汽车的未来无人驾驶技术新风口

阮晓东

随着无人驾驶汽车技术的不断成熟，城市物流车、自动驾驶卡车、公交车及班车、环卫车及自动清扫车可能成为无人驾驶汽车最先应用的风口

无人驾驶汽车的优越性就是利用高精度传感器代替人来感知车辆周围环境，并根据感知所获得的道路、车辆位置、障碍物、交通信号等信息，控制车辆的方向和速度，并严格遵守交通法规，从而使车辆能够安全、可靠地在道路上行驶。

随着无人驾驶汽车技术的不断成熟，城市物流车、自动驾驶卡车、公交车及班车、环卫车及自动清扫车可能成为无人驾驶汽车最先应用的风口。无人驾驶汽车可以减少车辆驾驶过程中对运输人员的依赖，提升货物和人员运输效率，为社会带来更多舒适、环保和便利。

城市物流车

应对现代社会挑战

城市的发展离不开物流体系的支撑。对于城市居民而言，所需要的吃穿用行的多种产品都非常依赖于城市物流，比如大量的农产品、轻工产品、纺织产品、药品等行业物流体系的完善，对于满足城市功能，丰富城市生活内容都是必须的。虽然城市物流相对于国际物流、区域物流而言，城市物流的范围比较小，但是城市物流的发展速度确实非常快的。

特别是最近几年，伴随着国内电商的发展，“双11”网络购物的狂欢慢慢渗透进更多地区，越来越多的居民也加入网购队伍，城市物流显示出爆发态势。2014年，我国快递年业务量首次突破100亿件。2015年快递业继续保持高速增长，全年快递业务量超过206亿件，实现同比增长47.9%。

城市是在任何国家都是经济水平最高的地区，有进行精益化运作的需求和条件。但是城市由于城市交通条件的制约和生态的脆弱性，不允许进行粗放的物流活动。因此，低噪音、低排放、小吨位、封闭型的物流车辆是城市物流的主要工具。目前世界各国城市物流应用的车辆主要是微型箱式货车、电动三轮车、中型货车等。

城市物流车辆需要执行准时、准确的物流方式。这种精益的运作，是城市物流的重要特点。正因为如此，无人驾驶汽车才在城市物流领域有着巨大的发展空间。特别是在应对城市物流高密度的要求方面。

现阶段，交通拥堵已成为世界性“城市病”，各国每年因交通拥堵蒙受的损失十分惨重：中国最大的15座城市每天损失达到15—20亿元，美国每年因交通拥堵损失680亿美元，英国年损失约43亿英镑。高德发布的《2015年度中国主要城市交通分析报告》显示，在高德地图交通大数据监测的45个主要城市中，只有南通市是唯一一个拥堵小幅缓解的城市，其余大部分城市和地区拥堵都在进一步恶化。报告显示，2015年度中国十大堵城依次为：北京、济南、哈尔滨、杭州、大连、广州、上海、深圳、青岛、重庆。

如果应用无人驾驶，一方面可以建立从城市周边物流基地到商户或者消费者之间的物流直达到货。商家和货主则有更多的物流选择，因为少了人为因素的干扰，那么则可以根据物流的时间、运输距离、批量、地点等的不同选择不同的线路，这样就可以减少中间环节，降低储存保管费用、装卸搬运费、中转费等物流费用，加快物流速度。

另外，在城市交通方面，无人驾驶车辆也具有更多优势，无人驾驶物流车通过减少对运输人员的依赖，大大降低事故的发生率，提升物流运输效率，为城市交通带来更多舒适和便利。

此外，无人驾驶还可以实现市内物流联合发送。通过打破部门、行业、企业间的门户局限，对物流管理改革，以适应城市经济的发展，实行形式不同的联合发送，如货物集中发送联合、按路线集中货物发送、代行交货联合、联合接受订货、联合配套型等，以提高物流效率，降低物流费用、充分利用运输设备、缓解交通拥挤、提高输送服务水平。

目前京东正在进行城市物流无人驾驶汽车的应用级研发。未来客户买了东西可以给京东授权，京东的无人驾驶汽车能行驶到客户设定的地点，通过密码交互，机器人自动将包裹投递到客户的汽车后备箱，全程不需要客户等待也不需要签收。

2015年末，Skype的几位联合创始人创立的新公司Starship Technologies开始在伦敦测试他们的无人驾驶送货机器人。据开发者介绍，该款尚未命名的机器人体积不大，安全实用且环保。Starship Technologies的CEO阿迪·赫恩拉（Ahti Heinla）说道，“在网上下单之后，会有机器人给你配送商品，而不是像传统那样让快递员上门敲门送货。”该公司的机器人能够承载两个购物袋的东西，可在5到30分钟内从指定的配送中心或者零售点完成本地配送。赫恩拉解释道，那些机器人并非针对长距离的订单，而是为最后一公里的配送而设。

卡车组队

无人驾驶提高物流效率

卡车运输主要用于货物的干线运输，多以集装箱形式实现大量货物的批量配送。这种运输形式比较单一，长期以来变化都不大。但是在欧洲，卡车的列队行驶正在成为一种新的状态，如同火车列队行驶一样。

当卡车列队行驶时，卡车在公路上排队依次前进，驾驶员操控前车，后车便可利用无线通讯和自动控制技术，实现同步操作，不再需要驾驶员另行操控。特别是在行驶过程中，前后两台卡车有1秒钟间隔，可实现统一加速、制动；在较小的车距内，两车形成一个近似的真空空间，后车在这个真空区域行驶，阻力很小，从而达到节省燃料的目的。

研究表明，使用自动驾驶卡车可以使能源排放量降低15%，计算表明，自动驾驶卡车行驶10万英里可以节约5000英镑。同时卡车组队会减少交通事故，避免交通拥挤。

全球最大商用车制造商戴姆勒公司已经测试了一款无人驾驶卡车，名为“梅赛德斯-奔驰未来卡车2025”。资料显示，这款无人驾驶卡车重量超过40吨，配有一个名为Highway Pilot的系统、四个雷达传感器和一个立体摄像机。Highway Pilot系统涵盖当前交通情况、地形和道路环境等数据，操控车辆的最高时速可以达到每小时55英里（约合88.5公里）。驾驶员可以随时取消该系统操作，切换至全人工驾驶状态。

在测试中，“梅赛德斯-奔驰未来卡车2025”可以将车辆间距离从50米缩短至15米，同时卡车的耗油水平也达到了非常低的水平。据悉，一辆装载了货物的40吨半拖车每行驶100公里仅仅耗油25升。这相当于每运送1吨货物100公里仅耗油0.66升，或者说每运送1吨货物1公里的二氧化碳排放量仅为13.3克。其耗油量甚至会低于使用内燃发动机的小型乘用车。

此外，通过高速公路自动驾驶连接系统，“梅赛德斯-奔驰未来卡车2025”的反应时间从1.4秒左右缩短到0.1秒。也就是说，在0.1秒的时间内，所有在队列中行进的卡车都将刹车。负责戴姆勒卡车生产工程及全球采购的主管Sven Ennerst表示：“利用卡车与卡车之间、卡车与其周围环境之间的这种连接通信系统，我们就可以提高车辆通行效率，降低油耗和汽车尾气的排放。同时，智能卡车还有助于减少车祸。这是我们迈向无事故驾驶的重要一步。”

戴姆勒希望自己的无人驾驶技术能够赢得未来的货用卡车市场，也希望用自己的技术来影响其他卡车厂家的技术路线。值得关注的是，欧洲六大货用卡车制造商，包括沃尔沃、戴姆勒、达夫、依维柯、曼、斯堪尼亚等，都开始了无人驾驶技术的研发并开始装备整车。

美国也有公司开始盯住这块巨大的市场，旧金山一家新公司奥托（OTTO），正在研发一套可以应用在18轮卡车上的无人驾驶系统，奥托的目标是通过软件、传感器及激光镜头等装备，使卡车可以自动导航，行驶在高速公路上，同时让车上司机可以小睡或处理其他要务。目前奥托已经在美国内华达州的高速公路上，完成了首次扩展测试。

公交车及班车

成为生活好伙伴

大城市的人员运输需要大量的公交车和班车。比如为了满足北京市公交共2.7万辆左右，可以满足1800万人员出行的需要。上海市则拥有公交运营车辆1.62万辆，运营出租车5.07万辆。

无人驾驶的公交车及班车代表了未来驾驶的发展方向。专家称，如果无人驾驶的公交车及班车发展顺利，现在的私家车将变得不再必要。因为如果无人驾驶的公交车及班车将能够自动挑选最高效的行车路线，并将乘客送到他们的目的地附近，那么无人驾驶汽车将大量作为私家车的替代品，特别是为很多不会驾驶的女性上班族、老人、学生等提供了良好的代步工具，当然这也有主语缓解城市的交通拥堵状况，减轻环境压力。

目前，IBM和汽车设计公司Local Motors在马里兰州国家海港推出了一款新的无人驾驶电动汽车，名为Olli。这辆智能汽车，实际上是一辆小型公交车，能够一次搭载12人。这台无人驾驶汽车的特别之处，是它使用了IBM的“沃特森”超级电脑，可从多个源头大量收集周围环境的数据。可以说，Olli是一辆“无人驾驶+智能化”的汽车。Olli通过深度学习，甚至可以回答乘客提出的问题。如果你经常乘坐这辆公交车，那么它将会明白你每天早上上班常走的路线。

欧洲人一直在为无人驾驶的实用化努力。相比很多国家刚刚进入汽车时代，欧洲的很多国家则开始思索汽车的未来。很多公司致力于把人从枯燥的驾驶过程中解放出来。比如荷兰WEpods公司的无人驾驶公交车项目。

WEpods公司透露，该项目从设计到测试再到获得批准上路，整个过程不到两年时间。目前政府投资了两辆这样的电动车，成本达到340万欧元。据公司介绍，这个政府投资项目是一个“开源”项目，也就是说，其它公司和政府也可以使用该公司的技术。例如鹿特丹、阿姆斯特丹、布鲁塞尔市政府都已表示出兴趣。

2016年3月，该项目开始在荷兰进行试点，试点主要是在荷兰格尔兰德市的两个小镇——瓦格宁根和埃德进行。该项目计划将两地的乘客通过一辆6人座的无人驾驶车运往当地的大学。据介绍，这辆无人驾驶车形似封闭且大一号的高尔夫车。和欧洲已经有的诸如鹿特丹的Rivium无人驾驶车以及希思罗机场的无人驾驶车按既定轨道运行的模式不同，格尔兰德无人驾驶车是完全不定点而且是在普通车道上行驶的。

但是，这个项目依然面临很多挑战，其中最大的挑战依然是很多想要真正实现的无人驾驶技术在正常路面通行的共同面临的问题，包括无人驾驶技术如何辨别行人，如何分别交通信号灯，如何理解并对于路面出现的突发情况做出及时的反应，比如路边的树木突然被狂风刮倒了等等。此外，导航系统要获得地方政府批准也面临挑战。

据WEpods公司介绍，今年还会进行一系列测试，包括让瓦格宁根大学的客人通过iPhone手机上的APP来呼叫从埃德镇的火车站出发的无人驾驶车，这辆被呼叫的无人驾驶公交车将以25公里的时速缓缓驶入瓦格宁根大学校园来迎接客人。尽管时速仍然较慢，服务的范围也相对有限，但是测试的主要目的是反应这辆电动车所搭载的无人驾驶技术的性能，从中能够判断它未来是否能够真正上路，并用于提升当地整个公共交通系统的性能和效率。

环卫车及自动清扫车

降低工人劳动强度

每个城市都有大量的环卫车及自动清扫车是用于城市市容整理、清洁。比如根据北京市市政市容委的资料，北京市清扫保洁面积为1.5亿平方米，主要大街车行道完全实现了自动清扫车的机械化清扫，80%的城区道路采用车行道清洗、步道冲洗和快速保洁组合的城市道路清扫保洁新工艺。但是为了清扫路面和驾驶大量的环卫车辆，也需要雇佣大量的人员，这个过程显然是“无趣+辛苦”的，当然工作环境也很差。资料显示，截止到2014年底，北京市环卫系统共拥有各种车辆10848辆，其中环卫作业车辆8826辆，占总数81.36%。目前北京市环卫系统需要车辆作业司机达到上万人。

无人驾驶环卫作业车辆则可以解决很多问题。

如果将环卫作业车辆升级到无人驾驶车辆，不仅可以让车辆具备远程监控系统，对车辆的状态进行监控，保证车辆的运行安全；同时还可以在降低清洁人员的劳动强度的同时，将车辆作为建设智能城市的重要移动终端和载体。

由同济大学等多家单位合作开发的无人驾驶电动清扫车，目前已有3辆样品在同济大学嘉定校区投入使用，负责清扫同济校园道路上的垃圾，未来还将由点及面进行市场推广。

据悉，无人驾驶环卫车及自动清扫车主要由五大系统组成：负责整车行驶导航、避障、错误管理等功能的智能决策系统；通过融合算法，将各类传感器数据进行综合处理过滤，并供决策系统使用的环境感知系统；完成执行整车行驶速度及方向的修正线控系统；提供决策系统的实时定位数据，确定其驾驶方向的车载北斗高精度导航系统；提供整车完成清扫任务所需的驱动电力的动力锂电池成组及管理系统。

“研发这款无人驾驶清扫车，主要是为了降低城市环卫工人的劳动强度，比如深夜时分的马路清扫就可由无人驾驶清扫车负责清扫，另外除夕、迎财神这些放鞭炮烟花厉害、污染严重的日子，也可以由无人车进行清扫，避免环卫工人受到伤害。”同济大学汽车学院副院长魏学哲表示。

据悉，此无人清扫车是在原电动清扫车的基础上进行改装，总重2.6吨，主要加入了传感器和处理器，改装的成本仅为数千元，能自动识别红绿灯，在道路上运行碰到障碍物时也能立即感知避开，非常灵活。

目前，环卫工作从业者的老龄化以及新员工减少是该行业面临的问题。随着中国城市人口老龄化趋势的加剧，将给我国城市规划、治理和建设带来新问题。无人驾驶车辆的应用，从根本上说是应对中国城市化发展与城市人口老龄化的趋势的一项对策，当然，该项技术也需要从立法、政策、制度上加以完善，全面维护车辆的道路安全和行人安全。