中科院王飛躍:自動駕駛早期以虛擬測試為主,也有「馬糞」難題

中科院王飛躍：自動駕駛早期以虛擬測試為主，也有「馬糞」難題

高工智能汽車 發表於 2018-07-04 08:51:03

19世紀末的倫敦是當時世界上人口最多的城市，有500多萬人，每天服務這500萬人出行的，是30多萬匹馬。在倫敦市內，平均每16個人就有一匹馬。

雖然工業革命的出現，使得蒸汽汽車在更早的半個世紀前就已經出現，但馬車靈活的特性，使得其在城市日常交通中，變得不可或缺，堪比今日的計程車、公交車。

30萬匹馬為倫敦的商業、社會生活帶來了極大的便利，卻同時引發了另一個難題：一匹馬每天平均排洩7-12公斤糞便，1升的尿液，全倫敦每天就要產生3千噸糞便、30萬升尿液。除此之外，2/3的馬都因服役而死，帶來了衛生隱患問題。

春夏秋冬，周而復始，為了清理這些「汙物」，倫敦僱傭了近10萬人，來解決惱人的「馬糞問題」。

這個問題並不止倫敦獨一份，紐約、巴黎也同命相連，因此為了解決這一難題，1898年世界各大城市的管理者們在紐約召開了「國際城市計劃會議」，共同商討「人類如何在未來一個世紀處理馬糞圍城問題」。

一百多年過去了，我們生活的城市並沒有「找到」馬糞圍城的終極方案，原因不是人類缺乏智慧，而是現在的道路上行駛的是汽車，馬糞問題壓根不存在。

在近日舉辦的2018年CCF-GAIR大會上，中國科學院自動化研究所複雜系統管理與控制國家重點實驗室主任、中國自動化學會副理事長兼秘書長王飛躍，以這樣一個故事開了個自動駕駛的頭。

言下之意，自動駕駛目前所面臨的一些技術、法規方面的難題，很可能在未來不復存在，因此過多的執拗於當下自動駕駛的不成熟，並無意義。

而另外一方面自動駕駛技術的成熟，還有漫長的路要走，離普通的消費者隨意購買無人車的時代還很遠。

自動駕駛是一項非常好的技術，乃至服務，但在其真正成熟前，普羅大眾不應該成為其試驗品。

自動駕駛的新人舊相

王飛躍在全球的自動駕駛領域中，都屬於「上古時期」的人物，早在上世紀90年代，其就參與了多個自動駕駛相關的項目，比如NASA的移動機器人，月球探測車，礦山自動駕駛車，以及在uber近日出事故的道路上，試驗通過攝像頭和雷達實現的無人駕駛車VISTA Car。

期間，王飛躍還編著了一本「智能汽車先進傳感與應用」的書籍，以英文版發售。但直到2010年前後，此書都無人問津。

從業近30年的王飛躍，親身感受了自動駕駛技術的發展，其坦言，自動駕駛的研究早在20餘年前，就已經達到了一定的程度，但直到近幾年才開始被社會關注，創業公司和OEM蜂擁而至，所使用、研究的技術無非就是20年前的老三樣。

自動駕駛之所以能在20年後被重提，關鍵原因是當下的傳感器、車聯網的技術有了質的改變，因此談自動駕駛的商業化應用，才成為了可能。

從2009年開始，中國智能汽車未來挑戰賽（IVFC）每年都舉行，參賽的隊伍基本都是學院派，從國防科大、上海交大、北理工、湖南大學、西安交大、清華大學，到軍事交通學院、武漢大學、南京理工大學等等。

自動駕駛車也從最開始的比行人慢，到跟隨，超越，行駛的路況也從測試道路，標準路況，延伸到了高速公路、鄉村道路以及越野道路。

從一個高校科研、比賽的活動，走向如今的創業家開口必談的「偉大商業願景」，自動駕駛從孤陋寡聞到家喻戶曉，用了不到數年的時間。但自動駕駛自身的技術難題，解決尚需時日，遠非如外界瘋傳3年量產，5年爛大街。

虛擬測試為主，少量路測為輔

自動駕駛目前最難的問題，在於感知。即讓車輛擁有對行駛環境的探測、認知能力，從硬體上目前的做法是通過攝像頭、毫米波雷達、雷射雷達等傳感器抓取環境的三維要素，以期得到環境的全面信息。

但各種傳感器都各有優劣，從物理層面上探測環境所能達到的精度、距離都有限。以視覺為例，目前針對視覺計算研究匯總存在的實際數據獲取和標準成本高、難以覆蓋複雜環境、極端場景樣本稀少、訓練的模型適應性差等。這些場景的處理能力，是制約自動駕駛更進一步的核心。

自動駕駛要模仿人類對世界的感知能力，雖然可以通過各種傳感器來模仿人類的感官，但很難模擬人類的經驗、學習能力。

人在日常生活中，可以不斷地積累各種汽車的先驗知識，並在關鍵的時候產生作用，深度學習神經網絡試圖通過多層次，多維度的學習，來儘量逼近人類的學習認知能力。但計算機目前還很難舉一反三，運用經驗去靈活應對實際多變、未知的場景。

為了讓自動駕駛能夠更快的學習實際環境，多數自動駕駛公司、OEM都會希望通過實際路測來不斷積累樣本庫，以及處置突發情況的能力。但一方面實際路測成本高昂，非一般人能效仿，另一方面在實際場景中測試，會有極大的「安全隱患」。

本質上來說，自動駕駛目前還是一個實驗技術，因此如果直接投放到社會道路上，以路測養技術，是行不通的，人類會因此淪為試驗標本。

解決自動駕駛感知問題困難重重，但也並不需要為此杞人憂天。隨著車聯網的發展，5G的成熟，未來的道路將也會具有智能屬性。

屆時，汽車並不需要像如今我們所追求的那樣「敏感」，道路以及車輛信息可以在汽車間實時通達，汽車並不需要識別紅綠燈、交通事故、障礙物，即可通過智能基礎設施得到相應的信息，車與車之間也可以自由通訊，不需要檢測，都可以令行禁止，暢通無阻。

今天讓自動駕駛行業頭疼的感知問題，或許在未來也將會成為一個「馬糞」，不值一提。

王飛躍認為，在自動駕駛的發展初期，應以虛擬測試為主，極少量路測為主。即90%的情況下是通過虛擬訓練，提升自動駕駛感知技術，而以10%的情況路測驗證。使得汽車逐漸在描述車輛、預測車輛、規劃車輛方面，技藝日臻完善。

自動駕駛也需要農村包圍城市

自動駕駛技術尚未成熟，前景遙遠，那麼對於自動駕駛公司而言，該怎樣才能走出一條切實可行的道路呢？

王飛躍表示，自動駕駛的商業化應用，應從小處入手，間而推廣。簡而言之，就是選取特定的場景，安全隱患下，投入較小，然後以小規模無人車應用試驗，積累足夠的經驗。這些應用場景中，包括園區、小區、港口、特種行業，行業也可以涵蓋物流、配送、礦山等。

這種場景基本環境可控，人車以及無人車與普通車可以進行較好的區分，首先可以隔離無人車對人的安全隱患。

同時，網際網路公司不能妄談對傳統汽車行業的革命，在技術遠未成熟前，這種革命更多時候是對人命的漠視。目前談無人駕駛的大規模商用，是無稽之談，沒有誰能為人的生命買單。

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