技術領先的Google和不甘示弱的大車廠,各國紛紛加入這場自動駕駛技術的競逐,究竟實現科幻電影中的場景還有多遠?無人車會讓人有更多可支配時間,或者導致工作消失?自動駕駛相關技術還有什麼樣的應用?
文、攝影/陳昊安
在電影〈MIB星際戰警〉中,威爾史密斯拿出遙控器一按,車子就自動開到他身邊;遇到緊急狀況,還可以啟動自動駕駛(self-driving)模式,並且為了符合交通安全法規,駕駛座會有氣球假人坐在上面「幫你開車」;科技不斷進步的今天,科幻電影的情節似乎愈來愈有可能實現──這裡說的當然不是氣球司機這檔事,而是「自動駕駛」。如果不需要司機,人手從方向盤上解放的時代,離我們還有多遠?
無人車有限使用已成真 普及再等20年
每年一度的盛事,全球最大的消費性電子展CES(Consumer Electronics Show)上(元)月在拉斯維加斯舉行,其中自動駕駛依然是熱度不退的話題,眾廠商提出各式自駕車的配備,不論是車體內部設計或者晶片、感應元件等,可望實際應用在自駕車,甚至將自駕車推向商用。
在此必須先區分「自動駕駛」與「無人」(driverless)、「自動」(autonomous)的差別。依據美國國家公路交通安全管理局(NHTSA)的分類系統,將運具依照人為介入和自動化系統程度分為0〜5級;大名鼎鼎、目前技術領先的Google自駕車達4級「高度自動化」的程度,其他自駕車技術研發約在3級,而高級房車配備的先進駕駛輔助系統(ADAS)被視為2級。
也就是說,目前離不需人為介入的「完全自動化」,或稱為「無人駕駛」,還有一段距離。儘管Google和多位互聯網巨頭將2020年視為無人車落地上市的重要時間點,但這仍是有限應用的情況下;而依據麥肯錫報告的分析,2022年以前,任何車輛都不能在道路上實現完全自動化駕駛,但可應用在封閉的特定區域,比如工業區;而公路貨車可能是率先上路的無人車──這看來似乎比用飛行時間有限的無人機送貨實際些。至於何時會普及?麥肯錫的預估是:2040年。
更輕鬆、更安全的高效益運輸工具
從高度自動化到完全自動化是技術上的大躍進,加上「載人」,安全性上的考量必須面面俱到。這當然不是容易的事,為什麼人們依然對無人車抱持高度期待呢?
因為時間是最寶貴而不可逆的資產,使用者希望擁有更多可支配的時間,無人車上,人人都是乘客,可放心交談,不用擔心駕駛人分神;通勤時間可補眠、從事休閒活動或辦公;而少了耗神的駕駛過程,高齡者出門更方便,並為不善駕車的人帶來龐大效益。
安全當然也是一項重要因素。每年交通意外消耗巨大的社會成本,專家學者期望透過自動化駕駛,避免人的不理性行為,並減少交通事故的發生。美國反酒醉駕車母親協會(MADD)主席珂琳•西伊切琪(Colleen Sheehey Church)表示:「自動駕駛汽車不會喝醉,也不會分心;它們會自覺遵守交通規則,保障行人與自行車車主的安全利益。」
對業者來說,降低人力成本及提高服務穩定性的益處顯而易見,Uber的無人車隊已進入測試,並邀請用戶使用App叫車服務,福特(Ford)也宣布了自己的無人車共享服務計畫。搭配類似Uber的隨選經濟(on-demand economy)模式,車輛可在中途載客,甚至協助應對救災、送醫等緊急狀況,減少車子的閒置時間,而頻繁使用也會加速車輛的汰換,對車廠不無好處。
無人車甚至可能改變城市空間的配置,停車場將挪出市中心,設在郊區,而因為停車時皆為空車狀態,無須保留乘客下車的空間,停車空間可更有效地利用。
AI技術突破 自動駕駛更得「人」心
無人車是高度技術的結晶,具備感知、運算決策和駕駛操控的功能,可以把它視為一個機器人。透過各項感測器、攝影機、車身傳感器…等蒐集資訊,到處理器進行辨識、路徑計算和推斷決策,輸出至車輛控制系統進行減速、剎車、轉彎等操作,就像人由感官接受刺激、蒐集資訊後,進入大腦,透過肢體動作做出反應。
由於城市路況的複雜性,對相當於大腦角色的處理器要求相當高,目前NVIDIA的圖像處理器(GPU)在市場占有領先地位,而Google準備推出TPU(Tensor Processing Unit,就是下圍棋很厲害的AlphaGo所使用的處理器)與之抗衡,並挾著龐大的軟體技術優勢強勢進場。
交通大學電機工程學系特聘教授吳炳飛表示,過去的辨識系統透過專家設定參數,應用有限且成本高,近年因AI深度學習的發展,而有了突破性的進步,讓系統透過巨量的資料學習,能夠更準確地判斷路況。以圖像辨識為例,未來將不只能分辨路上有「幾個人」,還能辨別騎腳踏車和心不在焉的人,並可能進一步提防不良駕駛。
具備學習及預測能力的處理器將有助於整合各項資訊,比如現在的汽車靠著偵測儀,上了山坡才偵測到坡度,但未來車輛將能「預測」即將上坡而準備加速,還有在通過路口或待轉時,預測各項危險發生的機率等;行車將更順暢,甚至更像「人」。
「未來的車子不應該只是車子,」吳炳飛說,「它可能是旅途的智慧夥伴,可與你互動,但它的互動跟聊天型機器人和個人助理(如蘋果產品中的Siri)不一樣,而是能判斷你的意圖和狀況,告訴你可能有興趣的活動並規劃前往,或者避開危險。」
智慧運輸系統將成為基礎建設
然而由單一部車子配備大量感測器,尤其是高精度的光達(LiDAR),無人車的成本將居高不下,而智慧車之間若能彼此互相溝通,或車輛與周邊基礎建設能夠通訊,不僅能克服這道關卡,更能提升道路安全性,整合各方天候、路況、活動等資訊。因此車聯網(V2V)或車對物通訊(V2X,Vehicle to Every-
thing)也是備受關注的技術。
車對物通訊需要大量的基礎建設,串聯起來便是所謂智慧型運輸系統(Intelligent Transport Systems,ITS)。逢甲大學運輸科技與管理學系副教授李克聰表示,無人車將帶來龐大效益,但也可能造成私人運具增加,因此在無人駕駛車普及前,應建立起良好的交通運輸系統,比如社區化的汽車共享,或者道路分級分流的制度。智慧運輸系統能協助這些事項,降低城市路況的複雜性,紓緩道路壅塞的情形。
「未來出門旅遊可能會變成全程預約,不需要私人車輛。透過良好的媒合和資訊推播,加上套裝優惠等,非常方便。」李克聰說。
無人駕駛小巴10月在高雄上路
雖然距離無人車普及還有一段距離,不過各國已經陸續可見到無人車的身影,且不提美國,歐洲與中國都加入這場技術競逐,各式無人車已進入道路實測;新加坡有全球第一批無人駕駛計程車;無人駕駛的小型巴士也在澳洲、希臘上路,並預計在今年10月登台。
今年高雄將主辦「2017生態交通全球盛典」(EcoMobility World Festival),規劃在哈瑪星打造生態交通示範區,讓居民和遊客體驗各種綠色運輸及參與社區活動。而配合盛典,在台灣科技業者7StarLake牽線下,將引進3輛15人座無人駕駛小巴「艾爾馬(ARMA)」作接駁兼展示。
吳炳飛表示,無人車普及,除了要跨越技術門檻,還需要法律的修訂以及社會接受度提高。高雄市交通局表示,現行法規未對無人車進行規範,無人小巴領不到牌照,僅能在封閉場域使用,反映新科技被法律視為化外之地的現況。
從2016年全球自動駕駛法規的進展來看,包括聯合國世界車輛法規協調論壇、第2屆智慧聯網汽車技術及標準法規國際研討會、7國集團交通部長會議宣言…等,皆制定出自駕車相關法規。其中美國交通部頒布的「聯邦自動駕駛汽車政策」尤為關鍵,初步推出一套共15分的自動/無人駕駛評分系統,明確訂定自駕車輛發展和設計方向,可說是最實際的法規制定動作。
技術應用具潛在商機 觀念和技能應時時更新
無人車的相關技術不會只應用在車輛上,在室內應用也有龐大的商機,例如在醫療院所,類似計程車隨叫隨到的輪椅應用,再也不用擔心會在廣大院區中迷路,輪椅也會自動歸隊;或者是在大賣場,隨人走、自動結帳的購物推車。像這些情況相對單純的領域,都可以迅速建立起服務系統,只是目前市場接受度還不高,尚待推廣。
另一方面,各式自動化的駕駛輔助系統已能對安全駕駛提供良好協助,並降低運具操縱的門檻,「這是邁向無人駕駛必經的歷程,」吳炳飛說,「技術的進步絕對不是一蹴可幾,技術的推廣也是」。
至於未來司機與泊車員等工作是否會消失?他表示,各行各業中,低技術性、規律性的工作都將由機械取代,但工作會移轉到其他領域,比如:車內娛樂、車用網路安全、數據分析等;自駕車方面,台灣在零組件還是有機會;現代人的技能和觀念必須與時俱進,時時更新。
交通技術的發展時程與人類活動交互影響,淡江大學未來學研究所教授陳國華提醒道,對於未來,多元的選擇是重要的,不論是能源、交通方式或生活樣貌的多元。他指出,運輸系統和城市設計不應只講求「迅速」,應回歸到不同人、不同生命階段對交通的需求,以及理想的生活樣貌,「阿姆斯特丹有許多腳踏車,也是一種城市風格。」
在仰頭期盼新技術成熟之時,也必須反問:觀念是否更新?沿襲過去的運輸系統設計與都市規劃是否恰當?被服務的是哪些人?是否能有更寬闊的想像?從根本的地方省思與探究,而非一味地追逐新技術,移植複製異地的二手未來,才可能有適地適用的「創新」出現。































