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从去年开始,重庆被网友们称为8D网红城市。穿山、穿楼而过的轻轨,就是这个网红城市形象的一部分 然而就在1月8日,重庆的轨道交通发生了一起悲剧刚刚通车的重庆轨道交通环线上...
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      从去年开始,重庆被网友们称为8D网红城市。穿山、穿楼而过的轻轨,就是这个网红城市形象的一部分

      然而就在1月8日,重庆的轨道交通发生了一起悲剧——刚刚通车的重庆轨道交通环线上,一处人防工程出入口门侵入列车行驶区域,与列车发生擦碰,截至次日,已经造成1死3伤

      聚精会神于路边的热辣美女,驾驶员完全没有注意到眼前的危险,事故即将发生之际,汽车自己选择刹车,避免了碰撞——这样的汽车广告,近年来不少。随着智能化的普及,拥有自动紧急制动系统(AEB)功能的汽车已经越来越普及,这项曾经只在40万以上豪华品牌上才能找到的配置,现在已经下沉到10万元级别的自主品牌车型上

      汽车主要是依靠安装在车头的传感器实时监测前方的路况,当发现前方存在障碍,可能发生碰撞时,系统会进行声光报警提示驾驶员制动,或者自动进行紧急制动。不同汽车厂商的实现方法有所不同,例如马自达采用的是向前方车辆照射红外激光,检测反射的方式。而其他公司的自动刹车有的使用立体摄像头,有的使用毫米波雷达,还有的是几种方式兼用。根据天气和时段的不同,这些方式各有长短,检测的范围也各不相同,包括了人、自行车、汽车和墙壁等。但其目的都一样,就是减轻或者避免碰撞

      目前正在美国拉斯维加斯举行的CES展上,也有不少的厂商拿出了为汽车研发的最新安全技术。比如著名的零部件和系统商法雷奥,就展出了初步实现自动驾驶汽车法雷奥Drive4U,该车的独特之处在于只使用法雷奥已经实现量产的传感器(超声波、摄像头、激光、雷达和激光雷达)和人工智能技术,就可执行所有操作

      其实,地铁早就有“自动驾驶”的能力了。事实上,无论是地铁还是高铁,跑在轨道上的列车要实现自动驾驶,要比需要方向盘约束的汽车容易得多。在北京首都机场T3航站楼,无人驾驶的轨道列车早在10年前就已投入使用了

      实现这一功能的,是一套叫做ATC(列车自动控制,Automatic Train Control)的系统。早在半个多世纪前的1964年,日本的东海道新干线就投入使用了ATC

      ATO是列车自动驾驶系统,像司机一样,它通过控制列车的牵引、制动来调节列车的速度。ATO解决的是效率问题:计算机和司机相比,能使列车运行更平稳,能使到站停车更精确

      ATP是列车自动防护系统,它的核心职责针对的是两列车之间的关系:像信号员一样,通过向司机显示信号来保证两列车之间的安全间隔距离,以防止撞车(追尾、对撞或侧撞)。ATP可以直接监督ATO的表现,并在必要时自动介入,迫停列车

      ATS是列车自动监视系统,这套系统的核心职责针对的是线路上运行的全部列车之间的关系:像调度员一样,通过控制每列车在车站的停留时间和在区间的运行速度,使得所有在线列车保持均衡的间距。ATS解决的是服务水平问题:避免在列车之间出现拥堵或大空挡

      ATC如此先进,为什么还是会有列车会发生碰撞事故呢?除了人为关闭ATC或者ATC出现故障的极端情况外,列车还是有可能遇到有车辆、人员进入路轨,或者是这次重庆轨道事故这样,有异物侵入的情况。ATC只能防止列车超速,或者是列车与列车之间的追撞,对于这些突发情况束手无策

      从这一角度来看,地铁或者更快的高铁,也完全可以借鉴汽车,装备一套刹车辅助系统。事实上,北京理工大学早在几年前就研发出了毫米波列车防撞雷达。其探测距离为5公里,测距精度为1米。可以按障碍物的危险等级进行显示,并伴有提示和报警。如今,毫米波雷达的成本已经很低,如果能够给地铁列车装备上这样一套系统,类似的事故或许就能够避免

      对于汽车来说,需要面对复杂的道路环境,其难度比列车要高得多。早在上个世纪50年代,以留声机和唱片闻名于世的美国RCA公司就已经宣称自己已经掌握了这项技术——1957年的10月10日,在内布拉斯加首府林肯市郊区的高速上,已经实现了一次距离为120米的自动驾驶路程

      但整整60年过去了,我们暂时还无法实现真正的自动驾驶。问题就在对于,如何实现自动驾驶,我们连实现的路径都还没有确定

      在自动驾驶业界,尽管有所争议,主流仍认为前者是更有前景的。这也是激光雷达在自动驾驶领域成为“显学”的原因——激光雷达通过主动发射激光束,接收并计算反射的激光信号,以“点云”的形式对周围环境进行3D影像的绘制。许多自动驾驶的测试车辆,包括谷歌、Uber、丰田,都高度依赖激光雷达来实现在高精地图上的定位,以及分辨行人和其他车辆。性能最好的激光雷达能够在超过100米的距离达到厘米级的精度

      简单地说,当下汽车的自动驾驶,还在延续着我们人类开车的惯性思维——要判断自己周围的态势,需要完全靠自己的传感器去感知周围环境

      但事实上,激光雷达成本居高不下,如果能学习地铁的ATC,也就是在协调性自动驾驶技术上多下点功夫,或许自动驾驶会更早走进我们的生活

      自律型自动驾驶,是以谷歌汽车为代表的一类技术依靠人工智能、视觉计算、雷达、监控装置和全球定位系统协同合作,让电脑在没有任何人类主动的操作下,自动安全地操作机动车辆

      协调型自动驾驶,则是通过Wi-Fi和先进通讯技术实现物联,车辆与车辆、车辆与交通设施间数据通信。车辆接收信号后分析将要遇到的交通情况,进行反馈并发出指令实现自动驾驶

      如果道路上每一辆行驶的汽车都拥有“汽车版ATC”,那么自动驾驶汽车不需要盯住马路上并肩行驶的“同类”,而只需要应对突然窜出来的行人、小狗或者是电瓶车这样的障碍物,而且还能够将预警信息通过“汽车版ATC”迅速传递给周围的其他汽车——集体行动反而更安全,就像天上的鸟群和海里的鱼群,这些动物并没有超人的视觉和智商,却能够通过共享信息而实现互不相撞

      这样一来,每一台自动驾驶汽车对周边信息的感知能力就不需要那么强大而精确。不需要那么多高精度传感器、相对应的,车载处理器的计算能力也不需要那么强大,其技术门槛相对就降低了

      无论是更安全的地铁,还是真正的自动驾驶汽车,其目的都是让我们人类更安全、更便捷的出行

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