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什么是自动驾驶汽车?

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自动驾驶汽车有时也称为无人驾驶汽车或自动化汽车,指的是一种部分需要驾驶员辅助或者完全不需操控的汽车。自动驾驶汽车之所以具有"自主性",是因为它们能够使用传感器来获得其行驶环境的概貌,并根据这些数据做出驾驶选择,而无需人类的操作干预。


尽管有些人认为自动驾驶汽车就是无人驾驶,但其实汽车工程师协会(SAE)将自动驾驶技术分成了六个等级,描述了从人工轻微辅助驾驶到车辆完全自主控制的各个范畴。

    驾驶自动化的不同等级有:

    人工辅助:

    • 0:手动驾驶:人类驾驶员全权驾驶车辆
    • 1:辅助驾驶:由单一自动化系统辅助驾驶(例如,巡航控制)
    • 2:部分自动驾驶:车辆执行加速和转向,但驾驶员依然监控所有操作,并且能够随时接管对转向和加速的控制

    自动驾驶:

    • 3:条件自动驾驶:车辆自行执行几乎所有的驾驶操作,但驾驶员依然需要在场,以备不时之需。
    • 4:高度自动驾驶:大多数情形下车辆执行所有驾驶操作,车辆只能在限定区域行驶,使用一种叫地理围栏的技术来实现空间感知。驾驶员仍然可以亲自驾驶车辆,但不是必需的。
    • 5:完全自动驾驶:车辆执行所有驾驶任务,无论在任何情形和条件。不需要驾驶员交互或保持注意力集中,甚至车辆可以完全不需要驾驶员。

    不同的自动驾驶汽车的工作方式可能因其采用的制造技术而迥然不同。在基本层面上,车辆会使用一系列传感器获取有关其周边道路和路径上其他车辆的信息,从而创建其周围环境的地图。这些信息而后通过复杂的机器学习算法解析,生成一组需要车辆执行的操作。随着算法不断收到车辆周围环境的新信息,系统就会持续更改和更新这些操作。

    尽管自动和自主通常可互换使用,但在技术层面上讨论时,两者含义有些许差异。

    • 自主:车辆不仅可以自己驾驶,而且可以真正自己做出选择。例如,车辆原本根据指令要将您送到目的地,但在路上,您突然身体不适,于是它可以自主将您送到医院。
    • 自动:自动化汽车能够自动执行任务(即驾驶),但它始终是尽力完成当前的任务指令,无法自行做出新的决定。例如,自动化汽车可以依照指令在高速公路上自动行驶,但是如果驾驶员迷路,它就无法自动找准航向。

    正因为此,SAE 将无人驾驶的等级分类命名为"自动"而不是"自主"。

    自动和自主驾驶汽车面临着来自技术、政治、认知、法规,甚至伦理等层面的重大挑战。

    • 技术:尽管汽车自动驾驶技术其实早就开始萌芽,可追溯到巡航控制诞生之时,但第 4 和第 5 级自动驾驶汽车投入主流使用依旧面临极大的技术障碍。具体包括
      • 多辆自动驾驶汽车"狭路相逢"时,会被彼此的雷达和激光定位器信号"搞迷糊"。
      • 在大雨、重冰或大雪等恶劣天气条件下,驾驶准确度会降低。
      • 必须确保始终正确识别车辆内部和周围的所有物体。
    • 认知:尽管自动驾驶汽车可以做到很安全,但与人类驾驶员相比,公众对这种安全性有不同的认知。虽然人类的驾驶行为每年会造成大量伤亡事件,但如果自动驾驶汽车每年也要制造类似数量的伤亡事件,公众可能会难以接受。因此,自动驾驶汽车的安全性不只需要赶上人类驾驶员,而且必须要赶超人类驾驶员。
    • 法规:如果自动驾驶汽车导致人身伤害、死亡或财物损毁,这由谁来承担责任?汽车车主?驾乘人员?制造商?这些问题尚没有解答,不论是在立法还是法庭判例层面上,而这也将是所有大型自动驾驶汽车企业面临的一个大问号。
    • 政治:在很大程度上,自动驾驶汽车的法律框架尚未设定,而且不同司法辖区之间有着很大差异。自动驾驶汽车里程税等部分法律提案可能会给自动驾驶汽车企业带来大量债务。
    • 伦理:除了上述问题外,还有个隐含的难题,那就是在自动驾驶汽车算法编程背后,人类要作出的抉择。例如,车辆在遭遇事故时优先选择谁,这是一个绕不过去的问题。

    软件定义汽车是一种数字化互联汽车,这种汽车推动了电气化、自动驾驶和无缝连接等方面的发展。如果汽车被设计为由软件定义而非由软件增强,那车辆在购车日期很久后依然可以获得持续更新。

    随着软件越来越多地定义和推动我们日常使用的技术,例如手机和智能家居等,消费者希望自己的汽车也能效仿跟进。当车载技术跟不上生活中其他方面所用的先进技术时,消费者就会难以忽视这种差距。 

    汽车的当前发展进程和更新换代远远慢于电子消费品,而这正是软件定义汽车登台亮相的机会。汽车制造商纷纷开始考虑将软件而非硬件用作发展的主要驱动因素。汽车和软件行业联合在一起,加快创新速度并增强汽车的整个数字化生命周期。

    随着向自动驾驶推进,越来越多汽车产品将变为软件定义汽车。

    最基本的一点,人类将从这个高压力、高专注的任务中解脱,不再需要引导高技能交通工具前往所需目的地,这将成为一项巨大的优势。人们不仅能够重获在通勤上失去的时间,而且也能一起打造一个对驾驶员和行人更加安全的环境。

    不过,这仅仅是把自动驾驶放到当前私家车的交通模式上而做出的推测。如果我们重新思索交通的整个运作方式,它可能还会带来许多优势。例如,如果人们不再需要拥有私家车,而是共享汽车(不论是通过类似于 SaaS 的服务,还是对公共交通的模拟),那么每个人都只需在有用车需求时预订车辆,行程结束后便可交由其他人使用。这无疑会加强交通运输的可持续发展,大大减少道路上的汽车数量。此外,停车场也能节省大量物业空间,因为每一台车都能得到有效利用。

    车载技术

    客户的喜好不断发生变化。为了紧跟潮流,汽车制造商需要随着新兴技术诞生而迅速地乘势而变。 

    借助开源企业级 Linux® 车载系统平台,红帽® 能够提供各种解决方案和支持技术来安全地加速转型,帮助汽车制造商加快上市速度。 

    红帽的解决方案可提供数字化原型制作、虚拟测试和开发等服务,支持高级驾驶员辅助和自动驾驶系统,为互联汽车赋能。借助企业级长期支持,制造商生产的车辆也可享受全面支持的数字化生命周期。

    该平台可以借助开源社区的力量,打造广阔的生态系统并设立通用的标准方法,来满足日新月异的汽车业务需求。

    安全

    考虑适用于自动驾驶汽车的开源解决方案时,安全是头等大事,尤其是在将安全视为命门的汽车行业。

    在使用开源解决方案时,许多人对总体安全性存有疑虑。不过,情况已经开始有所改变。

    企业级开源软件越来越受到认可,被认为有着与专有软件同样多的积极属性,同时也具备了开源许可和开源开发模式所带来的灵活性优势。

    作为开源安全的业内领导者,红帽致力于帮助各行各业增强其软件安全,其中就包括将安全列为重中之重的汽车行业。以这些思路为导向,红帽立志为汽车行业提供第一款持续认证的 Linux® 平台。
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