无人驾驶技术有待突破——专访北航交通科学与工程学院副院长青年长江学者田大新教授

　　何为无人驾驶汽车？研发无人驾驶汽车最大的困难是什么？无人驾驶汽车何时能实现商业运用？无人驾驶汽车是否会颠覆整个传统汽车生态？

　　北航交通科学与工程学院副院长，青年长江学者田大新教授就上述问题接受了本刊记者的专访。

　　《光彩》：从技术上看，什么是无人驾驶汽车？

　　田大新：无人驾驶汽车其实可以视为轮式移动机器人。从原理上说，是用传感器感知路况和周边情况，然后传输到CPU，CPU根据人工智能对情况做判断，然后通知电传系统，电传系统根据信号操控机械装置，最后机械装置操控车辆做各种动作。关于无人驾驶汽车的概念，经常会出现自动驾驶汽车、智能驾驶汽车等不同的说法，但无人驾驶汽车其实就是自动驾驶汽车的最高级形态，目前尚处于初级探索阶段，为了区分无人驾驶汽车的范畴，国际自动机工程师学会将自动驾驶汽车分为5个等级。

　　L1级别到L2级别是辅助驾驶，司机仍占据主导位置，可放弃部分控制权给系统管理。系统主要向司机提供基本的技术性帮助，如自适应巡航控制系统、自动紧急制动等。目前，我国多数量产车型均实现了L1到L2的辅助驾驶系统，例如车道偏离警告（LDW）、前碰预警（FCW）等。

　　L3级别是部分自动驾驶，可以实现部分功能的自动化，司机和汽车系统分享控制权。汽车系统一般在没有行人、直路、封闭等相对简单的场景中实现自动驾驶，例如在高速公路上巡航，以及在大堵车的情况下紧跟前车进行无人驾驶操作。这个级别的自动驾驶，必须有方向盘和驾驶位，司机要随时待命，在自动驾驶系统退出时随时接手。

　　L 4 到L 5 级别属于无人驾驶范畴。与 L3级别相比L4级别属于高度自动驾驶，它会涉及更为复杂的城区道路等环境。比如，在人车混流的路口，系统需处理信号灯，处理程序中各种时速变化、识别各种道路信号指示等应急情况。在L4级别中，最难解决的是路口场景，其次就是突发事件。L5级别则属于完全的无人驾驶，无需司机或乘客的干预，在无人协助的情况下由出发地驶向目的地。

　　《光彩》：您的团队对于无人驾驶汽车的研究主要集中在哪些方面？

　　田大新：目前，我们对于无人驾驶汽车技术的研究主要集中在群体智能、车联网的5G通信技术，以及信息安全保障等三方面。

　　现在大部分关于无人驾驶汽车技术的研究都比较注重单体，因为无人驾驶汽车的技术体系是从军方衍生出来的，军方无人驾驶汽车侧重单体，只要车子不掉进沟里，避开敌方火力，顺利完成攻击或者侦查就可以了。但民用无人驾车汽车要想上路，车与车、车与人之间的信息交流就变得非常重要。就像驾驶员在开车时需要通过转向灯、变换远近光、按喇叭等方式与行人和其他车辆进行交流一样，无人驾驶汽车想要安全行驶，也需要通过路测设施、车载设施等来实现信息的高效交流与互动。

　　通过人工智能系统完成车与车、车与路、车与行人等之间的信息交流与互动，被称为群体智能。目前针对群体智能，我们主要研究编队行驶，从仿生学的角度，借鉴鸟群和鱼群体现出来的特征，实现车队的协同控制。我们已实现了应用系统——信号灯、监控摄像头以及车载设施之间的协同开发。目前，这个系统在北京亦庄建立了一个开放路段，其核心功能就是实现路测信号灯信息和车载信息的同步互动。一方面车辆可以受信号灯的控制，绿灯加油快速通过，红灯减速停止。另一方面，可以根据路况和行驶车俩的情况控制信号灯，比如公交车通过，可以优先控制信号灯。

　　5G通信行业的发展加速了车联网的快速发展，所以，车辆得到控制，通信也有了，随之而来的就是信息安全，这也是目前工信部非常关注的问题。如果没有安全的信息保障，就可能出现我们在《速度与激情8》里看到的，车辆被黑客控制，造成严重的破坏，并成为他们发动攻击的载体。此外，隐私安全也是我们关注的重点，移动互联网时代，隐私已变得岌岌可危，我们正在进行深入研究。

　　《光彩》：无人驾驶汽车发展的最大难点是什么？何时能实现大规模落地？

　　田大新：无人驾驶汽车发展的难点在于复杂的路况和无法预知的人类行为。首先，道路环境非常复杂。目前道路环境基本都已固定，不太可能为了实现汽车的无人驾驶而重新修适合它走的道路。比如在一些乡镇的集市中，路两边都是摊贩，中间人来人往，驾驶员在通过时都非常费劲，何况无人驾驶的汽车。

　　其次，无法预测人的行为。比如下雪时，路中间雪较少，地面不容易打滑，如果道路上没车，人们大多喜欢走在路中间，在这种情况下，驾驶员开过时会减速，行人和车会相互让行，然后顺利通过，但如果是无人驾驶的汽车，遇到类似的场景，处理起来就比较麻烦。

　　以目前来看，如果没有出现革新性的技术，无人驾驶汽车很难普及。

　　要想全面实行无人驾驶，必须要完成道路与汽车的物联网融合，这不仅要攻克无人驾驶汽车的技术壁垒，还要实现道路的智能化。目前，我们已掌握的技术可以实现无人驾驶汽车在特定环境中运行，比如高速公路、厂区或通勤线路。关于L4级别的自动驾驶汽车何时大规模落地，大家众说纷纭，我个人的看法是还需要10多年，2030年是个比较合理的时间节点。

　　《光彩》：无人驾驶汽车时代，传统整车制造商和互联网科技公司强势出击，希望成为这场汽车革命的“颠覆者”，您是如何看待的？

　　田大新：无人驾驶汽车将为汽车行业带来颠覆性的革命，谁能率先获得无人驾驶汽车技术的制高点，就能获得话语权，抢占先机。

　　无人驾驶汽车属于人工智能领域最具商业价值的行业，也是最具技术挑战的行业。无人驾驶技术的实现离不开高尖端的人工智能技术，在这场争夺中注重算法和技术的公司机会更大一些。未来可能会出现互联网科技企业颠覆传统整车制造企业，也有可能整车制造企业收购科技互联网公司，亦或者两者进行深度合作达到共赢，目前来看，这三种模式都有企业进行尝试。

　　传统整车制造企业有资金、有生产线、有技术，唯一欠缺的就是人工智能的核心技术。传统整车制造企业依靠买车已实现了盈利，而互联网科技公司目前处于技术研发阶段，互联网科技公司想要像苹果颠覆诺基亚、摩托罗拉那样去取代整车制造商，还面临非常大的挑战。因为无人驾驶汽车的门槛非常高，不仅技术难度大，还需要雄厚的资金作支撑。一个汽车从定型到卖出去需要经过长时间的测试、调校等工序，不是研发出一两个新的软件服务就可以完成的。所以很多互联网科技公司愿与和整车制造商进行合作，比如作为中国无人驾驶汽车“国家队”的百度，它不生产车，只为所有的整车制造企业提供一个软件平台。

　　另外，也有一些企业已经率先看到了无人驾驶汽车的商机，率先布局，自己开发无人驾驶系统，以特斯拉为代表。虽然目前无人驾驶汽车的技术研发还处于烧钱阶段，但亿万级别的市场潜能，让像百度、谷歌这样的互联网科技巨头愿意将钱大量的烧在无人驾驶领域。在这场高科技的角逐中，目前还无法预测无人驾驶汽车何时会出现大突破，如果不率先进行战略布局，等到产业进入爆发期后，一定会被早早的淘汰出局。

　　《光彩》：如何看待我国无人驾驶行业发展中的政策因素？

　　田大新：无人驾驶不仅涉及汽车产业，还涉及通讯、人工智能、大数据、高精度导航、传感器，甚至涉及城市道路规划和基础设施的重新布局，“政府无形的手”将会成为无人驾驶汽车发展背后的重要推手。国家层面的顶层设计已初具框架。2018年初，国家发改委发布了《智能汽车创新发展战略（征求意见稿）》。这份文件提出了中国智能汽车发展的明确时间表：预计到2020年，智能汽车新车占比达到50%，中高级别智能汽车实现市场化应用；而到2025年，出厂的新车基本实现智能化，高级别智能汽车实现规模化应用；到2035年，率先建成智能汽车强国。

　　中国不少地方政府已经在为智能汽车“开绿灯”，这些地方政府热情高涨且行动迅速，北京和上海作为自动驾驶汽车的急先锋，已经先后出台路试细则。3月1日上海市政府向上汽集团、蔚来汽车发放3张路测牌照。3月22日，北京市政府向百度发放了北京市首批自动驾驶测试试验用临时号牌，共计5张。7月2日，北京市政府首次为小马智行等初创企业发放了无人驾驶路测（T3级别）牌照，即将在北京公开道路开展大规模实际道路测试。T3牌照是国内目前颁出的最高级别路测牌照——代表自动驾驶汽车具有认知与交通法遵守、路线执行、应急处置等多项综合能力。

　　而更具雄心的计划来自雄安新区。雄安有可能成为第一个没有拥堵、拥有先进的智能交通管理系统、不再需要交管部门大量人力上路管理的城市，也可能成为无人驾驶汽车真正落地的第一城。作为一个新城，雄安新区拥有发展无人驾驶汽车非常好的契机，它可以规划一个相对封闭的智能道路系统。据了解，在雄安新区的道路规划中，新建的交通系统将分为好几层，其中地下二层就是专门为无人驾驶汽车行驶设计的道路系统。

　　另外，雄安新区的智能交通系统，为很多研发无人驾驶汽车的企业提供了检验无人驾驶汽车成果舞台。

　　百度已与雄安新区签署了战略合作协议，双方围绕新区智能交通规划，发挥百度无人驾驶生态优势，共同打造无人驾驶智能出行试点示范。