美國(guó)內(nèi)華達(dá)州議會(huì)通過(guò)了一項(xiàng)決議,要求制定無(wú)人駕駛車(chē)輛交通規(guī)則,這是一項(xiàng)很有遠(yuǎn)見(jiàn)的舉措。很多車(chē)輛已經(jīng)參與駕駛活動(dòng)中,而過(guò)去,駕駛純粹由人來(lái)控制,例如停車(chē)和剎車(chē)控制,但現(xiàn)在,有些車(chē)輛已經(jīng)可以做到自動(dòng)泊車(chē)和剎車(chē)了,當(dāng)然,們還不能自動(dòng)導(dǎo)航、自己做決定和駕駛。不過(guò)從某些方面來(lái)說(shuō),自治車(chē)已經(jīng)開(kāi)始融入我們的生活。利用相對(duì)簡(jiǎn)單的軟件,調(diào)整現(xiàn)有硬件,美國(guó)和歐洲的主要汽車(chē)制造商通過(guò)混合動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī),正在讓汽車(chē)變得更加智能和環(huán)保。
汽車(chē)彼此聯(lián)系,再與“云”聯(lián)在一起,它們就可以自己做決定,因此,未來(lái)的駕駛很大程度上將由汽車(chē)自己來(lái)完成,不用人類(lèi)插手。運(yùn)算法則和分析將能預(yù)測(cè)駕駛員的行為,然后給出最理想化的路線讓司機(jī)選擇。配備雷達(dá)的私家車(chē)將能感知它們周?chē)沫h(huán)境,軌道交通、車(chē)與車(chē)之間的網(wǎng)絡(luò),可以減少交通堵塞,防止車(chē)禍發(fā)生,提高燃料經(jīng)濟(jì)性。美國(guó)密歇根州迪爾波恩的福特研究和創(chuàng)新中心工程師賴(lài)安-邁克吉說(shuō):“我們現(xiàn)在擁有的很多互動(dòng)都有助于司機(jī)更好地駕車(chē),但是目前我們正在努力幫助汽車(chē)做這些工作,讓它們變得更智能。當(dāng)你駕駛一輛車(chē),把它與云連接后,會(huì)出現(xiàn)很多可能性?!?/p>
可以預(yù)測(cè)你要去哪里
如果你不用公共交通工具,那么你可能會(huì)自己開(kāi)車(chē),每天沿著特定路線往返于工作單位或?qū)W校,例如早晨從家趕往咖啡店,然后去辦公室;晚上離開(kāi)辦公室,可能要去商店購(gòu)物,然后再回家。
福特公司希望利用你的可預(yù)言性,在你啟動(dòng)汽車(chē)時(shí)猜測(cè)你將要去哪里。研究人員正在把駕駛歷史反饋給谷歌的軟件服務(wù)器“預(yù)測(cè)API(Prediction API)”,它利用機(jī)器學(xué)習(xí)算法產(chǎn)生預(yù)知行為模式,尤其是司機(jī)的習(xí)慣。邁克吉正在研究這種模式,他說(shuō):“我們問(wèn)這個(gè)模式的問(wèn)題是,‘接下來(lái)這個(gè)人要去哪里?’這個(gè)模式會(huì)回答說(shuō),這是周三早晨5時(shí),因此你很有可能是回家,而且它會(huì)把這些數(shù)據(jù)反饋給汽車(chē)。”
當(dāng)前與網(wǎng)絡(luò)相連的系統(tǒng)主要用來(lái)記錄汽車(chē)哪一天,在什么時(shí)間,去了哪里。運(yùn)算法則將會(huì)制定出一系列可能的行駛路線和出發(fā)及到達(dá)時(shí)間。邁克吉解釋說(shuō),根據(jù)旅程路線,汽車(chē)會(huì)自動(dòng)改變動(dòng)力消耗,用電池替代汽油,這對(duì)插入式混合動(dòng)力車(chē)將會(huì)很有用。福特已經(jīng)通過(guò)一輛Escape SUV插入式混合動(dòng)力車(chē)對(duì)它進(jìn)行了試驗(yàn)。未來(lái)政府可能會(huì)加強(qiáng)學(xué)?;蚬珗@附近的低排放區(qū),或者建設(shè)電池動(dòng)力車(chē)專(zhuān)用路線。邁克吉在從單位回家的路上,經(jīng)常會(huì)順便接上在練足球的兒子。如果他的車(chē)子知道他的這一習(xí)慣,了解這個(gè)地方的低排放區(qū)在哪里,它就可以在一天的運(yùn)行中節(jié)省部分電池能量。
邁克吉說(shuō):“這將能保證我在去那里時(shí)節(jié)省一些能量,我可以用電能驅(qū)動(dòng)車(chē)輛。如果我們知道人們將會(huì)怎樣用車(chē),我們就能設(shè)法優(yōu)化它們的性能。”但是所有常規(guī)都會(huì)被打破,如果周三你想吃墨西哥玉米煎餅,周四想吃碎肉三明治,汽車(chē)又該怎么辦呢?午餐時(shí)間它將不清楚你到底要去哪里。因?yàn)殡S意性和司機(jī)的變通性,開(kāi)車(chē)的人如果在大眾市場(chǎng)的車(chē)型里安裝了這種東西,他可以隨時(shí)進(jìn)行增加和調(diào)整。
汽車(chē)預(yù)測(cè)未來(lái)的交通情況
汽車(chē)一旦清楚司機(jī)的習(xí)慣,它就可以把云里的其他數(shù)據(jù)與之結(jié)合,為司機(jī)提供更好的建議。如果交通預(yù)報(bào)員有充足數(shù)據(jù),而且它們有很好的模型用來(lái)解釋它,它們將會(huì)在午餐時(shí)間告訴你,下午5時(shí)回家時(shí)的交通狀況。
美國(guó)國(guó)際商用機(jī)器公司(IBM)正在利用一個(gè)智能手機(jī)應(yīng)用程序做這些。該公司表示,這個(gè)應(yīng)用程序能得知司機(jī)的常規(guī)模式,預(yù)測(cè)未來(lái)30分鐘或更長(zhǎng)時(shí)間的交通情況,并在司機(jī)抵達(dá)堵塞路段前把預(yù)測(cè)結(jié)果發(fā)送給他們。據(jù)國(guó)際商用機(jī)器公司智能交通項(xiàng)目經(jīng)理約翰-戴說(shuō),藍(lán)色巨人(IBM的綽號(hào))已經(jīng)在舊金山海灣地區(qū)測(cè)試了該系統(tǒng)。
這個(gè)應(yīng)用程序利用手機(jī)的GPS追蹤司機(jī)每天在不同時(shí)段的活動(dòng)情況,了解她或他的行車(chē)路徑。它還與加利福尼亞州運(yùn)輸局以前安裝的700個(gè)道路傳感器相連。這些傳感器用來(lái)追蹤汽車(chē)的行駛速度,以及車(chē)流量,并計(jì)算每分鐘有幾輛車(chē)通過(guò)。它們每30秒收集一次數(shù)據(jù),但是國(guó)際商用機(jī)器公司每5分鐘把數(shù)據(jù)反饋給運(yùn)算法則一次。戴表示,運(yùn)算法則根據(jù)這些數(shù)據(jù)的相互關(guān)系,制定行駛模式。他說(shuō):“這個(gè)工具在發(fā)現(xiàn)和了解減速信號(hào)方面很擅長(zhǎng)。它將會(huì)關(guān)注一個(gè)特別區(qū)域,尤其是交換位置,當(dāng)交通速度變慢時(shí),你陷入交通堵塞的可能性高達(dá)83%?!?/p>
利用這些信號(hào),該系統(tǒng)會(huì)對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,得出一個(gè)不斷更新的交通情況模型,該模型每5分鐘更新一次。雖然現(xiàn)有預(yù)測(cè)系統(tǒng)是依據(jù)它們對(duì)當(dāng)前交通情況的預(yù)測(cè)結(jié)果,但是如果在沒(méi)有什么變化的情況下預(yù)測(cè)交通狀況,運(yùn)算法則能夠識(shí)別并考慮單一行為產(chǎn)生的連鎖反應(yīng)。用戶(hù)可以通過(guò)電腦查看“行駛歷史信息”,并能增加或刪除路線,控制儲(chǔ)存的信息量。戴甚至設(shè)想,該應(yīng)用程序可以為經(jīng)常開(kāi)車(chē)的人提供優(yōu)惠券。他說(shuō):“如果你有能力識(shí)別經(jīng)常從一家咖啡店門(mén)前開(kāi)車(chē)經(jīng)過(guò)的人,這將是非常有用的信息。不過(guò)使用這種信息要小心,不管用戶(hù)想不想分享這些數(shù)據(jù),都要很好地進(jìn)行管理。不過(guò)現(xiàn)在確實(shí)有這種能力?!?/p>
他表示,但是該應(yīng)用程序的主要用途是幫助司機(jī)避開(kāi)交通堵塞。它會(huì)提供優(yōu)化路線,甚至檢查網(wǎng)絡(luò)提供的通行時(shí)刻表。如果一位司機(jī)常在上午8時(shí)30分離開(kāi)家去上班,他可能會(huì)在上午8時(shí)接到交通信息,“你今天的常走路線看起來(lái)不太好,但是這輛火車(chē)在上午8時(shí)30分離開(kāi),停車(chē)換乘點(diǎn)還有48個(gè)停車(chē)位可用”。戴表示,該系統(tǒng)能在任何有道路傳感器和司機(jī)有GPS導(dǎo)航手機(jī)的地方發(fā)揮作用。“去任何城市前先看一看新聞,你會(huì)看到一些熱圖,一些人像天氣預(yù)報(bào)員一樣正在談?wù)摻煌顩r?!?/p>
預(yù)測(cè)行人和其他司機(jī)的動(dòng)作
你的車(chē)現(xiàn)在已經(jīng)知道你接下來(lái)要干什么,以及交通流量,它還需要知道的是前方距離它有20英尺(6.1米)的車(chē)輛接下來(lái)要做什么。車(chē)與車(chē)之間的網(wǎng)路和先進(jìn)控制算法能確保不會(huì)有突如其來(lái)的事情發(fā)生,因此將來(lái)有望不再發(fā)生車(chē)禍。它們還能提高發(fā)動(dòng)機(jī)效率,通過(guò)防止汽車(chē)走走停停,道路交通不暢,減少排放量。
最近,美國(guó)交通部宣布一項(xiàng)試點(diǎn)計(jì)劃,司機(jī)可以借助它測(cè)試未來(lái)互聯(lián)汽車(chē)(connectedcar)的能力。這些系統(tǒng)能讓汽車(chē)之間進(jìn)行“交流”,不過(guò)司機(jī)首先要先使用它們。如果我們無(wú)法很好地適應(yīng)它,汽車(chē)會(huì)很快解決問(wèn)題。麻省理工學(xué)院的研究人員正在研制一種新運(yùn)算法則,它可以把人類(lèi)行為模式與之結(jié)合,警告司機(jī)可能會(huì)發(fā)生撞車(chē)事故,并對(duì)汽車(chē)進(jìn)行控制,避免事故發(fā)生。
該系統(tǒng)的目的是讓駕駛過(guò)程減縮成兩步:制動(dòng)和加速。據(jù)麻省理工學(xué)院的消息說(shuō),司機(jī)在某個(gè)時(shí)間點(diǎn)的動(dòng)作會(huì)產(chǎn)生很多結(jié)果,接下來(lái)他可能會(huì)去很多地方。該校機(jī)械工程學(xué)教授多米帝拉-德?tīng)?維基羅也把預(yù)測(cè)人類(lèi)行為的能力與之結(jié)合,例如在十字路口時(shí),司機(jī)何時(shí)減速或加速。這個(gè)運(yùn)算結(jié)果的系統(tǒng)可以確定車(chē)輛在十字路口的哪個(gè)點(diǎn)有危險(xiǎn),具有這種預(yù)算法則的車(chē)輛將會(huì)努力預(yù)測(cè)其他車(chē)接下來(lái)會(huì)怎么做,并參考紅綠燈和車(chē)載傳感器的信息,盡量避免事故發(fā)生。由于未來(lái)開(kāi)車(chē)根本不用人,運(yùn)算法則必須考慮汽車(chē)行為的可變因素,并要考慮一個(gè)動(dòng)作引起的連鎖反應(yīng)。例如,要是一輛車(chē)為了避免撞車(chē)放慢速度,其他車(chē)也必須改變它們的運(yùn)行速度。分布式控制系統(tǒng)會(huì)控制特定群體里的所有汽車(chē)的加速度、制動(dòng)、雙車(chē)道變換和公路出口。
卡內(nèi)基梅隆大學(xué)的研究人員制作了一個(gè)模擬工具,可以證明這種系統(tǒng)的安全性,甚至多輛車(chē)進(jìn)行多重復(fù)雜任務(wù)也不例外。計(jì)算機(jī)科學(xué)副教授安德烈-普拉策領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)科研組最初用兩輛車(chē)在單行道上進(jìn)行試驗(yàn)。然后他們?cè)黾恿烁嘬?chē)輛,以便證實(shí)有多少車(chē)輛這個(gè)系統(tǒng)都能很好發(fā)揮作用,并增加更多車(chē)道,用來(lái)證實(shí)車(chē)道多少對(duì)它也沒(méi)有任何影響。最后,不管有多少車(chē)和多少條車(chē)道,該系統(tǒng)都能有效防止撞車(chē)事故發(fā)生。未來(lái)的模擬將會(huì)把彎路等可變因素考慮進(jìn)來(lái)。
自動(dòng)車(chē)隊(duì)的控制系統(tǒng)距離變成現(xiàn)實(shí)稍微還需要更長(zhǎng)時(shí)間。車(chē)不用先進(jìn)運(yùn)算法則就能同時(shí)達(dá)到減少擁堵和防止交通事故的目的,歐洲研究人員僅通過(guò)讓車(chē)輛之間彼此“通話(huà)”,就做到了這些。像這種系統(tǒng)可以減少排放,提高發(fā)動(dòng)機(jī)效率。瑞典汽車(chē)制造商沃爾沃一直在試驗(yàn)“公路列車(chē)”,它涉及到由專(zhuān)業(yè)司機(jī)負(fù)責(zé)的汽車(chē)護(hù)航。汽車(chē)可以?huà)煸诹熊?chē)上,通過(guò)無(wú)線線路與之連接在一起,適應(yīng)性定速巡航系統(tǒng)必須與公路列車(chē)的速度相匹配。車(chē)?yán)锏膫鞲衅鲗⒈挥脕?lái)確保每個(gè)人之間保持安全距離。今年早些時(shí)候,沃爾沃通過(guò)一輛車(chē)和一輛半拖車(chē)試驗(yàn)了公路列車(chē)。它這么做的目的是為了節(jié)省燃料、減輕道路擁堵和確保駕駛安全。該汽車(chē)制造商希望在2020年開(kāi)始采用這項(xiàng)新技術(shù)。
今年6月,德國(guó)研究人員發(fā)現(xiàn),如果每1000輛車(chē)中有5輛車(chē)彼此進(jìn)行通信聯(lián)絡(luò)的話(huà),就可減輕道路擁堵。車(chē)?yán)锏膫鞲衅髂軌蚴占瘮?shù)據(jù),并通過(guò)當(dāng)?shù)氐臒o(wú)線網(wǎng)絡(luò)與其他車(chē)輛交換信息,并把這些數(shù)據(jù)傳輸給交通指揮中心。一項(xiàng)為期一年的試驗(yàn)收集的初步數(shù)據(jù)顯示,最少只要5輛車(chē)就能對(duì)交通擁堵產(chǎn)生很大影響。這項(xiàng)試驗(yàn)是歐盟DIAMANT項(xiàng)目的組成部分。
對(duì)汽車(chē)制造商和消費(fèi)者來(lái)說(shuō),好消息是這些技術(shù)中的大部分都能通過(guò)一些簡(jiǎn)單的編碼和算法變化來(lái)實(shí)現(xiàn),汽車(chē)不用為了有所改進(jìn)而進(jìn)行重新設(shè)計(jì)。通過(guò)像這樣更新數(shù)據(jù),駕駛會(huì)在未來(lái)幾年內(nèi)變得更安全,會(huì)有更少擁堵?tīng)顩r發(fā)生。
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智能汽車(chē)
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自動(dòng)駕駛
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