隨著人工智能技術(shù)的進(jìn)步 無(wú)人駕駛汽車(chē)正從封閉測(cè)試場(chǎng)走向公共道路

4月18日，在第十八屆上海國(guó)際車(chē)展期間，同期舉行了 “2019 AI＋智能汽車(chē)創(chuàng)新峰會(huì)”，中科院自動(dòng)化所王飛躍教授作大會(huì)報(bào)告，他認(rèn)為未來(lái)交通需要將有人車(chē)、遙控車(chē)、網(wǎng)聯(lián)車(chē)、無(wú)人車(chē)通過(guò)平行駕駛理論統(tǒng)一成“平行汽車(chē)”，平行汽車(chē)將實(shí)現(xiàn)車(chē)輛的運(yùn)營(yíng)、監(jiān)控及應(yīng)急管理三結(jié)合，實(shí)現(xiàn)安全高效的未來(lái)出行。

汽車(chē)與馬車(chē)的“戰(zhàn)爭(zhēng)”

1820年，蒸汽汽車(chē)在英國(guó)達(dá)到了實(shí)用化的階段，首先是作為公共汽車(chē)，然后是私人汽車(chē)。蒸汽汽車(chē)行駛時(shí)像傳說(shuō)中的火龍，噴吐著煙火粉塵，發(fā)出很大的噪音，行人和馬倍受驚擾，趕馬車(chē)的人更為反感。為解決這一矛盾，英國(guó)從1858年開(kāi)始實(shí)行最早的道路交通法規(guī)——“紅旗法”，規(guī)定蒸汽車(chē)在郊外和市內(nèi)都要限速，而且在蒸汽汽車(chē)前方幾米遠(yuǎn)的地方要有一手持紅旗的人先行。

汽車(chē)與馬車(chē)的戰(zhàn)爭(zhēng)大約持續(xù)了接近一個(gè)世紀(jì)，最終憑借著新生事物強(qiáng)大的生命力，再加上幾代人堅(jiān)持不懈的努力改進(jìn)，汽車(chē)終于代替馬車(chē)，成為人類在陸地上的主要交通工具。

隨著人工智能技術(shù)的進(jìn)步，無(wú)人駕駛汽車(chē)正逐漸從封閉測(cè)試場(chǎng)走向公共道路。有人駕駛的汽車(chē)與無(wú)人駕駛汽車(chē)在道路上混合行駛時(shí)，是否也將出現(xiàn)相似的矛盾？

4月18日，在上海國(guó)家會(huì)展中心舉行的 “2019AI＋智能汽車(chē)創(chuàng)新峰會(huì)”上，中科院自動(dòng)化所王飛躍教授作了題為《平行汽車(chē)到平行駕駛：從“功能汽車(chē)”到“智能汽車(chē)”》報(bào)告，他認(rèn)為有人車(chē)和無(wú)人車(chē)同時(shí)上路是未來(lái)交通發(fā)展的過(guò)渡階段，就像馬車(chē)和汽車(chē)混合行駛一樣，至少要持續(xù)十幾年。未來(lái)以更加智能、高效、節(jié)能為核心理念設(shè)計(jì)的無(wú)人車(chē)，將會(huì)徹底把人從駕駛員位置上取代掉。

平行車(chē)：將有人車(chē)、遙控車(chē)、網(wǎng)聯(lián)車(chē)、無(wú)人車(chē)統(tǒng)一起來(lái)

目前，無(wú)人駕駛汽車(chē)上路存在諸多難題，不過(guò)這在王飛躍教授眼中都是暫時(shí)的“馬糞問(wèn)題”，新技術(shù)的產(chǎn)生將讓這些難題自動(dòng)消失?！拔覀€(gè)人認(rèn)為從環(huán)保、資金投入等角度看，目前大力推廣無(wú)人駕駛汽車(chē)太過(guò)著急，可以率先應(yīng)用于一些特殊的場(chǎng)合，逐漸從礦山、物流（包括碼頭）、市政落地，慢慢發(fā)展到出租車(chē)、完全無(wú)人駕駛汽車(chē)?！蓖踅淌诘难酝庵馐钱?dāng)下應(yīng)該從特殊場(chǎng)景入手，結(jié)合技術(shù)的延續(xù)性，思考未來(lái)交通的頂層架構(gòu)。當(dāng)?shù)缆坊A(chǔ)設(shè)施、通信技術(shù)、車(chē)載硬件技術(shù)以及算法發(fā)展完善后，再推動(dòng)完全無(wú)人化，會(huì)少走很多彎路。所以“2050年落地也不遲?！?/p>

未來(lái)的無(wú)人駕駛汽車(chē)將用何種人工智能來(lái)引導(dǎo)？王飛躍教授借用AlphaGo 戰(zhàn)勝人類職業(yè)圍棋高手的事例解釋了未來(lái)人工智能的三個(gè)范式：

（1）平行：真實(shí)世界與虛擬世界的互動(dòng)

（2）從牛頓到莫頓：從“小規(guī)律、大定律”到“大數(shù)據(jù)、小定律”

（3）小數(shù)據(jù)導(dǎo)成大數(shù)據(jù)提煉成小智能

當(dāng)這種人工智能放到無(wú)人駕駛上就形成了虛實(shí)互動(dòng)的平行駕駛。所謂的平行駕駛就是通過(guò)人工系統(tǒng)對(duì)實(shí)際無(wú)人車(chē)和路建模，構(gòu)建軟件定義車(chē)輛及車(chē)路系統(tǒng)，軟件定義的汽車(chē)（人工汽車(chē)）和物理汽車(chē)一起開(kāi)，而且一部物理汽車(chē)要對(duì)應(yīng)三部軟件汽車(chē)：一部用來(lái)做描述，與物理車(chē)通過(guò)無(wú)線傳感網(wǎng)聯(lián)在一起，描述車(chē)輛的即時(shí)狀態(tài)，不論開(kāi)到哪里都受監(jiān)護(hù)；一部用來(lái)做預(yù)測(cè)，前方道路是否發(fā)生事故，是否擁堵，預(yù)測(cè)車(chē)輛都能提前預(yù)測(cè)；還有一部用來(lái)做規(guī)劃和引導(dǎo)，給你提方案，怎樣路線最好，最省油，最節(jié)約時(shí)間。物理汽車(chē)和虛擬汽車(chē)同步行駛，保證在物理世界安全，在精神世界安全，在智能世界安全，實(shí)現(xiàn)300％的安全。

同時(shí)建立控制計(jì)算中心，對(duì)無(wú)人車(chē)和道路采集的真實(shí)數(shù)據(jù)及人工系統(tǒng)的虛擬數(shù)據(jù)進(jìn)行聯(lián)合優(yōu)化，保證無(wú)人駕駛更高級(jí)別的安全性，對(duì)單車(chē)進(jìn)行相應(yīng)的改造，從而降低車(chē)輛成本。平行駕駛充分利用了全球數(shù)字化及信息化資源，將云端、道路及車(chē)輛上的資源無(wú)縫銜接，充分考慮安全性、舒適性、敏捷性和智能性等指標(biāo)，將物理、社會(huì)、信息空間打通，從而有效保證車(chē)輛行駛安全與最優(yōu)行車(chē)體驗(yàn)，最終實(shí)現(xiàn)可靠、舒適、快速的平行駕駛。

王飛躍教授提到“從有人車(chē)、遙控車(chē)、到網(wǎng)聯(lián)車(chē)、再到無(wú)人車(chē)，這四類車(chē)可通過(guò)平行駕駛完成統(tǒng)一，形成第五種車(chē)叫做平行車(chē)。平行車(chē)未來(lái)的目標(biāo)是將物理世界的 UDC（不定性（Uncertainty），多樣性（Diversity）和復(fù)雜性（Complexity））轉(zhuǎn)化為知識(shí)世界的 AFC（具有深度知識(shí)支持的靈捷（Agility）、通過(guò)實(shí)驗(yàn)解析的聚焦（Focus）、能夠反饋互動(dòng)自適應(yīng)的收斂（Convergence））。用現(xiàn)實(shí)世界的術(shù)語(yǔ)來(lái)講，即實(shí)現(xiàn)運(yùn)營(yíng)、監(jiān)控及應(yīng)急管理三結(jié)合。其中，運(yùn)營(yíng)要實(shí)現(xiàn)兩個(gè)“E”－Effective、Efficient?！?/p>

在平行理論的框架下，感知、規(guī)劃、網(wǎng)絡(luò)、轉(zhuǎn)向控制、測(cè)試都需要平行。無(wú)人車(chē)通過(guò)計(jì)算實(shí)驗(yàn)的方式把小數(shù)據(jù)導(dǎo)成大數(shù)據(jù)，大數(shù)據(jù)導(dǎo)成小智能，核心就是平行學(xué)習(xí)?；谄叫欣碚摚梢詷?gòu)建人工場(chǎng)景來(lái)模擬和表示復(fù)雜系統(tǒng)的特定場(chǎng)景，并將選取的特定“小數(shù)據(jù)”在平行系統(tǒng)中演化和迭代，以受控的形式產(chǎn)生更多因果關(guān)系明確、數(shù)據(jù)格式規(guī)整、便于探索利用的大數(shù)據(jù)，這就是平行視覺(jué)。

同時(shí)，虛實(shí)互動(dòng)的車(chē)輛智能評(píng)估與擴(kuò)展方法平行測(cè)試，可以用來(lái)測(cè)試和驗(yàn)證無(wú)人車(chē)對(duì)復(fù)雜交通場(chǎng)景的理解和行駛決策的能力， 使無(wú)人駕駛車(chē)輛進(jìn)一步提高適應(yīng)復(fù)雜環(huán)境的能力。平行測(cè)試的文章于近期發(fā)表在國(guó)際知名《科學(xué)》雜志的子刊《科學(xué)·機(jī)器人學(xué)》（Science RoboTIcs）中。

平行駕駛技術(shù)發(fā)展

談到平行駕駛技術(shù)近年來(lái)的發(fā)展，就必須要提到一家中科院系的慧拓智能機(jī)器有限公司，該公司以ACP平行理論為基礎(chǔ)，致力于新一代云端化智能網(wǎng)聯(lián)自動(dòng)駕駛技術(shù)的研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化。去年3月18日，慧拓在中國(guó)智能車(chē)綜合技術(shù)研發(fā)與測(cè)試中心（常熟）發(fā)布其 “第三代平行駕駛系統(tǒng)”，公開(kāi)演示了“駕駛員”如何利用平行駕駛管控中心的遙控駕駛系統(tǒng)中遠(yuǎn)程管理并控制在真實(shí)道路上行使的多輛無(wú)人駕駛車(chē)。去年6月30日，在IEEE IV 2018 On－Road DemonstraTIon 國(guó)際智能車(chē)聯(lián)合道路演示上，展示了平行駕駛3．1版，現(xiàn)場(chǎng)演示了一般交通場(chǎng)景響應(yīng)式接管、緊急交通場(chǎng)景主動(dòng)接管、主動(dòng)避障、中心駕駛員實(shí)時(shí)狀態(tài)檢測(cè)四個(gè)部分。圍繞“平行駕駛”框架的平行駕駛3．1系統(tǒng)，通過(guò)平行駕駛管控平臺(tái)流暢的管理多臺(tái)無(wú)人車(chē)，讓無(wú)人車(chē)更安全平穩(wěn)的在道路上行駛，這無(wú)疑是自動(dòng)駕駛技術(shù)的落地提供了一種安全、可靠、高效的實(shí)施方案，實(shí)現(xiàn)道路上混合車(chē)輛系統(tǒng)（有人駕駛、自動(dòng)駕駛、無(wú)人駕駛）的安全平穩(wěn)智能管理，同期也成立了一個(gè)國(guó)際平行駕駛聯(lián)盟（iPDA），由18所學(xué)校參加進(jìn)來(lái)共享數(shù)據(jù)。

另外，慧拓與吉利合作的平行駕駛，與徐工合作的平行礦山，與一汽合作的平行物流等項(xiàng)目都在進(jìn)行中。王教授最后提到，“目前平行駕駛中虛擬測(cè)試已經(jīng)占到了99％，但是仍然是不夠的，最終要將物理車(chē)測(cè)試降到萬(wàn)分之一甚至更小。把過(guò)去在物理世界吃一塹，虛擬世界長(zhǎng)一智，變成在虛擬世界吃多塹，物理世界長(zhǎng)多智?！?/p>