永不相撞的“智能”汽車(chē)

　　高速公路上的駕駛過(guò)程中，低頭看一眼手機(jī)短信，僅僅幾秒鐘，汽車(chē)的緊急自動(dòng)剎車(chē)系統(tǒng)就會(huì)響起警報(bào)，在你的視線重新回到道路前方時(shí)，你的車(chē)子馬上就要撞到前面正在減速的貨運(yùn)卡車(chē)尾部了。這個(gè)令人心驚膽戰(zhàn)的驚險(xiǎn)情景正是2012年初美國(guó)交通部和包括福特、通用在內(nèi)的八家汽車(chē)制造商一起在加州進(jìn)行最后的六次道路測(cè)試所采用的場(chǎng)景。

　　這項(xiàng)測(cè)試就是美國(guó)交通部針對(duì)多個(gè)汽車(chē)制造商研發(fā)的新一代車(chē)輛通信技術(shù)進(jìn)行的實(shí)際道路測(cè)試，目的是驗(yàn)證該系統(tǒng)能否減少交通事故的發(fā)生，從而挽救生命，改善交通狀況。永不相撞的汽車(chē)根據(jù)美國(guó)國(guó)家公路交通安全管理局的調(diào)查報(bào)告顯示，80%的公路交通事故是由于駕駛員在事故發(fā)生前3秒內(nèi)的疏忽造成的。

　　戴姆勒-奔馳公司的一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)表明，如果提前0.5秒示警駕駛員，60%的追尾事故可以避免;若駕駛員能提早1.5秒得到示警并采取措施，則可以避免90%的追尾撞車(chē)事故。上面提到的新一代車(chē)輛通信技術(shù)是指汽車(chē)通信網(wǎng)WAVE(IEEE802.11p)，這個(gè)顯得專(zhuān)業(yè)高深的技術(shù)術(shù)語(yǔ)其實(shí)并不難理解。WAVE的全稱(chēng)是WirelessAccessintheVehicularEnvironment，意為實(shí)現(xiàn)汽車(chē)環(huán)境下進(jìn)行無(wú)線訪問(wèn)的通信協(xié)議，從IEEE開(kāi)頭命名的協(xié)議編碼我們可以看出該協(xié)議已經(jīng)成為了工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，即我們目前經(jīng)常聽(tīng)到的“車(chē)聯(lián)網(wǎng)”。

　　任何技術(shù)的產(chǎn)生如果沒(méi)有實(shí)際的應(yīng)用場(chǎng)景都是沒(méi)有意義的，WAVE也不例外，目前該技術(shù)在應(yīng)用層面主要用于兩個(gè)主要的應(yīng)用領(lǐng)域，一個(gè)是V2V(VehicletoVehicle)系統(tǒng)，即車(chē)對(duì)車(chē)通信系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱(chēng)車(chē)間網(wǎng)，可以實(shí)現(xiàn)高速率的車(chē)輛之間的數(shù)據(jù)交換。另一個(gè)是V2X(VehicletoInfrastructure)系統(tǒng)，即車(chē)對(duì)道路基礎(chǔ)設(shè)施通信系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱(chēng)車(chē)路網(wǎng)，可以實(shí)現(xiàn)車(chē)輛與指定波段的標(biāo)準(zhǔn)智能交通系統(tǒng)(ITS)路邊基礎(chǔ)設(shè)施之間的通信和雙向數(shù)據(jù)交換。在V2V系統(tǒng)中，每輛汽車(chē)都必須使用一種約定好的標(biāo)準(zhǔn)方式來(lái)廣播車(chē)對(duì)車(chē)通信的信息，但信息的具體展現(xiàn)方式是不受限制的，這就給了汽車(chē)制造商很大的發(fā)揮空間。這些系統(tǒng)的設(shè)計(jì)其實(shí)是一門(mén)藝術(shù)，參與V2V系統(tǒng)研發(fā)和道路測(cè)試的八大汽車(chē)制造商在這方面也是各顯神通。舉個(gè)例子，當(dāng)你正準(zhǔn)備穿過(guò)一個(gè)十字路口時(shí)，正好有輛車(chē)想從你的右邊超車(chē)，謳歌TL車(chē)型會(huì)在里程表的上方顯示黃色的提示信息;而福特開(kāi)發(fā)的系統(tǒng)會(huì)在你的擋風(fēng)玻璃上閃爍從左至右的紅燈來(lái)提示，同時(shí)為了確保你能獲得該項(xiàng)提醒，你的座椅也會(huì)從左至右地發(fā)生振顫。實(shí)際測(cè)試表明，最有效的警報(bào)策略是聽(tīng)覺(jué)警報(bào)和觸覺(jué)警報(bào)，將兩者結(jié)合在一起的方式最為合理，并被廣泛采用。由于行駛過(guò)程中駕駛者的視覺(jué)盯在道路前方，已經(jīng)在接收很多信息，而聽(tīng)覺(jué)系統(tǒng)和觸覺(jué)的負(fù)擔(dān)則較輕，所以駕駛員對(duì)振動(dòng)或者剎車(chē)錄音的反應(yīng)要比對(duì)儀表盤(pán)上指示燈提示的反應(yīng)更加敏感。在這些測(cè)試中，無(wú)一例外，所有汽車(chē)制造商設(shè)計(jì)的系統(tǒng)都是用聲音作為最緊急的警報(bào)，如即將撞車(chē)的警報(bào)。而其他的、相對(duì)不那么重要的提醒，如一輛車(chē)正從另外一條車(chē)道加速駛來(lái)的信息通常采用視覺(jué)提醒，顯示在儀表盤(pán)、擋風(fēng)玻璃或是后視鏡上。

　　令人興奮的是，隨著該項(xiàng)測(cè)試的完成，美國(guó)交通部決定下一階段在美國(guó)的六個(gè)城市進(jìn)行一整年的現(xiàn)場(chǎng)試點(diǎn)。將近幾十萬(wàn)輛汽車(chē)、卡車(chē)和巴士將會(huì)裝配V2V系統(tǒng)。通過(guò)該試點(diǎn)結(jié)果，美國(guó)交通部將決定是否在2013年強(qiáng)制要求汽車(chē)制造商在近幾年里為所有的新車(chē)安裝V2V通信系統(tǒng)。如果政府要求汽車(chē)制造商在所有的車(chē)輛上開(kāi)始安裝V2V系統(tǒng)，那么首批使用該技術(shù)的汽車(chē)預(yù)計(jì)將會(huì)在2018年左右面市。另?yè)?jù)通用汽車(chē)公司表示，V2V系統(tǒng)的價(jià)格將約為208美元(約合1579元人民幣)。過(guò)去，為了減少和避免交通事故，汽車(chē)設(shè)計(jì)工程師們一直在想辦法如何設(shè)計(jì)出最好的防抱死制動(dòng)系統(tǒng)、緊急剎車(chē)輔助系統(tǒng)用來(lái)提高汽車(chē)的行駛穩(wěn)定性，并為車(chē)輛配置三點(diǎn)式安全帶、安全氣囊等被動(dòng)安全設(shè)施來(lái)加強(qiáng)對(duì)駕乘者的保護(hù)。

　　盡管這些方法在過(guò)去都曾經(jīng)無(wú)數(shù)次地保護(hù)了人們的安全甚至挽救其生命，但它們并不是解決安全駕駛的唯一途徑，更不是科技高速發(fā)展下的未來(lái)汽車(chē)所應(yīng)具備的特性。V2V這個(gè)系統(tǒng)的誕生恰恰給出了新的解決方案，因?yàn)檫@種主動(dòng)安全系統(tǒng)可以讓汽車(chē)變得更加“聰明”更加“智能”。V2V系統(tǒng)就像給汽車(chē)賦予了生命，給予了這些機(jī)器“說(shuō)話(huà)交談”的能力，可以對(duì)其他汽車(chē)說(shuō)：“哥們兒，小心點(diǎn)，別和我撞上了!”“別加塞兒!”“慢點(diǎn)，前方有事故，我要減速了。”如果說(shuō)V2V賦予了汽車(chē)與汽車(chē)之間溝通交談的能力，那么可以把V2X當(dāng)作賦予了汽車(chē)感知環(huán)境的能力。V2X系統(tǒng)可以與任何安裝在路邊或附近的兼容的基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)備傳遞信息，讓司機(jī)在視線被前方大型車(chē)輛或障礙物阻擋時(shí)能及時(shí)作出應(yīng)對(duì)。例如，在危險(xiǎn)的拐角處安裝該設(shè)備，一旦車(chē)輛高速接近該彎道，裝有V2X應(yīng)用系統(tǒng)的智能手機(jī)就會(huì)給駕駛者發(fā)送提醒信號(hào)。路邊設(shè)備還可以標(biāo)示道路施工區(qū)域的位置，當(dāng)車(chē)輛進(jìn)入?yún)^(qū)域時(shí)，系統(tǒng)會(huì)給駕駛者發(fā)送建議信息，并接收在施工區(qū)域的其他車(chē)輛的行駛信息。該系統(tǒng)還可以將道路表面狀況及時(shí)通知后方車(chē)輛。當(dāng)車(chē)輛遇到道路上的凹坑時(shí)，懸架系統(tǒng)能夠通過(guò)測(cè)量陷入深度來(lái)確定凹坑的損壞程度。

　　因此，當(dāng)前方行駛車(chē)輛遇到凹坑時(shí)，凹坑的位置和損壞程度會(huì)同時(shí)傳遞給通信范圍內(nèi)的后方車(chē)輛，該車(chē)的駕駛員得到提示后，可以根據(jù)實(shí)際情況選擇提前避讓或快速通過(guò)。這個(gè)系統(tǒng)和現(xiàn)階段很多汽車(chē)制造商研發(fā)的主動(dòng)安全系統(tǒng)究竟有何區(qū)別?

　　目前曝光較多的是沃爾沃汽車(chē)引以為傲的城市安全系統(tǒng)，該系統(tǒng)利用安裝在風(fēng)擋玻璃頂部的一個(gè)激光傳感器監(jiān)測(cè)前方路況，能探測(cè)到車(chē)輛保險(xiǎn)杠前方10米以?xún)?nèi)的物體。當(dāng)車(chē)速低于30公里/小時(shí)，如果駕駛員對(duì)于前方物體距離過(guò)近而沒(méi)有相應(yīng)反應(yīng)，如踩剎車(chē)，該系統(tǒng)判斷有即將發(fā)生碰撞的危險(xiǎn)時(shí)，會(huì)自動(dòng)對(duì)車(chē)輛制動(dòng)處理。這類(lèi)技術(shù)有一個(gè)最大的問(wèn)題就是傳感器探測(cè)距離短，只有當(dāng)汽車(chē)處于低速行駛狀態(tài)時(shí)才能發(fā)揮作用。V2X系統(tǒng)可以將預(yù)警距離擴(kuò)展得更遠(yuǎn)，并且可以通過(guò)攝像傳感器和專(zhuān)用短程通信路邊設(shè)備，與覆蓋范圍內(nèi)的周邊環(huán)境同步。它利用衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)定位車(chē)輛所處的位置坐標(biāo)，并通過(guò)專(zhuān)用短程通信技術(shù)把路況、車(chē)輛信息無(wú)線傳送到周邊的不同車(chē)輛上。