自驾驶汽车时代临近

吕　静

已有迹象显示出，自动驾驶机器人的灵巧机智终将胜过人类驾驶员，只是人们尚未准备好迎接这种新技术

达帕城市挑战赛是由五角大楼美国国防机构国防高级研究计划局(DARPA)组织的一场比赛，它历时6小时，需要在模拟城市道路上行驶100公里。

在今年达帕城市挑战赛上，加州理工学院队参赛的是一个叫做“爱丽丝”的汽车机器人，它是一辆灰色而靓丽的福特小货车。

在起跑线上，爱丽丝的前灯在朦胧的晨光中亮着。柴油机发出很大的轰鸣声。只见爱丽丝的激光眼看看左边，又看看右边，谨慎地留意着周围，然后又直视前方。

一个机器人是不会紧张的，但是她的发明人——帕萨迪纳加州理工学院队的成员却肯定是很紧张的。他们希望证明像爱丽丝这样的汽车能成为未来之星。

10月26日是资格赛的头一天，资格赛需要对机器人道路技能进行一周测试，通过者才有机会参加决赛。在比赛中，这些选手必须自动进行道路导航，服从交通法规，最难的是要避免相互碰撞。获胜小组将得到200万美元，并在机器人研究的历史上留下浓重的一笔。

美国政府希望让获胜者转向为军方供给车辆，用在战争地区；而一些公司则希望造出能成为城市特征的自动驾驶机器人汽车。人们已经开始议论这种车是否可以降低道路死亡率。

在随后的测试中，爱丽丝没能进入决赛。不管怎么说，这些自动驾驶的机器人是机器人世界的骄傲。参赛的11个小组共有6组将进入11月3日的决赛，这是一场严格的比赛，车辆要经过不可预料的流动交通车辆群、还有停车场、建筑工地，甚至要从一条低处的土路开到南加州的高地沙漠上去。虽然中间出了几个小事故，但总地说来，比赛结果是鼓舞人心的。无人驾驶的汽车在高速公路上的表现与人们的预想很接近。

拟人识途的机器车

城市挑战赛并不是五角大楼第一次涉足机器人的比赛。在2004年和2005年的大挑战中，机器人汽车必须能自己导航出一条通过莫哈韦沙漠(在美国加利福尼亚西南)的土路。只不过在那次比赛中，机器人不得不避开固定路障，并根据GPS整理的已知名单作为“路点”，进行简单的比较。机器人比赛的老选手威廉姆•维塔克所在的卡内基梅隆大学队制造了今年城市挑战赛的冠军车“老板”。

“老板”是一辆大块头的雪佛兰，虽然它赢得了大赛，但大多数城市挑战赛的决赛选手都有着和它类似的基本构造，即：一排激光器、雷达发射器、传感器以及具有立体相机功能的机器眼。这些视觉数据经过软件处理，能够将信息拼接在一起，创建出汽车周围的3D模型，这种模型可以不停地更新变化。

这些车上装有该地区的地图，以及它们将要经过的路点名单，这样就能保证它们可以顺利通过这条道路上有挑战性的路段。要走出最佳路线，汽车机器人需要综合考虑起始位置、路点和地图，然后通过随时对周围路况的反应及时修改其行车计划。

比如，如果一辆车在路上遇到一辆停在那里的汽车，它会停下来检查这辆车与红绿灯、或停车标志或十字路口距离有多远，这些信息可能会指示出该车停下来的原因。如果那辆车停车已经好一会儿，而且它离开十字路口也不近，机器人就判断该车已坏或原本就是停在那里的，于是机器人就超过该车。要完成这一点，机器人先要模拟出几条可能的线路，比如像窜上边道，然后挑选最近的可能线路，再检查走哪一条路有可能破坏道路交通法规。

真正考验机器人的是那些在地图上没有标示的道路。当汽车进入这样的“区域”时，不仅必须只靠传感器导航，还经常被要求执行诸如“在某个地方安全停车”的指令。

停车对机器人是一件比人做起来要容易的事情。比如，在一个像购物大厦的停车场，很多人都会直接开进一个空位，然后倒车，将车放正。但是“老板”却选择了先用一种干净利落的急转直接进入车位的策略。虽然这种窍门停车入位的速度比较快，但一般人不会经常用。

比赛到最后，还是资金和经验赢得了胜利。“老板”完成整个行程的平均速度是每小时22公里。这个成绩略好于2005年夺冠大挑战赛的斯坦福大学队。这两个研究团队都耗资100万美元研究该项目。

将汽车控制权交给机器

实际上，我们的普通汽车已经越来越“机器人化”了。目前，研究人员正在测验用来防止撞车的两车无线电通讯系统(C2C)。必要时，两车间的通讯可能被用在刹车上。

当达帕梦想着无人驾驶的汽车时，通过C2C的部分控制可能已经接近现实。现在，美国联邦通讯委员会业已为轿车配给了无线电频谱，而日本和欧洲也计划同样办理。

这种设施不仅能防止车辆相撞，也同样可能对行人提供安全防护，前提是行人携带着无线电发射机应答器。利用这种技术，紧急装置可以给出有人临近的信号。

与此同时，新技术也很快应用到了汽车自动驾驶上。一些配备有电子动态控制系统(ESC)的高端汽车，将利用传感器通过控制独立地安装在每个车轮上的刹车来决定汽车底盘怎样倾斜，从而防止汽车侧滑和翻车。美国政府计划2009年安装ESC系统的汽车至少达到50%，到2011年，所有美国的小汽车都将安装上ESC。美国大陆泰密克汽车系统的菲利普•海德里说：“在美国，ESC一年能救命1万。”

从高端汽车沿袭而来的是汽车自适应巡航控制系统，在这里，前置雷达系统监控着汽车前面区域。另外，还有出现在雷克萨斯、卡迪拉克、沃尔沃和宝马车型上的是车道偏离预警系统，绝大多数情况下这种警报是混合有警告灯的警报声，但也有一些警报应用了简单的刹车。

不过，这些安全特征也可能分散了人们的注意力。所以，海德里指出，未来要将这些特征结合起来做更多的幕后工作。第一个尝试是一个叫做预防性安全的系统，该系统现在已经安装在梅赛德斯-奔驰的S和E型车上。当汽车的雷达系统感觉到前端的碰撞迫近时，它会自动收紧安全带，摇上车窗，调整座位使得气囊的有效作用最大化。

交通事故死亡率可能下降？

当然，在无人驾驶的汽车开始真正上路之前，还需要解决一些具有挑战性的问题。比如，这种汽车必须要学会分辨汽车和其他运动物体的区别，这种运动的物体可能是行人，也可能是一个球，后面跟着一个拍皮球的孩子。虽然现在还没有另外一个达帕比赛的正式计划，机器人专家估计这种能力将成为达帕测试的新技巧。城市挑战赛还没有测试机器人驾驶的汽车在真正高速公路上的速度。

一旦这种技术成熟，美国军方将首先从中获益。到那时，不用几年功夫，1/3的地面车辆都会变成无人驾驶。因为这种改变能通过自动后勤行动挽救军队的有生力量。密执安大学一位专家查克•加科巴斯说：“在伊拉克，我们20%的运输能力都是用来给军队送水的。在这种环境中是可以用机器人来替代很多人去挨炸弹的。”

但是，无人驾驶的汽车并不能很快走向大街小巷的最主要原因，其实是人们可能会发现由无人驾驶汽车引起的事故特别不能让人接受。这就意味着机器人的导航技巧和避开障碍物的能力都要在它们上路之前接近完美。“第一例自动驾驶汽车撞死人的事故将使得这个领域倒退10年。”一个机器人汽车队的领队威廉•科海里说。当然，撇开一切不说，谁愿意可能出现在这样一场交通事故中呢？

仅在美国，去年就有43000人死于汽车交通事故。2002年，世界卫生组织报道在全世界范围内，每年大约有120万人命丧道路交通撞车事故。世界卫生组织预计，到2030年，交通事故将成为人类致死的第八大原因。

机器人专家明确表示，和人相比，机器人是更好的司机。因为它们不像人一样被聊天所分心，也不会像人一样开车时打手机、吃东西，更不像人一样偏执、固执、情绪化。一个机器人的注意力从来不会偏离方向盘。维塔克像一个骄傲的父亲一般地说：“有好一阵了，‘老板是一个比我都好的司机。”当被问到他是否相信未来可以让它载着他上高速路的时候，他回答：“当然，绝对相信。”

机器人专家确信无人驾驶汽车是我们的未来。但是，除非无人驾驶汽车全部替代今天的人类驾驶汽车，否则，只有少数机器人上路，是不可能戏剧性地减少道路交通事故的。科海里认为我们的后人可能甚至会认为今天的汽车就像恐龙。他说：“我们的孩子将会说，‘还记得我们不得不自己开着车去转的时候吗？这听上去怪怪的。”