人为驾驶模式的“感知”包括感觉和知觉。感觉又包括视觉、听觉、触觉、平衡觉等,来感知汽车外有光线、声音、温度、气味等属性的与驾车有关的物体。但目前无人驾驶模式的“感知”是由车载传感系统所替代,是否能全部替代上述车外特征各异的物体,实际上并不是那么简单。
据有关资料称,无人驾驶模式主要模拟了人类利用视觉感知环境进而操控车辆的过程。这个过程的模拟主要由综合利用机器视觉、人工智能、自动控制等技术完成。
定位在无人驾驶模式研究中也是重要的一方面。其作用在于确定汽车在道路上的位置,一方面确定汽车与交通参与者的距离,另一方面规划路线以便使汽车顺利到达目的地。既有“行驶路线”的整体作用,又有“行驶点”的驾驶行为作用。从汽车局部安全驾驶行为来讲,定位仅对驾驶过程中具有“感知”的部分替代作用。因为,一个不会驾驶操作的人,也能够进行行驶轨迹和路线规划。目前定位系统追求高精度地图是必然趋势,关键在于怎样实时更新地图。
谷歌是无人驾驶模式的主要研究者之一。谷歌无人驾驶模式是通过摄像机、雷达传感器和激光测距仪来完成视觉功能。车顶上的扫描器发射64束激光射线,然后激光碰到车辆周围的物体,又反射回来计算物体的距离。另一套在底部的系统测量出车辆在三个方向上的加速度、角速度等数据,然后再结合GPS数据计算出车辆的位置,所有这些数据与车载摄像机捕获的图像一起输入驾驶过程的第二个程序“决策”。
综上,基本涵盖了当前无人驾驶模式研究中替代“感知”部分的可能性。人为驾驶模式“感知”能力的所有替代,还任重道远。
2.决策-操作
之所以将“决策”和“操作”合并起来阐述,在于当前实现起来并非困难。人为驾驶模式中的“决策-操作”,一般在驾校或获取驾照之后1-3年内完成。从有意注意到无意注意的训练,最后几乎成为自动模式。如果没有达到如此程度,这要找驾校或自身的原因。在当今社会计算机高度发展的今天,模拟或替代这些功能似乎很简单。人为可能会出错(如错踩油门),计算机控制出错的概率非常小。甚至在计算机诞生之日起,替代人为驾驶模式中的“决策-操作”已成为可能并达到较高的程度。如汽车上安装计算机单片机。从“感知”来的信息,经过计算机软件以极高的速度处理这些数据,并能非常迅速的作出判断,是无人驾驶模式比较成功取代的部分。计算机与操纵机构连接,控制汽车的发动机、转向系和行驶系等,从而使车辆能够安全、可靠地在道路上行驶。
四、无人驾驶汽车与交通参与者之间的关系
从物理学的角度出发,一个物体(汽车)在一个平面(道路)上,无论是静止还是运动,不与其他物体(在道路上一律称为障碍物或第三者)相撞的基本原理就是与其他物体保持一定的距离。这种距离不是一个方向,是多维的、空间的。与现行法律相关的就是遵守道路交通安全法律法规的速度和保持车距规定。
人为驾驶模式中,驾驶人处在汽车之中,其汽车的行车行为即为人的行为。而汽车在运行中,汽车自身之外的不仅仅是静止的物体,还有运动中的人,况且主要是人。而且在驾驶中,这种确保安全距离的信息处理过程,主要是人与人的关系问题。我们称“汽车社会”,实际上就界定了汽车运动物体之间的关系就是人与人之间的关系问题。换言之,在道路上,能够处理好人与人之间的距离关系,就能决定着汽车运动之间的安全关系。人与人之间的关系属于社会学范畴,道路上汽车与汽车之间的关系属于物理学范畴。
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