自动驾驶汽车正在从未来的梦想演变为现代现实。 但不知何故，进化被推迟了。 看起来是这样吗？ 想象一下，进入您的汽车，在界面中输入（或者更好的是说出）汽车的位置，然后让它带您到达目的地，同时您看书、浏览网页或小睡一下。
可以自动驾驶的汽车——对我们来说曾经是一件很美妙的事情。 但在接下来的几年里，由于无人驾驶汽车的出现，这个幻想将成为现实，它将从根本上改变我们城市移动和运输的方式。
过去十年来，我们一直听到这样的承诺。 我们听到开发商的成功和失败，关于使用此类车辆的法律冲突，关于它们对我们（司机）在路上的安全和危险。 让我们尝试去理解一切。
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自动驾驶汽车的历史
自动驾驶汽车的想法已经存在很长时间了，自 30 世纪 年代以来，它们已成为有关未来的科幻想法中不可或缺的一部分。 但直到最近，能够使它们成为现实的技术才开始迅速发展。
第一个实验原型可以追溯到 1960 世纪 2004 年代，速度极其缓慢。 最近，7 年，DARPA（负责开发供美军使用的新技术的美国国防部机构）向世界各地的开发人员发起挑战，要求他们建造一辆能够穿越加州莫哈韦沙漠的无人驾驶车辆，为获胜者提供了 142 万美元美元奖。 最成功的汽车只行驶了 英里中的 英里。 但这场比赛增强了人们对机器人汽车成为现实的信念。
在 2005 年的下一场比赛中，有五辆车跑完了全程。在 2007 年城市挑战赛中，车辆不仅避开障碍物并保持在道路上行驶，而且遵守交通规则、靠边停车、停车，甚至进行允许的掉头。到 2010 年，谷歌技术人员创建了一个系统，可以在最少的人工干预下处理加州最困难的道路（包括旧金山著名的蜿蜒的朗伯德街）。
现在，汽车行业的所有知名制造商都忙于创造自动驾驶汽车的想法，因为他们认为它非常有前途。
什么是自动驾驶汽车？
自动驾驶汽车是不需要人工帮助即可导航至目的地的车辆。 为此，他们使用摄像头、传感器和先进的软件来解释道路状况并对行人和道路上的其他环境做出反应。
目前，世界上还没有合法运营的全自动驾驶汽车。 然而，也有部分自动驾驶车辆——具有不同程度自动驾驶能力的汽车和卡车，从带有制动辅助系统的传统汽车到完全独立的自动驾驶原型车。
尽管事实上 技术 自动驾驶技术仍处于发展的早期阶段，正变得越来越普遍，并可能最终彻底改变我们的交通系统（进而影响我们的经济和社会）。 汽车制造商和科技公司估计，4 级自动驾驶汽车可能会在未来几年内上市销售。 然而，考虑到自动驾驶汽车的发展过程，一些专家认为这种预测过于乐观且不切实际。
汽车自主等级
汽车有不同的操控等级，专家们按照 0 到 5 的等级进行评分。所以让我们来详细解释一下每个等级的含义。
0级。 所有主要系统都是由人类控制的。 也就是说，这些都是我们现在常用的汽车。
1级。 一些系统，例如巡航控制或自动制动，可以轮流控制汽车。
2级。 该车辆支持至少两种同步自动化功能，例如加速和转向。 但安全工作需要人。
3级。 在某些条件下，汽车可以控制所有安全关键功能，但如果出现系统故障或控制问题，则预计由驾驶员接管。
4级。 汽车在某些驾驶场景中是完全自动驾驶的，但并非全部。
5级。 汽车在任何情况下都是完全自主的。
到目前为止，我们已经有 0-3 级的汽车可用，尽管 3 级仍然存在激烈争论。 尽管制造商承诺到 2030 年将推出 4 级自动驾驶汽车。
自动驾驶汽车如何工作？
谷歌、Uber、特斯拉、日产、斯巴鲁等领先的汽车制造商、研究和科技公司开发了各种自动驾驶技术。
尽管设计细节各不相同，但大多数自主系统都会根据雷达等各种传感器创建并维护周围环境的内部地图。 Uber 的无人驾驶原型机使用 64 束激光束以及其他传感器来创建内部地图。 谷歌各个阶段的原型都使用了激光、雷达、强大的摄像头和声纳。
然后，软件处理该输入，绘制路线，并向汽车的控制加速、制动和转向的系统发送指令。 硬编码规则、避障算法、预测建模和“智能”物体识别（例如自行车和摩托车之间的区别）有助于软件遵循交通规则并克服障碍。
如果系统遇到不确定性，半自动驾驶汽车可能需要人类驾驶员的干预，而全自动驾驶汽车甚至可能没有方向盘。
此外，自动驾驶汽车可以根据它们是否可以与其他车辆和/或道路基础设施（例如下一代交通灯）交互来区分为“联网”或“未联网”。 目前大多数原型机不具备此功能。
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会有什么好处呢？ 无人驾驶汽车？
最广泛讨论的好处是提高道路安全性。 去年，仅英国就有 1770 人在道路上丧生，超过 26000 人受重伤。 在美国，这个数字更加惊人：36750 名行人和骑自行车的人死亡。 乌克兰的统计数据同样令人震惊。 由于大多数事故都是驾驶员失误造成的，因此即使 90% 的无人驾驶汽车采用率每年也能挽救多达 22000 人的生命。
另一个好处是为以前没有能力开车的人提供交通便利。 我们谈论的是儿童、残疾人和老年人，理论上他们可以在没有司机的情况下出行，这将改善交通可达性。
但这里仍然存在很多法律冲突。 目前还不清楚谁应该为可能发生的事故负责，谁应该承担责任以及受到什么惩罚等等。
环境影响是一个值得严重关注和很大不确定性的问题。 无障碍、价格实惠且方便的自动驾驶汽车可以增加每年的行驶总公里数。 如果这些车辆使用汽油，破坏气候的交通相关排放量可能会急剧增加。 然而，如果车辆电气化，排放量将显着减少。 随着电动无人驾驶汽车实现更多共享乘车（例如通过 Lyft 或 Uber 等服务），排放量可能会进一步下降。
创造自动驾驶汽车的技术和方法
开发人员使用各种方法和途径、日益先进的技术和更高质量的组件来创建自动驾驶汽车的原型。 但它们中的大多数有很多共同点，因为原理是相同的 - 创造一种不仅可以管理驾驶过程，而且可以监控道路状况并做出正确决策的车辆。 以下是一些最重要的技术：
- 传感器： 自动驾驶汽车通常使用激光雷达（光探测和测距）、雷达、摄像头和超声波传感器等传感器组合来感知环境。
- 牌： 高清地图发挥着至关重要的作用。 这些地图包含有关道路、路标和其他有助于车辆导航的道路基础设施要素的详细信息。
- 管理系统：汽车使用复杂的实时控制系统，根据需要调整速度、转向和制动。
- 机器学习和人工智能：先进的人工智能算法用于处理来自传感器的数据、做出决策并从经验中学习。 深度学习通常用于图像和模式识别。
我想更详细地谈谈最后一点。
Waymo 等一些公司正在开发自己的人工智能和专为自动驾驶而设计的控制系统。 平台 NVIDIA DRIVE 为自动驾驶汽车提供基于人工智能的可扩展解决方案，多家汽车制造商和科技公司都在使用该解决方案。 我们还应该提到一些公司用来构建自主系统的开源框架，例如 ROS（机器人操作系统）。
此外，许多公司正在投资研发，为其自动驾驶汽车创建自己的人工智能解决方案。
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为什么进展这么慢？
据估计，创建安全自动驾驶汽车的技术已开发完成约 80%。 彻底改进这一过程需要更多的时间——它需要开发最新的技术、更高质量的部件以及改进试点系统。
尚待解决的挑战包括任何街道或高速公路上都可能发生的异常和罕见事件，例如天气、动物过马路、建筑和维护。
Cruise 和 Waymo 在旧金山推出自动驾驶叫车服务后，又出现了一系列问题。 2022 年 月，即该服务获得批准仅六个月后，美国国家公路交通安全管理局就开始调查车辆“可能制动不当或无法移动”的事件。 在一些情况下，不得不叫拖车来移动车辆。 这意味着迄今为止问题多于成就。
现在发生了什么？
主动的自动驾驶汽车计划可分为两类：叫车服务（Cruise、Waymo 和 Uber）和向公众销售自动驾驶汽车（特斯拉）。
游艇观光 是通用汽车公司的子公司，成立于2013年。 截至 2022 年 100 月，该公司在旧金山运营着一支由 5000 辆机器人出租车组成的车队，并计划将其车队增加到 2022 辆。批评者指出，这将增加该市的交通量。 年 月，Cruise 还开始向亚利桑那州钱德勒和德克萨斯州奥斯汀提供服务。
Cruise 是通用汽车公司的自动驾驶部门，在旧金山运营机器人出租车服务，该公司已申请在加州全境测试其自动驾驶汽车的许可。https://t.co/KbsLjk7JvC
-MarketWatch（@MarketWatch） 2023 年 3 月 21 日
Waymo，前身为谷歌自动驾驶汽车项目，成立于2009年4,8月。 该公司 2020 年支出 5,2 亿美元，2021 年支出 亿美元。 Waymo One 在凤凰城和旧金山提供自动驾驶叫车服务。 她计划今年走上洛杉矶街头。
公司 尤伯杯 一直是自动驾驶汽车开发的主要力量，因为其商业计划的一部分就是取代人类驾驶员。 然而，它也遇到了一些问题，包括 2018 年 2020 月发生的一起事故，一辆自动驾驶 Uber 在亚利桑那州坦佩撞死了一名骑自行车过马路的妇女。 年，亚利桑那州 Uber 将其 AV 研究部门出售给 Aurora Innovation。
但在 2022 年 月，Uber 重新开始实施自动驾驶汽车，并与现代汽车和 Aptiv 的合资企业 Motional 签署了一项协议。 Motional 将为 Uber 的送货和服务服务提供自动驾驶车辆。
Lyft是仅次于 Uber 的第二大拼车公司，在美国和加拿大运营。 与 Uber 一样，Lyft 也有一个自动驾驶部门，2016 年，Lyft 联合创始人约翰·齐默 (John Zimmer) 预测，到 2021 年，其网络上的大部分出行将由自动驾驶车辆驱动（到 2025 年，私家车所有权将“完全停止”） ）。 但这并没有发生。 因此，到2021年底，Lyft也将其自动驾驶汽车部门出售给了丰田。
齐默表示，到 2022 年，该技术不会取代驾驶员，至少在未来十年不会。 然而，2022 年 月，Lyft 与 Motional 合作，在拉斯维加斯和洛杉矶推出机器人出租车。
特斯拉 是电池电动汽车销售的世界领先者。 它还旨在销售全自动车辆。 然而，截至 2022 年底，美国没有销售 3、4 或 5 级车辆。
Telsa 提供的是一套完全自主的控制系统，售价为 15 美元。买家承认他们购买的是测试版并承担所有风险。 Telsa 对任何系统故障不承担任何责任。
2023年月，国家道路安全管理局 透露：“完全自主软件的 Beta 版允许车辆超速或以非法或不可预测的方式驶过十字路口，从而增加撞车风险”。 这导致特斯拉召回 362 辆汽车进行软件更新。
自动驾驶汽车销售的另一个挫折是 2022 年 4 月福特和大众宣布决定停止资助自动驾驶技术公司 Argo AI，导致该公司倒闭。 福特和大众都决定将重点从 2 级自动化转移到 3 级和 级自动化。
等待我们的是什么？
尽管目前的测试前景广阔，但许多专家认为，自动驾驶汽车要成为主流并可供购买还需要几十年的时间。 另一方面，特斯拉所有者埃隆·马斯克坚称，自动驾驶汽车将在不久的将来向公众开放。 与此同时，人类驾驶的车辆将继续获得自动驾驶功能，例如在没有人工输入的情况下导航红绿灯、十字路口和城市交通。
尽管还需要很多年的时间，但专家预测，无人驾驶汽车最终将成为世界上占主导地位的交通方式，而人类驾驶员的数量将大幅减少。 虽然我们不知道具体什么时候会发生，但毫无疑问，无人驾驶汽车是我们的未来。 专家们一致认为这将成为现实，但他们没有对具体时间做出任何预测。
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