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无人驾驶:重新思考未来交通


无人驾驶:重新思考未来交通

作  者:【美】塞缪尔·I.施瓦茨 【美】凯伦·凯利

译  者:李建华 杨志华

出 版 社:机械工业出版社

出版时间:2021年03月

定  价:79.00

I S B N :9787111673811

所属分类: 工业技术  >  汽车与交通运输    

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TOP内容简介

无人驾驶汽车融合了先进的传感技术、高速的计算能力和快速的响应能力,通过感知、决策和执行层面的技术,可以避免一些因为驾驶人的失误而造成的交通事故,并且可以减少酒后驾驶、故意违章等行为的出现。无人驾驶汽车的出现一定会在某种程度上改变人们的出行方式、改变社区的格局发展、改变道路的规划、改变对停车场的需求以及改变汽车的所有权形式。无人驾驶汽车是让人们放弃私家车,还是只是成为有钱人的代步工具?优步和滴滴出行是服务于所有人,还是戴着有色眼镜去选择客户群体?制造商们承诺的安全配置能不能够兑现?书中通过大量可靠而有趣的历史事件、经典案例和个人经历,一一为我们展开。

《无人驾驶:重新思考未来交通》从无人驾驶汽车发展将对未来的出行和交通带来巨大影响的角度出发,探讨了有关无人驾驶基础设施、交通与土地利用、无人驾驶汽车的商业模式、对人们健康和安全的影响、无人驾驶带来的交通规则和伦理层面的困境,以及无人驾驶发展的未来等重要话题。《无人驾驶:重新思考未来交通》不仅适合汽车和交通行业从业者、道路规划和建设者等作为工作参考,拓宽眼界,也可以给更广范围内的社会管理者提供借鉴。


TOP作者简介

塞缪尔·I. 施瓦茨(Samuel I. Schwartz),美国交通科学与工程专家、学者,交通运输咨询公司山姆·施瓦茨工程公司首席执行官,《纽约每日新闻》交通专栏作家。前纽约市交通专员、纽约市运输部总工程师。曾在库珀联合大学、长岛大学和布鲁克林学院担任兼职教授。写作了多本与城市交通有关的著作,如《无人驾驶:重新思考未来交通》《街头智慧:城市的崛起与汽车的衰落》《道路:我们是怎么来到这里的?》《城市中受过教育的千禧一代人口增长及其对交通的影响》。2019年被评为纽约市政工程师行业领袖。

李建华,2010年博士毕业于吉林大学汽车工程学院,现为吉林大学副教授,吉林大学汽车工程学院汽车系教学副主任,吉林大学汽车工程学院“飞思卡尔”智能车队指导教师。主持国家博士后科学基金一项、教育部博士点基金一项、吉林省博士后科学基金一项及横向项目两项,参与国家重点研发计划一项及横向项目多项。

杨志华,吉林大学汽车工程学院副教授。长期从事车辆工程及交通工程等领域的教学和科研工作。在《汽车试验方法》《汽车试验学》《汽车理论》等教材中担任主编,参与了《汽车碰撞后的修复》等翻译工作。


TOP目录

译者序

导 言 谁也无法阻挡汽车技术前进的脚步

 

第一章

昨天,今天和明天:

未来已至

自动驾驶车辆简史... 

历史教会了我们什么... 

 

 

第二章

基础建设:少即是多

 

无人驾驶时代的道路设施:价廉物美... 

道路设施与发展中国家... 

限制停车位... 

汽车保有量对道路设施的影响... 

 

 

第三章

交通与土地利用的

未来

人口结构决定命运:未来的交通取决于车辆

 所有权... 

婴儿潮一代... 

千禧一代... 

“Z一代”... 

便宜了他们就会买... 

前路漫漫... 

如果我们足够聪明,我们该怎么做... 

第四章

商业与消费主义

赢家和输家... 

公共和私人交通... 

货运和快递... 

艰难的骑手... 

保险... 

酒店业... 

媒体和娱乐... 

汽车修理和制造... 

法律... 

科技... 

中国... 

石油峰值论... 

社区可能会失去利益

 ——但如果他们做法不当,就可以弥补损失

... 

工作公正和公平... 

拯救生命... 

 

第五章

拯救生命:自动驾

驶汽车对我们的健

康和安全有益吗

人工智能和自动驾驶汽车会成为大规模杀伤

 性武器吗... 

离车远一点... 

环境卫生... 

 

第六章

制造商、驾驶人、

乘客和行人:难

题和道德困境

电车难题... 

自动驾驶汽车是道德的一个必然产物吗... 

人工智能与智能汽车的道德观... 

推卸责任... 

道德、自动驾驶汽车和环境... 

车辆设计师、制造商以及道德标准... 

 

道德与特权... 

道德与社会和刑事司法不公... 

 

第七章

前进的方向

抑制私有权,鼓励将交通转为公用事业,

 并鼓励其他形式的出行... 

修改社区规划... 

减少停车机会... 

卖的是乘车服务,而不是汽车... 

维护和支持良好的交通系统... 

收取拥堵费用保证交通畅通... 

重新分配停车场以便更好地利用... 

优先选择更轻、更小、更节能、更环保的

 汽车... 

请勿危害(我们的健康)... 

 

附 录... 

致 谢...


TOP书摘

谁也无法阻挡汽车技术前进的脚步

 

当你在街边停下你的跑车

我就该知道

不会一直这样下去

——《小小的红色科尔维特》 (Little Red Corvette)

普林斯(Prince)

 

在福特的首款T型车驶下流水线之后的第二个十年里,发明家们开始专注于消除汽车应用链中的最后一个薄弱环节——驾驶人。经过了将近一个世纪的努力后,这项工作即将得出成果。然而,这可能带来更优质、更安全的生活,也可能刚好相反。本书将展示这两方面的前景,以及两者之间的“灰色”地带,同时提供最佳应对策略。

在1939年的纽约世界博览会上,通用汽车公司赞助了一处名为“公路视角”的未来世界展项。游客坐在可以发声的未来座椅上,行驶三分之一英里,浏览35738平方英尺的比例模型景区,景区按想象中的1960年的情景搭建:自动化公路连接一切,包括流光溢彩的城市、蔓延舒展的郊区、广袤无垠的乡野以及现代而高效的工业区。

未来世界展项的设计者是工业及戏剧设计师诺曼·贝尔·盖迪斯(Norman Bel Geddes),他在《魔术公路》 (Magic Motorways)一书中写道:“这个未来世界展项是一个大比例的模型景观群,几乎包含了美国的所有地形,展示了未来公路系统在全美的分布与走向,穿越山脉,跨越河流和湖泊,通过城市和乡镇,而且尽量取直线道路,并始终贯彻公路设计的四大理念:安全、舒适、高速和高效。”对于当时刚刚经历了大萧条之苦的人们来说,这个场景无疑是一场乌托邦式的梦境。

到了1960年,也就是我12岁那年,人们依旧开着传统汽车,行驶在并不那么自动化的公路上。同年6月19日,距我家两个区以外的布朗克斯区,一座号称“全球最大”却只是昙花一现的游乐场开门营业了。我家隔壁邻居是一位纽约市政建设局的官员,他给了我们两张免费的游乐场入场券,于是我22岁的哥哥布莱恩就带我去了。这座游乐场真的很大,拥有205英亩的占地面积、可通航里程达8英里的水道、车位达8500个的停车场,以及37个大型景点。我记得一个景点再现了1906年的旧金山地震,一个景点模拟了芝加哥大火(每过15分钟就会有燃气喷出来将建筑模型点燃,小孩子们就用老式唧筒给灭火龙头加压,浇灭火焰),还有一个景点每天表演一场西部枪战决斗。

在这些游览项目中,给我留下最深刻印象的是一辆汽车行驶在可以自动纠正方向偏离的车道上,有点类似如今的自动驾驶仪。这种不用操纵方向盘就可以开车的驾驶方式(我玩的时候当然还是在假装转方向盘)带给我这个12岁少年的震撼,超过了那些重现历史的游玩景点。

1964年,我参观了在纽约皇后区举办的世界博览会,乘坐了一台“飞机式自动领航汽车”。自此,“自动驾驶汽车”这个理念就根植于我的心中,而且也一定根植于其他许多人心中,可谓是一个充满无限潜力和可能的梦想。当然在当时看来,大规模应用的无人驾驶也只能是一个梦想。

我的第一辆汽车很像一辆“喷气式汽车”,至少在我看来很像。那时,我经常骑自行车给家里位于纽约南布鲁克林的食杂店送货。到了1966年,我用攒下的跑腿钱买了一辆1960年款的雪佛兰“黑斑羚”二手车。车尾的两个鳍状造型就像一对飞机翅膀。每年,我和我的小伙伴们都盼着这对鳍片能长大,因为鳍片越大,这车开起来就越像飞机。当你在高速路上全力加速时,甚至会觉得自己正在御风而行。

今天,面向大规模应用的自动交通体系已经很清晰了,对于自动驾驶汽车的研究也已经深入开展。2016年10月,优步的OTTO分部开发了一辆自动驾驶货车,装载着200箱啤酒在科罗拉多州的公路上行驶了120千米。这次试运行配置了一名驾驶人,但他只是在驾驶室放松休息。特斯拉的车主可以下载一个自动引导程序,有了这个程序,驾驶人在公路上驾驶时只需轻轻拨动一个信号开关,车辆就可以自动改变车道,无须人工干预。自动驻车更是许多品牌的汽车早已实现的功能。在哥德堡街头,瑞典汽车制造商沃尔沃推出了多款自动驾驶汽车。全球还有更多自动驾驶技术研发和推广的实例。所有主要的汽车厂商以及许多公立或私立的研究机构都在自动交通领域加大了投入。

如同骑马和乘坐马车兜风已经成为景点的游览项目一样,有人驾驶汽车也会成为一个引人回忆的“老物件”,因为无人驾驶的轿车、公交车和货车终将在全世界范围内得到普及。1990年上映的非主流科幻电影《宇宙威龙》(Total Recall)中的那个无名城市拥有一个无人驾驶出租汽车队,阿诺德·施瓦辛格(Arnold Schwarzenegger)跳上其中一辆车,安全地穿行于车流和行人之中。该片故事情节的时间设定是2084年,而大部分交通运输专家认为在2075年前有人驾驶汽车就可以被全面取代;另有部分人的预测更激进:21世纪中叶即可。

到2025年,解放双手的驾驶方式将像20世纪90年代早期的不停车收费方式一样得以普及。到2035年,行驶里程的大部分将由机器完成,只有少数复杂路况需要人工驾驶。有人驾驶汽车退出历史舞台的确切时间其实并不重要,但是其彻底消失必将对我们的交通运输系统造成极大的冲击,我们要为此早做准备。与此对应的是,无人驾驶技术必将成为汽车领域新的投机热点,可能会带来大范围的变革与动荡。一些未来学家和政策专家还谈到了可能在部分甚至全部道路上禁止有人驾驶。

本书将讨论无人驾驶技术带来的变革和冲击,以及在这些冲击对我们的日常生活造成影响(这种影响包括好的、坏的,还有丑陋的)之前,个人、社会和政府应做何选择。本书的论题将涉及我们的家庭生活、个人工作、商业、政治、伦理、环境、旅游、健康,以及我们的心态。全世界的运转都需要货车、出租车和公交车驾驶人,也离不开火车乘务员等职业。据估计,七分之一的美国人的职业都与交通运输有关。因为每个人都需要借助一种交通方式到达自己的目的地、获取物品和接受服务,所以在无人驾驶浪潮面前没有人能置身事外。无人驾驶技术就好比一座火山,现在已经在冒烟了,当岩浆喷涌而出时,我们应该做好准备。

优步,以及Lyft、Gett和Via等其他基于手机APP运营的按需叫车服务给整个工业化世界都带来了冲击,几乎所有城市都在这种技术发明和应用面前显得措手不及,而且多数城市也并不欢迎这种技术。在巴黎、多伦多、布鲁塞尔,以及在荷兰、德国、西班牙、澳大利亚的部分地区、日本、泰国、印度和其他数十个国家和地区,优步的服务范围被压缩,甚至遭到部分或完全的禁止。在伦敦,出租车驾驶人发起了抗议。纽约市政当局也推出了针对APP叫车服务的禁制令,尽管该政令很快就被取消了,但是很有可能再次出台,因为研究显示:全社会APP叫车服务的行驶里程越长,道路平均行驶速度就越低。

指责这些城市没有充分预见到APP交通服务的来临是不公平的,因为谁也不能未卜先知,包括我在内,我们从没经历过如此迅速的交通方式变革,也料不到人们的出行习惯会发生如此戏剧性的转变。优步的业务始于2010年,到2017年公司市值据报道已达到700亿美元,并且由于其令人羡慕的或者说令人难以置信的影响力和市场份额而在社会生活乃至政治领域扮演了重要角色。 

而当无人驾驶汽车取得统治地位之后,APP叫车服务将只是整个交通蓝图的一部分而已。无人驾驶汽车业务正在成长为一个价值数万亿美元的产业,市值将超过当前亚马逊和沃尔玛的总和,而且凭借其巨大的经济总量必将成为一股空前的政治势力。从欧洲到非洲,再到亚洲,从专家学者到全球相关产业的利益相关人和消费者,大家都在对无人驾驶汽车产业做出各种惊人的预测。波士顿咨询公司(The Boston Consulting Group)认为,到2025年,全球无人驾驶汽车市场将达到420亿美元的规模。Infoholic研究有限公司(Infoholic Research)认为,来自无人驾驶汽车产业的财政收益将以39.6%的年均增速发展,到2027年,全球范围的收益将达到1268亿美元。世界经济论坛(World Economic Forum)给出的预测更加吸引眼球:汽车领域的信息技术革命将给全世界带来3.1万亿美元的“社会综合收益”,这种收益主要来自各种成本的下降,包括个人购车、日常保养、事故维修、燃料消耗、购买保险等费用的下降,还有降低碳排放带来的全社会效益。英特尔公司则认为,到2050年,全球无人驾驶汽车产业将会形成一个价值7万亿美元的“出行搭乘经济”。与此形成对比的是,当今世界上排名前10位的汽车公司的总市值为0.65万亿美元。

对于自动驾驶技术的发展,有两种截然相反的看法:一种是类似诺曼·贝尔·盖迪斯(Norman Bel Geddes)所设计的那种“乌托邦式的梦境”,认为无人驾驶技术是十全十美的,为社会带来的是“安全、舒适、高速和高效”;另一种看法则认为,过度的自动化和无人化潜藏着巨大的祸患。在迪士尼出品的电影《机器人总动员》(Wall·E)中,因环境灾变而逃离地球的人类难民,在太空船中得到机器人保姆们无微不至的关照,懒惰得连一个指头都不愿意动,结果现代智人最后仅存的这个族群一个个变得脑满肠肥、臃肿异常。以此为借鉴可以推想:随着无人驾驶技术的普及、出行自动化和便利化的提高,因车祸而伤亡的人会越来越少,但罹患高血压和糖尿病的人数会激增,尤其是在年轻人中。这种发展前景是得不偿失的。另外,我还有这样的担忧:高度发达的自动交通系统会把“逐利而为”的商业丑恶面无限放大——只为付得起钱的人提供服务。而极低收入的人群只能选择性能差、频次低、可靠性不佳,甚至令人作呕的交通工具,如果他们还有得选择的话。

交通科学的前瞻者们还指出,毫无保留地全力开发无人驾驶技术还可能带来其他负面影响。交通领域的一位未来学家伯恩·格鲁什(Bern Grush)(本书后文将提及)认为,无人驾驶技术将带来一些出乎意料的后果:“无人驾驶汽车就像智能手机,人们总想过几年就换一辆新的。全球汽车保有量将从现在的10亿辆多一点增长到20亿辆,然后是40亿辆,以大约每20年翻一番的速率增长。这种高速攀升的情形就像20世纪初发生的那样:1900年,美国仅有8000多辆汽车,到1914年达到了170万辆。当然,这个速度比“20年翻一番”要快得多。

“现在,我们可以认为无人驾驶汽车和普通汽车的平均价格差不多,大约2.9万美元一辆。”格鲁什继续论述,“但是到2040年,一辆无人驾驶汽车可能仅需075万美元。若干原因会导致这种下降,例如活动零部件的减少以及制造技术的进步。(我们)会更喜欢‘打印’一辆汽车,例如在亚马逊网店或者本地的3D打印店订购一辆无人驾驶汽车,隔天就能到货。这不是开玩笑,这是实实在在可能会发生的事情。”他进一步告诫道。

另外,这种未来汽车不仅价格低,而且功能多,人们可以在里面工作、休息和娱乐,所以“买一辆来做私家车”的吸引力也会很强烈。进一步地,由于这种无人驾驶汽车更新换代很快,因此人们更倾向于频繁购置新车型,就像今天购买智能手机一样。现在,人们换车的间隔期大约是10年,而换手机则只需要间隔两三年。然而,未来人们更换汽车的频率将与更换手机一样。那样的话,载客运行的车辆将被迫与大量废弃不用的车辆争路行驶。

福特汽车公司的执行主席比尔·福特(Bill Ford)认为,到2050年将出现全球规模的大拥堵,“如果我们继续当下这种模式的话”。格鲁什和福特警告的“当下这种模式”,指的就是私家车过度发展,一人一车的出行模式在交通总流量中占比过高。福特进一步解释道:“道路设施满足不了如此巨大的车辆通行量,大规模的拥堵将是不可避免的,这将影响到环境、健康和经济发展,降低我们的生活质量。”

对于个人生活来说,无人驾驶汽车也会带来正、负两方面的影响。好的一方面是,千千万万的生命将被挽救,因为无人驾驶时代的交通会更安全、更具可预测性。而另一方面,大量的货车、出租车、优步等APP服务叫车、公交车等有人驾驶车辆的驾驶人将失去工作,必须学习新的技能,以应对交通市场的变革。城市公共交通系统也会遭到自动驾驶技术的巨大冲击。当然,诸如埃隆·马斯克(Elon Musk)这样的精英与改革领袖们,是看不惯公共交通服务的:

我认为公共交通是痛苦的、折磨人的。你为什么要搭乘一辆上面还有很多其他陌生人的交通工具呢?这些人的出发地和目的地跟你都不一样,你不能在自己预想的时间出发和到达,也不能在自己期望的地点上车和下车。而且公共交通的运营时间是有限制的。这玩意糟糕透了,没有人会喜欢。再说车上这一票陌生人中,说不定哪位就是个连环杀手……所以大家都喜欢享受独立交通:任何时间、任何地点、我的车子我做主。

 

这种对于公共交通的指责是片面的、不合逻辑的,或者说是过于意气用事的,并不具有建设性。一套良性运作的公共交通系统能带来巨大的社会和环境效益,如果我们能够把握正确的方向,其负面影响是可以被最小化的,有些方面甚至可以消除。本书就是基于这种理念,着力展示如何“把握正确的方向”。

如果政府和规划部门没有为即将到来的无人驾驶技术革命早做准备,那是不可原谅的。政府行动滞后会带来损害,更糟的则是继续允许私人行业利益把控话语权并左右公共政策。我们现在就应该考虑无人驾驶汽车将怎样影响我们的生活、家庭、伦理和环境。为此,我对事关商业、政治和社会政策等各方面的问题做了充分的评论和分析。例如,工会需要对无人驾驶浪潮早做准备,准备得越早,收益越多。另一个例子是城市中心区对无人驾驶汽车提出的挑战,试想一下,未来一位商人要去曼哈顿中心区参加公务活动,如果他开私家车去,就要付出比今天贵三倍的停车费;如果他选择智能化的无人驾驶汽车的话,只要告诉汽车行车路线、何时停车即可。

无人驾驶汽车还可能改变我们目前既有的公路系统。由于无人驾驶汽车对行驶轨迹的控制非常精准,因此我们没有必要再为6英尺宽的汽车配置12英尺宽的车道。而同样是总宽度36英尺的道路,由3条12英尺宽的车道改为4条9英尺宽的车道,所需成本只是重新画线。在不久的将来,会出现专供无人驾驶汽车行驶的车道。在城市中心区,传统观点认为不宜规划过多的道路,但是随着无人驾驶汽车的普及,可以把车道改窄,以增加公交车道、自行车和行人活动区域、户外商铺、绿化带以及其他社区设施。在许多郊区,无人驾驶汽车服务可以连接居民点和现行的公交线路,或者设计专门由无人驾驶汽车运营的新的公交线路。

以上只是列举了即将到来的无人驾驶浪潮的几个方面。我们目前正处在一场由无人驾驶技术引领的巨大变革的前夜,也许读者此前还没意识到这一点。如果您对此还有所怀疑的话,不妨回顾一下过去几十年里雄心勃勃的年轻人初次求职的领域与方向:在20世纪80年代,很多人去了华尔街及其周边街区(行业),那里是运输钱的地方;到了20世纪90年代和21世纪初,初出茅庐的精英们转而投向运输数据的地方,硅谷、各色“com”公司,以及其他信息技术热点行业;今天的青年才俊们则纷纷投身于,也可以说是被吸引至,各种高科技造车企业和研究机构,这里运输的是人和货。这充分预示着:当今和未来一段时间的投资热点是无人驾驶汽车产业。

我喜欢的小说之一是杰克·芬尼(Jack Finney)于1970年创作的Time and Again。故事的主人公西蒙·莫里(Simon Morley)参加了一项政府计划,穿越回到了1882年。他住进了达科塔公寓大厦(Dakota Apartment Building)\[也就是前披头士乐队成员约翰·列侬(John Lennon)居住并遭遇刺杀的地方\],并开始了在1970年的曼哈顿与1882年的曼哈顿之间的时光穿梭。19世纪80年代,比我父母从波兰移居美国还要早大约40年,那时的纽约城还处在汽车发展史上的蒙昧时代,多数人没见过汽车,对这个稀罕物一无所知,更别提坐进去兜一圈了。1882年后17年的1899年,亨利·布利斯(Henry Bliss)成为第一位死于车祸的行人。巧合的是,这起事故的发生地就在达科塔大厦北边一个路口处。

我很想自己有机会穿越回那个年代,向当时的人们预言未来的汽车世界:到2018年,全世界每年死于道路交通事故的人数将达到130万、伤者5000万。我要告诉19世纪80年代的人们,在接下来的20世纪里,人类将经受两次世界大战的磨难,但是机动车造成的伤亡人数要比这100年里所有战争造成的伤亡人数加起来还要多。我会向他们揭示汽车时代的优点——全方位地提升生活品质,例如节约出行时间,促进经济繁荣,让城市居民在一小时内就到达乡村,等等;与此同时,我也会告诫20世纪的人们,汽车是一柄双刃剑,运用不当就会给人类社会带来巨大的损害。将上述信息和观点运用于无人驾驶汽车,即构成了本书的主旨。

让我们把时间坐标拉回2018年,然后迎接一位来自2100年的访客:他会满怀欣喜地目睹我们现在的所作所为,还是叹息痛恨于我们一手造成的祸及子孙的巨大痛苦与混乱,就取决于我们今天的抉择。


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