在这条路上中国已经落后了100年，但或许是时候超车了 | 科技袁人 | 自由微信

在这条路上中国已经落后了100年，但或许是时候超车了 | 科技袁人

Original 袁岚峰风云之声 2021-01-27

作为最复杂的民用工业产品，一辆汽车身上的零件涵盖了冶金、电子、化工等等无数基础制造行业。而要把所有这些技术捏合成一款可以大规模生产的工业品，更是需要整个国家在管理、物流、人才培养等方面的体系支撑。一个国家汽车工业的强弱，可以代表这个国家综合工业实力的强弱。但是很遗憾，在一个如此耀眼的领域，中国一直处于落后的位置。即使今天的中国在核能、航天、量子通信等尖端技术上已经走在世界前列，但中国人却似乎久久没能迎来一辆与我们的期望相配的国产品牌汽车。

这个局面在渐渐迎来转机。袁老师曾提过技术上弯道超车的理念，在许多技术的发展过程中，当出现新一轮的整体进步时，往往就是后来者的超越机会。最明显的例子，就是中国从3G的追赶者华丽转身成为5G的领先者。而对于汽车这个行业来说，这个弯道或许就是“自动驾驶”。

当我们随着袁老师追寻自动驾驶这个概念背后的技术，就会看到摄像头、雷达、数据融合、卫星定位系统、5G、车联网、人工智能……等等熟悉的名字。从这些技术背景来看，中国已经做好成为老司机的准备了！

当然，想把所有的技术理念整合到能够量产的汽车上，实现中国自动驾驶汽车从L2到L3的突破，我们还有很长一段路要走。

但是，让我们跟着袁老师一起回想一下：1885年，当德国发明第一辆汽车时，中国还是个半殖民地半封建国家；1925年，当纽约街头已经出现了理念上的“无人驾驶”汽车时，中国正笼罩在近代史上最黑暗的一场侵略战争阴影之下。经过百年的艰苦奋斗，今天的我们多了很多信心和底气。

最后，再次感谢威马汽车和王滔老师对本集节目的支持。祝愿威马以及所有奋战在行业一线的中国自主汽车品牌，为中国汽车工业实现追赶和超越。祝一路顺风，前进！

视频链接

哔哩哔哩：

https://www.bilibili.com/video/av49808516

腾讯视频：

https://v.qq.com/x/page/h0862d292g8.html

秒拍视频：

https://gslb.miaopai.com/stream/MKEKnG-veRj9AukaU7eh1uBkPPcc9uUZMicqvg__.mp4

部分评论

starlight2014：

今年刚刚考上了研究生，方向是人工智能，希望能在这个方向上为国家做出贡献

狂人杀态变：

推动社会进步，人类发展的人才是值得尊敬的人。现代社会仅凭赚钱多少来衡量一个人的价值还是太肤浅了，值得反省。向科技工作者致敬！

一只小二古月：

我的梦想就是，我的车每天早上送我去上班，然后自己开回家停车，让后下班自己来接我╮(￣▽￣)╭

提到自动驾驶，人们经常把它理解成汽车自己开，不需要人工操作。这个领域的名称，也有自动驾驶、无人驾驶、汽车自动化、无人汽车等多种说法，混成一锅粥。

但如果严格地说，无人驾驶只是自动驾驶的高级阶段，目前还没有一款向公众出售的量产车达到了这样的水平。而很多已经在实用的辅助驾驶装置，倒可以归入自动驾驶。你应该把自动驾驶理解为一个渐进的过程，从完全没有自动化到完全的自动化。

将来的汽车，可能绝大部分都带有各种程度的自动驾驶功能。大家无论是对技术本身感兴趣，还是仅仅为了买车的时候知道自己在买什么，了解这个领域都是很有意义的。

首先应该知道，自动驾驶是有国际标准的。制定这个标准的组织，叫做国际自动机工程师学会（SAE international，SAE是Society of Automotive Engineers的缩写）。

你也许会感到自动机这个名称很特别。其实这个学会最初叫做美国汽车工程师学会，后来有一位会员Elmer Sperry发明了“automotive”这个词（http://www.sae.org.cn/about/history），分别取自希腊语 autos（自己）和拉丁语 motivus（运动），代表任何形式的可自行提供动力的机械装置（即自动机）。学会由此从汽车工程师升级为自动机工程师，从美国升级为国际，现在在全世界都有重要影响。

自动驾驶分级

国际自动机工程师学会把自动驾驶分为了六个级别。

最低级的L0，是完全没有自动化。即使有些警报装置，例如警告你跟前车离得太近了，只要系统不能直接操作汽车的速度或方向，都算L0。

最高级的L5，是完全的自动化，在任何情况下都不需要人工干预。这样的车是一目了然的，因为连方向盘和脚踏板都没有，你想干预都没法干预。在严格意义上，只有这一级别的自动驾驶才能称为无人驾驶。

最低和最高的这两个级别是容易理解的，有趣的是那四个中间级别。大多数人可能都难以分清它们，即使看过一些定义和说明，也容易搅成一团乱麻。我原来也是一脸黑人问号，做了不少调研之后（https://en.wikipedia.org/wiki/Self-driving_car#Classification），终于明白一些要点了。

基本的一个要点是：真正的突变发生在第二级和第三级之间！哪怕你忘记了我们这期节目的大部分内容，只要记得这一点，你对自动驾驶的了解就已经超过大多数人了。

下面，让我们来解释一下第一级到第四级的具体含义。

第一级L1：人和系统分享对汽车的控制。系统可能控制方向，即转向，也可能控制速度，即加速或减速，但不能同时控制方向和速度。人在任何时候都要把手放在方向盘上。自适应巡航、泊车辅助和车道保持，都属于L1的典型技术。

来出一道思考题：定速巡航属于什么级别？回答是：定速巡航属于L0，因为它不改变速度。自适应巡航跟定速巡航的区别在于，可以自动跟随前车减速和加速。

第二级L2：系统可以完全控制汽车，也就是说，可以同时控制方向和速度。这样看来，人似乎已经可以把手离开方向盘了？回答是，只能短暂地离开几秒，喝口水什么的。第二级的自动驾驶仍然要求人一直注意观察环境，绝大部分时间把手放在方向盘上，在出现系统不能处理的情况时及时接管。

这个提醒可不是随随便便的。自动驾驶汽车上市以来，已经出现了若干起伤亡事件，其中有不少就是因为司机过于相信所谓自动驾驶系统，走神干别的事去了，刷手机、发短信之类。

例如，在特斯拉发生伤亡事故后，许多特斯拉用户都批评特斯拉的宣传过度夸大了自动驾驶的程度，特斯拉从此也把宣传中的“自动驾驶”改称为“自动辅助驾驶”。

目前，公众在市场上能买到的最高级别的自动驾驶汽车就是第二级。

第三级L3：本质的变化来了，在某些场景下，人可以把注意力移开，把驾驶任务完全交给系统。也就是说，人可以放心大胆地去刷手机，看电影等等，不过不能离开驾驶座，也不能打瞌睡。系统会预测什么时候自动驾驶状态需要结束，到时会以从声音到振动的各种形式逐渐提醒用户收回控制。你如果始终不听，那么系统会认为你已经昏迷了或者死亡了，会自动把车停下，并报警。

开车玩手机

某些品牌推出的新功能“交通堵塞向导”（traffic jam pilot），可以作为一个第三级的例子。这项功能使用的条件是：在堵车的高速公路上，时速低于60公里，而且高速公路有明确的起点和终点（https://www.digitaltrends.com/cars/audi-a8-traffic-jam-pilot/）。

在这些前提下，你在堵车时就可以把驾驶完全交给汽车，自己干些其他事情。一个有趣的评论是：自动汽车的附加值，不在于它能自我驾驶，而在于当它自我驾驶的时候你能做的其他事情（The added value of an autonomous car isn’t the fact that it drives itself; it’s what you can do while it drives itself）。

不过，各国的法律还没有允许交通堵塞向导功能上市。因此，市面上并没有第三级的自动驾驶，你能买到的最高级别还是第二级。

第四级L4：在一些场景内，人可以把驾驶任务完全交给系统。跟第三级的区别在于，你可以去睡觉，或者离开驾驶席。也就是说，系统不把人作为应急时的安全后备，系统自己能搞定这些场景下的所有挑战。

那么，第四级跟最高的第五级有什么区别呢？区别在于，第四级的无人驾驶只是在特定场景内实现的，例如游乐场。出了这些场景，还是需要人来开。人如果不接管的话，系统就会自动停车。而第五级要求的是，在任何合理的场景下都能驾驶，凡是人类驾驶员能到达的地方，机器都能到达。

了解了这些理论知识，现在就可以增加一些感性认识了。

我的朋友~王滔是威马汽车电子控制开发高级经理，不久前，他邀请我们在四川绵阳进行了一次自动驾驶的体验。

熟悉历史的人都知道，绵阳在中国的科技史和工业史上有重要地位。我们在讲于敏和氢弹的时候，许多观众都提到了一个神奇的机构，叫做“九院”，它是中国核武器重要的研发和生产基地，九院就位于绵阳。在三线建设的时代，绵阳也是重点建设地区。现在除了核工业之外，绵阳还有很多科技设施，例如亚洲最大的风洞群。因此，绵阳有个称号“中国科技城”，这是党中央、国务院批准的中国唯一的科技城。

风洞

在这样的背景下，绵阳对像自动驾驶这样的新兴科技支持不支持呢？当然非常支持！

袁老师体验自动驾驶时与王滔的对话：

王滔：大家好，我叫王滔，从事自动驾驶工作有点时间了，非常高兴能上袁老师的节目。

袁岚峰：技术路线能向大家介绍一下么

王滔：整个行业有很多技术路线，有一上来就做L5，例如谷歌的Waymo，我们还是从L1、L2,L3、L4，以一个比较稳健的方法实现自动驾驶，目前我们已经达到L2级别。

命名还是要注意，我们其实叫“自动驾驶辅助” ，L3以下还是以人为主。一般是通过摄像头、毫米波雷达实现数据融合，完成这样的功能。这个时候人还是要做一个安全备份。

袁岚峰：您刚才说的数据融合，主要是信息标准化的问题吧？

王滔：是的，像我们雷达的数据、摄像头的数据，类型是不一样的，我们怎么把它融合起来，需要一定的算法和经验。同时，怎么让这些数据和车的其他系统，比如制动系统，VCU，怎么和谐统一，这是我们最主要工作重点。

袁岚峰：那技术瓶颈也在这里是吧？

王滔：是的，瓶颈的话，其实各个方面都有，还包括现有的感知器的发展，还有我们的处理系统，如果数据量大了，处理起来也非常难。只有各个系统都发展了，融合起来才能发展我们技术发展的等级。

感谢威马的试驾体验，让我们对第二级的自动驾驶有了感性的了解。大家可以看到，我们离完全的无人驾驶还有很远的距离，但即使是现在这L2的自动驾驶，对用户也已经是一个很大的方便了。开车会逐渐减轻负担的一面，增加乐趣的一面。

这里我们需要再次强调，第二级自动驾驶只是对人的辅助，最终的责任还是落在人的身上。我们的试驾是专业人员操作，为了更好的演示，双手才有时脱离方向盘的，绝不意味着用户可以随便脱手。

淘宝安全插片

我在调研自动驾驶的资料时，看到一种所谓的“发明”，叫做“自动向导伙伴”（autopilot buddy）。这是一个有磁性的皮套子，作用是套在特斯拉汽车的方向盘上，欺骗系统，让它以为你的手一直在方向盘上，让你可以一直使用自动驾驶模式，所谓“享受自动驾驶的乐趣”（https://jalopnik.com/the-autopilot-buddy-for-your-tesla-is-insidiously-dange-1826048861）。这东西售价179美元。这令我非常愤怒，这种杀人的东西，居然还要售价？这就像那种插在安全带卡扣中的插销，欺骗系统，让它不发出安全带未系的警告，属于我最深恶痛绝的“发明”。

令人愤怒的是，世界上怎么会有这么无耻的所谓“发明”？又怎么会有这么愚蠢的买家？这里要提醒大家，千万不要用这种欺骗系统，拿自己和别人的生命开玩笑的东西！

第二级自动驾驶以后会怎么发展呢？

王滔：除了车本身自己的感知，包括毫米波雷达，甚至激光雷达，视觉算法的提升，车本身的感知提高，可靠性提高。还有就是算法，车端的。有些号称达到L5的，是放一台公共机在后面，它的能耗、散热在量产车上是不允许的，还有体积。目前的运算量还是要提升，这是硬件能力。软件能力包括AI等。总之自动驾驶希望看到，人是怎么开的，自动驾驶就是怎么开的。

此外，还有环境的，车身的地位，周围的环境，实现路径有高精度地图，还要秒级更新，定位精度，北斗民用十米，我们希望达到厘米级，还有5G，综合起来，才能达到自动驾驶。

王滔：行业都认为是必然，但实现时间都在往后推，终极目标还是要实现无人驾驶，但细分起来还是有些差异化，最终还是需求决定。

现在的道路、交通信号等基础设施是为了人工驾驶设计的，而对于自动驾驶来说，这些系统并不见得方便。例如，红绿灯对自动驾驶来说就不容易识别。因此，有人在研究基础设施的改造，例如用车联网和电子信号控制车辆的通行。在这些改造完成之后，交通环境对于现在的人来说可能变得面目全非，而对自动驾驶来说才获得了真正的发展空间。

在这个过程中，许多其他领域的技术都会发挥重要作用。

例如导航定位。我们以前说过，依靠天上的卫星，北斗和GPS的精度能够达到10米。这样的精度只能让你知道哪辆车在哪条路上，不知道在哪条车道上，对自动驾驶来说远远不够。加上地基增强系统以后，北斗有望达到厘米级的分辨率，这时就能帮上很大的忙了。

又如5G通信。我们说过，5G有三大应用场景，其中之一叫做超高精度、超低时延，最典型的就是车联网。车为什么要联网？对人工驾驶来说，联网的好处只能说是聊胜于无。对自动驾驶来说，联网就变成自然而然的要求了。

车联网能极大地改善汽车之间的协调，提高通行效率。例如有这样的研究（https://en.wikipedia.org/wiki/Self-driving_car#Traffic）：美国的高速公路当前的通行能力是每条车道每小时2200辆车，车辆之间的距离需要有40至50米。如果汽车是自动驾驶的，通行能力可望增加到每车道每小时8200辆车。而如果这些车是完全联网的，通行能力就可望增加到每车道每小时12000辆车，车辆之间的距离减少到只有6米。

想想看，这是怎样一副密密麻麻的景象！汽车以120公里的时速运动，间距却只有6米，如果有事，反应时间要短到什么程度？你明白为什么需要超低时延了吧？有些人认为5G没用，因为没有真正的应用场景。对此我们只能说：请以发展的观点看问题，不要刻舟求剑。

最近工信部部长苗圩在2019博鳌亚洲论坛上说：（https://m.sohu.com/a/304465295_100160903）

“在中国的公路上要加快推动数字化、智能化的改造。把道路的一些标识，道路的红绿灯，道路的一些管理规则，都通过智能化的改造把它固化下来。

现在很多汽车厂研究的车要识别红绿灯，必须用颜色传感器，这个传感器是非常贵的，将来除了发红绿黄三个颜色信号之外，在信号灯之后，还可以发通讯的信号。车上用一个通讯的接受装置来识别红绿黄，进而可以在红绿灯上装上摄像头，可以看到所有的车辆路过的速度，它的驾驶习惯，这样子可以减少很多道路的堵塞，也可以很精准的释放红绿灯间隔的时间，这样子就可以使道路通畅，可以使通行的效率大大的提高。

所以我们要发挥车路协同的这种优势，要传输这些信息，传输这些信号的话，必须要使用5G的技术。这是非常大的流量，非常大的带宽，而且需要很短的延时候，差之毫厘失之千里，所以这些技术的应用还是指日可待的。”

由此可见，自动驾驶不是一个独立发展的技术，而是跟道路智能化、导航定位、5G、AI等技术共同组成一个生态，共同把人类推向智能时代。

将来，如果能够实现高度的自动驾驶，那么社会效益将是巨大的。例如在安全性方面，现在大多数车祸来自人的因素，自动驾驶有可能大幅度降低事故率。有不少专家畅想，将来也许人工驾驶会被禁止或者变成奢侈品，因为不安全！

这个话题可能引出不少伦理学的讨论，例如你是更信任人类还是更信任机器；又例如这样的经典问题：一辆来不及刹车的无人车，如果按原来的路线行驶，会压死五个被绑住的人；如果拐到另一条道上，会压死一个行人。请问该不该转向？

火车选择问题

（图中的数学属于开玩笑，参见理解黎曼猜想（三）你真的相信全体自然数的和等于-1/12吗？| 袁岚峰）

但自动驾驶现在的发展程度，还远远不到面对这种问题的时候。而且，更值得反思的是，这些是专门针对无人驾驶的问题吗？并不是吧，这些是普遍的伦理问题，即使对于人工驾驶也是一样的。还有人提议，在自动驾驶的汽车内设置一种人工智能，学习主人的价值观，在面临选择时按照他的价值观来行事。

因此，没有必要因为这种形而上的思辨，耽误技术发展的步伐。你好歹先在技术层面上做到了无人驾驶，讨论才有价值！

技术外的问题和思考：

自动驾驶的研究是从什么时候开始的？

许多人可能会回答是九十年代，或者八十年代。但实际上，最早的可以称得上自动驾驶的研究，能够追溯到1925年！

没错，在1925年，汽车还没发明多久，人类就已经开始探索自动驾驶了。那一年，美国发明家胡迪纳（Francis P Houdina）在一辆汽车上装了一架发射天线，用天线的信号来操纵跟在后面的第二辆汽车。他在纽约街头公开展示了他的发明，一辆叫做“美国奇迹”（American Wonder）的无人驾驶汽车招摇过市，引起了公众轰动。

American Wonder

现在看来，在另一辆汽车的引导下实现无人驾驶，当然不是我们最感兴趣的研究方向。从1925年到现在，自动驾驶的研究路线也发生了若干次变化，许多科学家做出了重要贡献，例如人工智能的创始人之一约翰·麦肯锡（John Mc Carthy，1927 - 2011）。但最大的震撼在于：当时中国在干什么？

John Mc Carthy

当时中国还处于军阀混战之中，不要说研究自动驾驶了，连普通的汽车都不会研究。不要说研究了，连制造都不见得会。

距绵阳市东2.5公里的宫乐山宝盖峰下是抗日名将宋哲元将军的墓。1937年卢沟桥事变的时候，宋哲元是华北防务的负责人，他的部队开启了八年抗战的序幕。宋哲元1940年在绵阳郁郁而终，年仅56岁。

宋哲元

经过百年的艰苦奋斗，现在中国终于保证了国家安全，并且科技水平接近世界前沿了。尤其重要的是，中国人民现在普遍对新技术的态度是积极的，对未来是乐观的。积极拥抱变化，积极推动变化，就是我们对中国发展自动驾驶寄予期望的理由。

袁岚峰：当初怎么选择这个行业的？

王滔：我小时候也比较捣蛋，家里的电器也是拆了个遍，从小就喜欢自动化……

袁岚峰：拆了还能装回去么？

王滔：有些可以的，有些不行。对整个电子啊、机械啊比较感兴趣，读书啊就选择了自动化专业。

袁岚峰：自动化也有很多种，例如机器人和人工智能，您为什么选择了汽车的自动化？