要设计能自动驾驶的汽车,人们想到运用了幻想类比方法。
无人驾驶汽车是智能汽车的一种,也称为轮式移动机器人,主要依靠车内的以计算机系统为主的智能驾驶仪来实现无人驾驶的目的。第一辆能真正无人驾驶的汽车出现于1980年代。1984年,卡内基美隆大学推动Navlab计划与ALV计划。1987年,梅赛德斯·奔驰与德国慕尼黑联邦国防大学共同推行尤里卡普罗米修斯计划。
从此以后,许多大型公司与研究机构开始制造可运作的无人驾驶汽车原型。特斯拉汽车率先推出特定环境下的自驾车。世界上最先进的无人驾驶汽车已经测试行驶近五十万公里,其中最后八万公里是在没有任何人为安全干预措施下完成的。
技术原理:
无人驾驶汽车是通过车载传感系统感知道路环境,自动规划行车路线并控制车辆到达预定目标的智能汽车。集自动控制、体系结构、人工智能、视觉计算等众多技术于一体,是计算机科学、模式识别和智能控制技术高度发展的产物,也是衡量一个国家科研实力和工业水平的一个重要标志,在国防和国民经济领域具有广阔的应用前景。
当汽车即将失控侧滑或翻车时,稳定和牵引控制系统可以探测到险情,并及时启动防止事故发生。这些系统不断读取汽车的行驶方向、速度以及轮胎与地面的接触状态。当探测到汽车将要失控并有可能导致翻车时,稳定或牵引控制系统将进行干预。
这些系统与驾驶员不同,它们可以对各轮胎单独实施制动,增大或减少动力输出,相比同时对四个轮胎进行操作,这样做通常效果更好。当这些系统正常运行时,可以做出准确反应。相对来说,驾驶员经常会在紧急情况下操作失当,调整过度。
自动驾驶汽车的优点
1、自动驾驶汽车的安全性大大提高
据世界卫生组织统计,全球每年有124万人死于交通事故,这一数字在2030年可能达到220万人。仅在美国,每年大约有3.3万人死于交通意外。自动驾驶汽车可能大幅降低交通事故数量,为此可能挽救数百万人的生命。Eno Centre for Transportation研究显示,如果美国公路上90%的汽车变成自动驾驶汽车,车祸数量将从600万起降至130万起,死亡人数从3.3万人降至1.13万人。
自动驾驶汽车可以避免一些因为驾驶员的失误而造成的交通事故,并且可以减少酒后驾驶、恶意驾驶等行为的出现。从而有效提高道路交通的安全性。
在过去6年间,谷歌(微博)无人驾驶汽车已经行驶300多万公里,只遇到过16起交通意外,且从未引发过致命事件。
2、减少温室气体的排放量
除了挽救生命外,自动驾驶汽车还能帮助我们拯救地球。由于自动驾驶汽车在加速、制动以及变速等方面都进行了优化,它们有助于提高燃油效率、减少温室气体排放。据麦肯锡咨询公司预测,无人驾驶汽车每年帮助减少3亿吨温室气体排放,这相当于航空业二氧化碳排放量的一半。
自动驾驶汽车可以通过其控制系统找到最优化的加速、制动、减速方式,有效地提高燃油利用率,减少温室气体与有害尾气的排放量,更加环保节能。
3、缓解交通压力
首先,自动驾驶汽车可以大幅减少交通事故的发生,从而降低了因为事故而导致的交通拥堵出现的概率。其次,智能汽车可以通过卫星导航监控实时的路况,从而规划出最优的路线,而不是像现如今出现车辆扎堆的现象
自动驾驶汽车不仅可帮助减少车祸,还能大幅降低交通拥堵情况。据KPMG报告显示,无人驾驶汽车可帮助高速公路容纳汽车能力提高5倍。斯坦福大学计算机专家、谷歌无人驾驶汽车项目前专家塞巴森·特隆(Sebation Thrun)表示,一旦机器人汽车成为主流,当前公路上只需要30%汽车。
4、人们不再购买私家车
行业专家预测,自动驾驶汽车将会极大改变消费者的“旅行习惯”,诱使他们放弃购买私家车,转而使用按需机器人出租车。事实上,按照美国密歇根大学交通运输研究所研究显示,一旦采用自动驾驶汽车,美国汽车保有量最高将下降43%。一大理由是:与购买私家车相比,使用共享汽车有更高的成本效益。事实上,与你自己驾车出行相比,利用共享自动驾驶汽车可为你节省80%开支。
5、让驾驶员拥有更多的自由时间
即驾驶员无需再紧张的注视着道路状况,而是可以将这部分时间自由的支配,做自己想做的事情。
80%的美国人每天驾车时间平均为50分钟,而无人驾驶汽车能帮助司机在此期间去做其他事情。麦肯锡公司估计,无人驾驶汽车每天为全球司机节省的时间总和高达10亿个小时。
6、使老年人、残疾人的移动能力提高
依靠自动驾驶汽车,行动不便的老年人、残疾人这样的弱势群体也无须担心出行的不便,也有助于社会福利事业的进一步发展。
自动驾驶汽车不仅可增强老年人的移动能力,也能帮助残疾人、无驾照人士以及没有汽车的人旅行。2012年,谷歌展示了这种技术的巨大潜力,比如盲人驾驶无人驾驶汽车,让他们变得更加独立。
7、停车场资源不再紧张
自动驾驶汽车的普及意味着你不必再到处寻找停车位置,因为在被送到目的地后,它会自己寻找最理想的停车位。即使你选择购买自己的自动驾驶汽车,也无需为寻找停车位发愁,因为它可以自己寻找空间泊车。这对城市的影响非常大。据美国银行最新报告显示,目前城市空间31%的土地被用于建造停车场。而随着汽车保有量下降,对停车场的需求也会下降,停车场可被改造为居住空间。这非常重要,因为根据联合国估计,到2050年,城市人口将增长66%,达到25亿人。
自动驾驶汽车可以在到达目的地之后自行寻找泊车位,而不再是就近停靠,可以有效缓解商场、酒店、车站等人流密集的地方停车场的压力。
8、生产力提高
如果人们将所有新的自由时间用于工作,生产力将会大幅提高。摩根士丹利研究显示,自动驾驶汽车带来的生产力提升每年可为美国经济增加5070亿美元价值。当生产力提高与其他无人驾驶汽车带来的好处相结合时,比如提高燃料效率、避免意外事故等,它每年可为美国经济创造1.3万亿美元价值。在全球,这一数字有望达到5.6万亿美元。