世界經(jīng)濟論壇估計,汽車行業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型將給各行業(yè)帶來670億美元的價值,社會帶來3.1萬億的價值,包括自動駕駛汽車、與旅游者的連接,以及企業(yè)整個生態(tài)圈。根據(jù)波士頓咨詢集團的研究,未來15-20年時間,自動駕駛汽車在全球的普及率將達(dá)到25%。自動駕駛汽車將于2021年進(jìn)入市場,2035-2040年,全球市場占比將達(dá)到25%。
自動駕駛發(fā)展的五大驅(qū)動力
第一,老齡化和殘疾人市場。老齡人口和殘疾人是目前可見的自動駕駛汽車最大的可應(yīng)用市場。這兩類人群面臨的大多是移動的限制性。到2050年,美國的老齡化人口將增加到8000萬,是現(xiàn)在老齡人口的兩倍,占人口總數(shù)的20%,其中三分之一都面臨移動性挑戰(zhàn)。中國也面臨著同樣的情況,到2050年,中國的老年人將占人口總數(shù)的33%。2060年,日本65歲以上人口將占總?cè)丝诘?0%。此外,美國有5300萬成年殘疾人,占成年人口的22%,其中13%有移動性問題,4.6%有視力缺失問題。這兩部分群體給自動駕駛汽車的發(fā)展提供了很大的空間和可能。
第二,送貨車輛和工業(yè)應(yīng)用。人們喜歡以電子購物的方式訂購商品(如食品,貨物和服務(wù)),然后在幾小時之內(nèi)交貨,這為家庭送貨公司提供了新的發(fā)展商機。目前,卡車占美國車輛里程的5.6%,但死亡率為9.5%。在這方面,自動駕駛汽車是可實現(xiàn)增值的領(lǐng)域,無論是費用的節(jié)約,還是挽救生命方面。大卡車通常花費超過15萬美元,因此,與汽車相比,相機和傳感器的引入相當(dāng)具有成本效益,特別是低于總成本的額外費用。在美國,Ottomotto公司正在測試完全自動的18輪貨車,其目標(biāo)是在不久的將來能上路。
第三,改善高速公路安全的需求。高速公路死亡是世界各國面臨的主要問題。據(jù)世界衛(wèi)生組織的統(tǒng)計,全球每年因公路事故死亡人數(shù)為124萬,造成的成本損失是2600億美元,事故傷害為3650億美元,總計為6250億美元。據(jù)美國智庫蘭德公司的一項研究,2011年死亡人數(shù)中有39%涉及司機使用酒精,這是自動駕駛汽車肯定會在救生方面帶來重大收益的領(lǐng)域。在中國,大約60%的事故與騎自行車、行人或摩托車碰撞或受到撞擊有關(guān),美國大約94%的汽車和卡車車輛事故是人為錯誤,這些都是可避免的。美國高速公路保險協(xié)會的一項安全研究發(fā)現(xiàn),全面部署自主安全功能,將導(dǎo)致高速公路死亡人數(shù)減少31%,這意味著每年有超過11000美國人的生命可被挽救,包括前向碰撞警告、碰撞制動、車道偏離警告和盲點現(xiàn)場檢測。
第四,減少交通阻塞。交通擁堵是每個大都市都面臨的問題。在美國,司機平均花費40個小時堵在路上,每年花費達(dá)1210億美元。中國有35個城市在路上的車輛有100多萬輛、10個城市有200多萬。在全國最繁忙的城市,大約有75%的道路出現(xiàn)高峰擁堵。有研究顯示,大城市地區(qū)高達(dá)30%的擁堵是由司機尋找附近的停車場所所致,是帶來交通堵塞、空氣污染和環(huán)境惡化的主要原因。另據(jù)估計,大約23%-45%的城市交通擁堵發(fā)生在十字路口,靜止的交通信號燈和停車標(biāo)志效率低,不能考慮交通流量。交通燈都會預(yù)先編程設(shè)定綠燈和紅燈的時間間隔,無法應(yīng)對某一特定方面的交通流量。自動駕駛的車載傳感器可與智能交通系統(tǒng)結(jié)合使用,優(yōu)化路口交通流量。綠燈或紅燈的時間間隔是動態(tài)的,根據(jù)流量進(jìn)行實時變化,通過提高車流的效率來緩解擁堵。
第五,減少空氣污染。汽車是空氣質(zhì)量差的主要原因。根據(jù)蘭德公司的研究,自動駕駛汽車技術(shù)可以提高燃油經(jīng)濟性。工業(yè)區(qū)內(nèi)的霧霾與車輛數(shù)量有關(guān)。2016年的一項調(diào)查研究估計,紅燈或交通堵塞時,污染程度比交通暢通時高出40%。自動駕駛汽車共享可使能源排放減少,研究發(fā)現(xiàn),使用SAV系統(tǒng),有益于能源使用的排放和排放結(jié)果的轉(zhuǎn)移。
仍面臨諸多障礙,安全問題不容忽視
一是壞天氣。惡劣的天氣會使自動駕駛汽車性能不佳,大雨、大雪,或大氣煙霧會掩蓋道路標(biāo)志和車道標(biāo)線,從而增加駕駛事故的風(fēng)險。在這種情況下,自動駕駛汽車難以做出正確的決策。一些專家還強調(diào),惡劣天氣會給激光雷達(dá)傳感器帶來問題,主要是造成干擾,使車輛無法感知到距離、識別標(biāo)志、識別交通燈和行人。
二是數(shù)字黑客。安全是自動駕駛需要考慮的重要因素。車輛被黑客入侵將使系統(tǒng)中斷。自動駕駛汽車依靠V2V通信和V2I的連接,因此,重要的是保持道路的安全及個人電子通信的安全,包括:電子郵件、電話、短信、上網(wǎng)和位置數(shù)據(jù)傳輸。研究顯示,安全威脅包括黑客攻擊、干擾、數(shù)據(jù)盜竊、幽靈車輛或惡意行為。這些活動中的任何一種都可能干擾通信和使人工智能算法出錯。這些信息的操縱會使乘客處于危險之中,并導(dǎo)致嚴(yán)重事故。對于設(shè)計者,必須非常重視車輛的安全性,才能避免不必要的風(fēng)險。
三是糟糕的公路基礎(chǔ)設(shè)施。基礎(chǔ)設(shè)施問題困擾著許多國家,如果道路標(biāo)記不完善或工程設(shè)計不完善,無論是半自動還是全自動汽車都很困難,事故的危險性將上升。除非解決這些問題,否則將限制自動駕駛汽車的發(fā)展能力。
四是缺乏可用的頻譜。頻譜不足是許多國家面臨的主要障礙。尋找專用頻率范圍是支持自動駕駛的關(guān)鍵。自主駕駛汽車和工業(yè)應(yīng)用需要6GHz以下的中頻段,需要實現(xiàn)連接速度和無線鏈路可靠性間的平衡。在很多地方,這些頻率需求量很大,很難保證自動駕駛車輛所需的可靠服務(wù)。
五是公眾的接受度。公眾對新事件的接受需要一定的時間。美國的一項民意調(diào)查顯示,許多人仍比較喜歡傳統(tǒng)的、由人駕駛的車輛,46%的被訪者表示,更喜歡非自動駕車汽車;39%的人喜歡半自動駕駛;16%的人支持全自動。性別和年齡上也存在差異。男性(19%)比女性(12%)更偏愛自動駕駛汽車;18-29歲的年輕人(19%)和30-44歲(22%)的人相比,對自動駕駛的需求更高,60歲以上的人,支持率只有10%。