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智慧交通｜怎样才能制造一辆聪明的车

郭敏

2022-01-11 09:34

来源：澎湃新闻

为迎接“聪明的车”的到来，道路部门一直面临“智慧化”的压力。然而，聪明的车究竟是怎样的，各家厂商还没有统一或确定的说法，甚至还有许多想象成分。而道路作为社会长期使用的公共产品，其智慧化的投资不应基于想象，更不应贸然为一些假定存在却从未发生过的需求服务。

因此，聪明的车是怎么样的，需要有可靠说法。尤其对工程投资来讲，要有明确而具体的描述，才能搞明白，投资什么，会得到什么效益。

2019年，上海宝山区，大坝上方的道路。澎湃新闻记者周平浪图

未来“聪明的车”会有哪些

未来“聪明的车”主要有自动驾驶、高级辅助驾驶（ADAS）和网联车三类。将来销售的车辆，可能具备其中一类功能，也可能同时具备。在汽车行业，这三类功能的发展进程和当下状况并不一样。以下简单说明。

首先，就自动驾驶汽车而言，美国的汽车工程师协会 ( SAE) 定义了 6 个级别的驾驶自动化，范围从 0（完全手动）到 5（完全自主）。该方法目前已成为大部分国家的分类标准。

自动驾驶级别的说明
source: The 6 Levels of Vehicle Autonomy Explained

自动驾驶的6个级别，L4级和L5级是无需人类司机干预的完全自动，差别主要在区域范围，L4是有限区域，譬如某个城市或地区可以实现完全自动驾驶，而L5则没有区域限制。这两个级别的自动驾驶，目前只在出租车、公共汽车和货运行业做测试，没有形成足够规模化的商用。

虽然许多厂商雄心勃勃宣布完全自动驾驶的时间表，但无一例外地跳票。未来几年内，由于技术瓶颈，不会有L4级别的自动驾驶车辆走进寻常家庭和企业，更别说L5了。

因此，就当前道路智慧化投资而言，L4和L5级自动驾驶没有形成普通商用，且没有公认可靠的时间表，目前并无必要考虑其可能的、并不确定的需求。而这些车辆测试时对道路智慧化提出的需求，应由厂商或产业扶持政策来消化其试错成本。分清公共服务的投资和对产业扶持的成本，有助于避免形成无谓浪费。

不过，具有部分自动驾驶功能的L2级、L3级的车辆与L4级不同。低级别的自动驾驶功能早已面世，且已逐步商用。这归功于汽车行业高级辅助系统（ADAS）持续进步，并已与自动驾驶发展合流。ADAS的许多功能，如自适应巡航、车道保持、自动泊车等，已在特定场景中实现无人驾驶，并早已成为商用车辆卖点。这是第二类聪明的车，即装有高级辅助系统（ADAS）的车辆。

当前的自动驾驶车辆发展有两类不同路线：一类是直接切入L4全自动驾驶阶段，在L4阶段发展成熟为完全自动驾驶的直接发展模式，另一类是从L1到L2，再到L3、L4的渐进发展模式。采用渐进发展模式的，大多是传统汽车厂商，通过传统的车辆销售、增值服务形成可持续发展。具有L2级的高级辅助驾驶功能的车辆已销售多年。去年年底，德国车管部门还正式批准了L3级车辆商用。相信2022年开始，会有更多国家批准L3级车辆正式进入市场销售。

另外，由于L2、L3级带来的交通安全方面的好处，相信十年内，许多具有安全功能的高级辅助驾驶技术，会被强制要求用在商业车辆上。因此，预计未来路上会有一定规模的普通车辆具有L2、L3级的自动驾驶功能。这些车辆的需求，是道路智慧化必须考虑的。

最后，作为车辆新技术的另一分支——网联车辆（Connected Vehicles），经过了十几年发展，其许多应用已获多国批准销售及上路使用。尤其是欧盟，已对网联车辆的数据隐私、通信、车辆安装和销售形成了多项立法，重点在安全和隐私方面。鉴于欧盟中德国、法国在汽车行业中的优势地位，今后，网联车辆逐步走进寻常人家已是趋势。根据一些乐观的估计，由于网联功能增加成本不高，网联将逐步成为新售车辆的主流配置，并越来越多出现在道路上。也许十年内，路上会有超过20%的车辆是具有网联功能的车辆。

虽然“聪明的车”会有很多，但对未来几年的道路智慧化投资而言，只有两类需考虑的车型，一类是具有L2、L3级高级辅助驾驶系统的车辆，另一类是网联车辆。

完全自动驾驶车辆的发展仍存在不确定性。其一是技术瓶颈始终难以克服，对道路智慧化的需求也有较大分歧；其二是因技术瓶颈的存在，商用时间一再推迟，前景仍不清晰，使这类企业的商业估值比前几年大大降低，融资难度变大，可能导致经营风险，甚至影响完全自动驾驶行业发展。

当前“聪明的车”，聪明在哪里

当前及未来几年，无论哪类“聪明的车”，评判其“聪明”程度，关键在于是否增进安全。高级辅助驾驶系统如此，自动驾驶或网联车辆也如此。

“聪明的车”是否聪明，安全评判具体标准为：能否减少总体道路事故数量；或降低事故严重程度，减少道路上的人员死亡和伤害。方法也很简单：在现实世界的驾驶环境下，统计新技术的实际使用效果。真实世界的统计结果，决定了技术是否应被推广或尽可能扩大规模采用。

一些保险公司认为，如果所有车辆都使用前方碰撞警告、盲点检测和车道偏离警告三类基础高级辅助驾驶功能（ADAS）功能，高速公路事故将减少 16.3%，其他道路上的事故减少 11.6%。如果使用更复杂的ADAS系统，如车道保持辅助、自动紧急制动、夜视功能等，这些数字将更好看：高速公路上的事故减少 45.4%，其他道路上的事故减少 27.5%。瑞典的保险公司对沃尔沃车辆做过实际调查，使用ADAS的车辆，发生事故总体减少了28%（数据来源同下图）。

source: The future of motor insurance - How car connectivity and ADAS are impacting the market，written by A joint whitepaper by HERE and Swiss Re

欧盟依据这类研究成果，曾经发布过一份清单，其中列出了11 项新安全功能，希望到了2021年，销售的新车必须具备这些功能。其中包括多项ADAS ，譬如自动紧急制动、车道保持辅助、智能速度辅助系统、倒车摄像头后方检测系统、网联功能等。“聪明的车”，其评价标准还是安全，而实际评价方法是效益的数值，包含财务效益和社会效益。

不过，保险行业也有担忧。美国道路安全保险业协会（IIHS）在一份报告中担心：

“要考虑的安全因素之一是，有多少驾驶任务可以安全地移交给汽车来自动完成，而无需司机来解决？”

“车辆设计师们正在为ADAS的功能设计纠结，如果限制ADAS功能以确保司机的持续参与开车，司机有可能因为系统功能过于低能而被吐槽；如果ADAS系统看起来太强大，那么司机可能认为是自动驾驶而不会提高注意力，导致风险。”

新技术带来的安全好处，会加速推进它们在车辆上安装，也会有越来越多的国家颁布强制要求，车辆需预装一些在统计上验证安全有效的新技术。

然而，无论这些新技术看起来如何“聪明”，都不能替代司机的开车职责。当前“聪明的车”带来的自动驾驶能力假象，已在全球造成多起伤亡事故。无论高级辅助驾驶系统（ADAS）还是网联车辆，聪明只是与以前的车辆比，而非与司机比。当前的“聪明”仍要打引号，实质车子还是一台需要由人操控的机器。

就安全而言，当前“聪明的车”还远远不够聪明。

“聪明的车”如何改善安全性

毕竟，“聪明的车”是工业产品，要符合安全、可靠、经济、标准化等特征。也就是说，“聪明的车”上路前，一定要经过足够的测试，并通过第三方核查，且要有明确的性能特征描述。

这是复杂工业产品必须经历的漫长过程。未来几年上路的“聪明的车”，可能正在经历或已经历这样的过程。从时间历程看，未来几年的车，其主要特征当前已可描述。这些“聪明的车”，处理的所有问题，都是当前预料之中的问题；采取的所有行动，也是人们已设想好或准备好的方案。科技也许需要想象，但工业产品必定是在时间上需要长期努力的预期结果。

高级辅助驾驶系统（ADAS）如何改善安全？

对装有L2级高级辅助驾驶系统的车辆来讲，在特定孤立场景下，能做到车辆自主工作；L3级则是通过一些ADAS组合，形成有限条件下连续场景的自主工作。ADAS未来将进化到L4级完全自动驾驶，这一趋势也被许多行业专家认同。不过，当前主流的ADAS还只刚达到L3的初步能力。其大致有以下功能：

·前向碰撞警告 (FCW) 和自动紧急制动 (AEB)，防止追尾事故或减轻追尾事故的严重程度。这类事故在繁忙的城市道路，或高速上速度不稳定时较为常见，能识别车辆、骑车人、行人和动物。当车辆认为可能发生碰撞时，FCW 系统会通过一系列越来越急的声音、视觉或触觉警报来提醒。如果司机不采取任何行动，则可能自主进行紧急但短暂的刹车，如果仍不采取任何行动，系统将干预并完全使用刹车，或完全避免碰撞，或至少减轻碰撞的严重性。实际使用中，FCW和AEB的共同作用，所需的停车视距比人类司机要短。

·主动变道辅助系统，能够完成完整的变道操作。司机激活主动车道变换系统，系统会识别并确定变道是否安全，当没有车辆影响，也没有车辆从后方靠近时，车辆会在整个操纵过程中完全控制转向并变道。该系统会辨别道路标线、标志的含义，并影响变道的时间和过程。

·车道偏离警告 (LDW) 和车道保持辅助 (LKA) 系统，是当前许多厂商宣传的重点，与前向碰撞警告和自动紧急制动一起完成被大家认作是L3级的自动驾驶。这两种功能最早多用于货车，保持商用车辆长时间在车道居中行驶，其使用过程中需要识别车道和路段的管控措施。因此与标志、标线密切相关。

·其他还有停车辅助系统、横穿交通警告系统、转向辅助系统等，通过辨别场景、标志、标线、车辆、骑车人、行人来保持安全行驶。