自动驾驶汽车

自动驾驶汽车，又称无人驾驶汽车、电脑驾驶汽车或轮式移动机器人，为一种运输动力的无人地面载具。作为自动化载具，自动驾驶汽车不需要人类操作即能感测其环境及导航。完全的自动驾驶汽车仍未全面商用化，大多数均为原型机及展示系统，部分可靠技术才下放至量产车型，逐渐成为现实。自动驾驶汽车能以雷达、光学雷达、GPS及电脑视觉等技术感测其环境。先进的控制系统能将感测资料转换成适当的导航道路，以及障碍与相关标志。根据定义，自动驾驶汽车能透过感测输入的资料，更新其地图资讯，让交通工具可以持续追踪其位置。自动驾驶汽车的展示系统可追溯至1920年代及1930年代间，第一辆能真正自动驾驶的汽车则出现于1980年代。1984年，卡内基美隆大学推动Navlab计划与ALV计划；1987年，梅赛德斯-奔驰与德国慕尼黑联邦国防大学共同推行尤里卡普罗米修斯计划。从此以后，许多大型公司与研究机构开始制造可运作的自动驾驶汽车原型。21世纪以后，伴随着资讯科技的进步，更是突飞猛进，全自动驾驶的车辆在试验车辆上已经被制造出来，特斯拉汽车率先推出特定环境下的自动驾驶汽车。在美国，美国国家公路交通安全管理局（NHTSA）已提出正式的自动驾驶五等级分类系统（2016年版本）：这是根据国际自动机工程师学会（SAE International）依据这五个不同程度（从驾驶辅助至完全自动化系统）发布另一种分类系统而编修而成，设计理念是‘谁在做，做什么’的分类法。。汽车自动化的实验自1920年代即已开始，但要到1950年代才出现可行的实验，并取得部分成果。第一部真正自动化的汽车到1980年代才首次出现。1984年，卡内基美隆大学推动Navlab计划与ALV计划；1987年，梅赛德斯-奔驰与德国慕尼黑联邦国防大学共同推行尤里卡普罗米修斯计划。从此以后，许多大型公司与研究机构开始制造可运作的自动驾驶汽车原型，包括梅赛德斯-奔驰、通用汽车、大陆汽车系统、IAV、美安、劳勃·博世公司、日产汽车、雷诺、丰田汽车、奥迪、富豪集团、宝狮汽车、帕尔马大学的VisLab、牛津大学与Google。2013年7月，Vislab展示了称之为BRAiVE的自动驾驶汽车，测试路段包含部分（有其他一般车辆）的开放道路。到了2013年，美国有4个州（内华达州、佛州、加州与密歇根州）通过了允许自动驾驶汽车的法规。2015年，这四州与华盛顿哥伦比亚特区都允许自动驾驶汽车于开放道路上进行测试，维吉尼亚州亦将跟进。在英文里，自动驾驶汽车可写作autonomous cars或self-driving cars。2015年7月，《经济学人》报导，汽车制造商想要区分上述两个词之间的不同：汽车制造商……为了其自身的利益，想要区分两者（autonomous cars与self-driving cars）间的不同。前者与今日所见的交通工具类似，在特定环境下接管驾驶人的控制……而后者则更进一步。方向盘会完全消失，而车辆在全程行驶间均会使用与前者所备有之感测器、雷达与GPS等相同之系统。少数私家车仍会继续存在，而城乡间的道路上将可能充满着共享的车辆。2018年3月18日晚间，在亚利桑那州坦佩市，一辆自动驾驶的Uber汽车撞死一名穿越马路的行人。这是全球首例自动驾驶汽车导致人类死亡的事故。当地警方公布死者是49岁的赫茨伯格（Elaine Herzberg），车上有一名安全员司机，当时坐在驾驶位置，并未在事故中受伤。事故发生时，遇难者从车辆前部左侧阴影处推着自行车出现，车辆未做出减速或者避让措施，可能在自动驾驶决策方面存在问题。警方公布录像显示，安全员也存在失职行为，当时她在车内低头看着屏幕，未尽到瞭望职责。肇事汽车是一款沃尔沃XC90 SUV。美国国家公路交通安全管理局（National Highway Traffic Safety Administration）在向路透社发表的一份声明中表示，该机构“正在就此事件与优步、沃尔沃、联邦当局、州和地方当局进行接触”，并将采取适当行动。2019年底德国专利数据公司IPlytics发布“无人驾驶专利十强”报告显示，为无人驾驶技术标准化最大贡献的企业为中国华为、韩国LG电子、三星电子，这些企业提出的无人驾驶技术标准占比27%。其中华为拥有最多不可绕开的必要专利。必要专利是包含在国际标准、国家标准中，在实施标准时必须使用的专利。其后是LG电子名列第2位，英特尔、三星电子和日本松下分别位居第3至第5位。专利总数量上日本丰田排名第1，美国福特和通用汽车分别名列第2和第3位。在欧洲，比利时、法国、意大利与英国等国均计划采用无人驾驶汽车来经营交通运输系统；而在德国、荷兰与西班牙等国，则已允许实验性质的自动驾驶汽车。2015年，英国政府允许无人驾驶汽车LUTZ Pathfinder在米尔顿凯恩斯的一般道路上进行测试。当自动驾驶汽车科技成熟后，淘汰铁路不能覆盖的交通：增加使用自动驾驶汽车的可能好处包括：尽管车辆自动化会带来许多好处，但可预见的挑战依然存在：完全自动驾驶汽车若能够变得商用化，将可能对整体社会造成破坏性创新的重大影响。自动驾驶汽车是否能获得广泛使用目前仍不清楚，但若真的被大规模地采用，决策者将面临许多需要解决的问题。其中一个基本问题为对旅游行为之影响。有些人认为自动驾驶汽车会增加汽车拥有的数量及汽车的使用次数，因为汽车会变得更容易使用，并且更为有用。这可能会导致城市蔓延，并增加私有车辆的总体用量。其他人则认为，共享汽车将变得更为容易，且因此会让人不想拥有汽车全部的所有权，因而降低整体用量，让汽车的传输变得比现况更有效率。在美国，各州的车牌号码一般并不预期（但也不一定禁止）存在高度自动化的交通工具。为厘清并规管此类交通工具，一些州政府已制订或正在考虑制订相关法律。截至2013年，美国已有4个州（内华达州、佛州、加州与密歇根州），与哥伦比亚特区，成功制订处理自动化载具的法律。2011年6月，内华达州议会通过一项法律，授权使用自动驾驶汽车。内华达州从而成为世上第一个允许自动化载具合法行驶于一般道路上的行政区域。依据该法，内华达州机动车辆管理局（NDMV）负责订定安全与性能标准，以及指定自动驾驶汽车能够进行测试之地区。该法由Google所提倡，以期能更一步合法地测试该公司的无人驾驶汽车。内华达州法律定义自动化载具为“整合人工智能、感测器与全球定位系统等技术达成自动驾驶，而不需人类驾驶主动控制之机动交通工具。”该法亦表示，驾驶者在汽车自动行驶时不需专心驾驶。Google更进一步游说排除分心驾驶之适用，让坐在驾驶压上的乘客可以发送简讯，但该法案没有通过。此外，内华达州的法律要求有人坐在驾驶座上，并且在测试时要有人坐在乘客的位子上。2013年，英国政府允许自动驾驶汽车在一般道路上进行测试。在此之前，英国所有对自动驾驶汽车的测试都必须在私人土地上进行。2014年，法国政府宣布自动驾驶汽车可在一般道路上进行测试，并于2015年发出核准。法国境内有2000公里的道路开放允许进行测试，主要是在波尔多、伊泽尔省、法兰西岛及史特拉斯堡。在2015年智能运输系统世界大会上，首次展示出将于法国一般道路上行驶的自动驾驶汽车，并预期于2015年10月初于波尔多开始测试。2015年春季，瑞士联邦环境、交通、能源与通讯部核准该国电信业者Swisscom在苏黎世的街上测试使用福斯Passat改装的自动驾驶汽车。各个交通工具都可以经由周边的其他交通工具所提供之讯息而受益，特别是与交通壅塞及危险事故有关之讯息。车载通讯系统使用车辆及路边设施作为点对点网络里之通讯节点，互相提供有用讯息。透过合作之方式，车载通讯系统能让所有合作之交通工具变得更有效率。根据2010年美国国家公路交通安全管理局公布的报告显示，车载通讯系统可以协助避免高达79%的交通事故发生。2012年，德州大学奥斯汀分校内的计算机科学家开始设计可用于自动驾驶汽车的智能十字路口。该路口没有红绿灯，也没有停止标志，而是使用计算机程序直接于每辆在道路上行驶的车辆通讯。根据埃森哲针对2006位美国与英国的消费者所做之线上问卷调查显示，有49%的人表示，他们对使用“无人驾驶汽车”感到很自在。根据J.D. Power and Associates于2012年针对1万7,400位拥有汽车的人所作之问卷调查显示，有37%的人表示他们有兴趣购买一辆完全自动驾驶汽车，但当告诉他们须为此技术多花费3,000美元以上时，该比例下降至只有20%。根据automotive research Puls于2012年针对1,000位德国驾驶者所作的问卷调查显示，有22%的人对此类车辆持正面态度，10%的人不回复，44%的人持怀疑态度，而有24%的人则持反对意见。根据思科系统于2013年针对10个国家内的1,500位消费者所作之问卷调查显示，有57%的人“表示他们很可能会搭乘完全由电脑控制，不需要人体驾驶的汽车”。在巴西、印度与中国，信任自动化技术的比例最高。根据Insurance.com于2014年在美国进行的电话调查显示，有超过四分之三，持有驾照的驾驶者表示他们至少会考虑是否购买一辆自动驾驶汽车；若汽车保险能更便宜，比例却上升至86%。有31.7%的人表示，一旦自动驾驶汽车上市，他们不会想要继续开车。根据顶尖汽车记者于2015年2月所作的调查显示，有46%的人预测特斯拉汽车或戴姆勒会是第一家推出完全自动驾驶汽车的公司，其中有38%的人预测戴姆勒会推出功能最全、安全且符合需求的自动驾驶汽车。根据台夫特理工大学于2015年针对109个国家内5,000个人所作的问卷调查显示，平均而言，受访者认为手动驾驶是所有驾驶模式中最为享受的模式。有22%的受访者不想要在完全自动驾驶系统上花费任何金钱；而有5%的人表示，他们愿意为此支付超过3万美元；有33%的人认为完全自动驾驶是非常有趣的。有69%的受访者预估完全自动驾驶汽车在2050年将达到50%的市占率。受访者认为最令人担忧的是软件入侵与错误，也担心法律问题与安全性。最后，较开发（具有较低事故率、较高教育及较高收入）的国家之受访者对其车辆传输数据感到较不舒服。自动驾驶汽车仍是个尚在发展中的技术；许多企业与研究人员纷纷猜测其未来可能之发展与影响。