国防科大贺汉根：中国无人驾驶技术落后美国5-10年

本文系第三届车载信息服务产业年会《无人驾驶汽车最新进展和技术应用》的主题演讲，发言人系国防科技大学贺汉根教授。

无人驾驶与人工驾驶的关系

汽车无人驾驶这个技术有五个问题。第一个问题就是汽车无人驾驶这个概念，到底是什么东西。很普通的来说，就是利用信息把汽车驾驶员从车辆当中解放出来。

无人驾驶怎么实现呢？大致三个方面：

1. 第一个要给汽车安一个眼睛，就是摄像机，还有雷达，主要是对车周围的环境进行采集。

2. 第二个，要使汽车具备思考问题的能力，也就是利用计算机。一个是激光雷达，还有一个是毫米波雷达，利用传感器得到的信息使汽车能够自己做决策，规划自己应该走的哪条路线。

3. 第三个，路线规划好了以后，要有能力来驾驶这个车，也就是像人一样的来把握方向盘，适当的时候踩油门，或者刹车，讲起来也非常简单。

人开车是基于对周围环境的理解上来开车的，而且人对当前环境的突然变化有一个很合适的反应能力。实事求是的讲，现在的无人驾驶车没有这个能力，只能识别路面的特征或障碍物，而没有一个理解。比如说一个主道上如果是有一块石头它就不管了，为什么呢？原因非常简单，现在的计算机识别的能力远远高于人的眼睛，但现在的人工智能，从理论上来讲还远远不如人的大脑。

计算机开车有优点，比如说对路边，汽车前面的距离测量的非常准。第二，计算机的反应快，看的远。因此无人驾驶汽车，能够实现主动安全，比如说人看到前方有障碍物，它能够马上反应，而且准确。因此，从原理上来讲，在开车的过程当中，人开车跟计算机开车是一个很本质的区别，但是又是互补的，这就是无人驾驶技术的根本价值。这就决定了它有很多用途。比如说救火的时候，人们很难进，这时无人车就可以进去。

无人驾驶的应用

我们现在探讨一下汽车无人驾驶的应用。第一个就就是安全应用。大家都知道安全带，气囊。我们知道德国和欧盟没有气囊到高速公路开车是违法，主动安全是什么意思？就是你的气囊也好，安全带也好，都是为了在汽车撞车以后减轻受伤程度的，主动安全要求汽车不追尾，别的车超我的时候我感觉到了，我一定要回避人家。像欧洲就是超安全公路系统，如果每个车都安装了这个主动安装系统，你不去超别人，别人撞你的时候还可以躲避。

主动安全系统的装备，低档的已经上了市场，大家非常熟悉。再高档一点就是，它具备这么一个能力：首先它可以看到驾驶的司机是否在正常的驾驶汽车，然后一旦它发现驾驶员失去了对车的控制能力，就会马上反应，规划开车路线，第三就是把车自动开过去。这三个事情就是无人驾驶技术的基本功能。

这种安全系统都装备起来了，有一个人问我，说交通事故会减少多少，保守的估计，交通事故会减少60%。对我们国家来讲由于交通事故造成的人员伤亡每年都在8万人以上，这是一个很大的，很有经济效益和社会效益的事情。这个主动安全系统为中心的汽车电子产品，有专家估计，将成为一辆车价值的50%以上。

我们跟国际上的一些先进的国家差距比较大，赶上去，超过它们，还有待于20几年的努力。但是这个技术不一样，它是以信息技术为中心，我们比国外稍微晚一点，但是我们有能力跟上它。我们把这个技术掌握在手上，我们国家汽车自主的这部分至少有50%。这是一个很快的应用场合。第二个就是特定场合的无人驾驶。比如说飞机场，特定场合的运输都可以靠无人驾驶。当然还有军事方面的，美国人宣布说，2015年到2020年，美国的军车三分之一要无人驾驶，这是一个很大的进步。

无人驾驶技术的国际研究

正因为无人驾驶技术，军用也好、航天也好、民用也好、用处比较大，所以世界上都比较重视，我们来看一看国际上这项技术的重视程度，美国应该说是研究这项技术最早，目前为止也是水平最高的。上世纪60年代斯坦福大学，它们在实验室里做了一个无人小车，这个车会凭借车上的传感器和计算机自己走，打开了一个新的概念，或者新的技术，这是值得肯定的。

接下去，美国国防部高级研究计划署，卡梅隆大学就做这了事，它们做了15辆自主车，从美国的东部开到了西部，自主的，5500多公里，在高速路上开，计算机控制方向盘。现在全世界的无人驾驶基本的指标也是这样，路程的3%人来干预是可以的。

美国DARPA组织了三次无人车挑战赛，它要求是这样，凡是已经搭了这个项目的单位不准参加比赛，主要是为了通过这次比赛看看哪些大学，哪些单位已经具备了这方面的能力，然后它把它的项目就给这些单位。第一次比较有名的比赛就是穿越沙漠，240公里，100支队伍参加，很可惜没有人达到。但是它们进步很快，第二年环境几乎是差不多的，有五辆车完成了任务，其中斯坦福得到了第一名，卡梅隆大学得到了第二名。这是美国的一辆车，代表了美国无人驾驶城区和成绩的最高水平，也代表了美国在发展无人驾驶组织方向上的一个进程。

Google是一个公司，它们研究无人车有三个阶段：

1. 第一个阶段在美国的西部无人驾驶，原因美国的西部相对的来讲比美国东部车辆要少一点；

2. 第二阶段它们要到美国的东部来开，因为车辆稍微多一点。

3. 第三阶段，最困难，也是决定无人车到底能不能商品化的关键一步，它们的指标是到印度，到中国的马路上去开，原因非常简单，它说因为中国人和印度人开车不守规矩，无人车是要按照规矩来开比较容易，如果碰到别的车不守规矩它就麻烦了。

这是欧洲的一个公司，叫沃尔沃，前面一辆车有人开，后面没人开，每辆车之间有一个拉杆，是电子拉杆，就是用红外，或者其它的传感器进行测量，如果这辆车带了几辆这样开，也有个领导和专家问，为什么？我们的公路网是一个标准的系统，理论上导航率就是36%，超出了这个就会堵车，如果两辆车的距离，可以提高6-7个百分点，对国家的效益就是几百个亿。

有一个资料可以证实，在70公里的情况下，美国人现在的水平已经到五米，最近的时候到三米，我问过很多有经验的司机，在高速公路上70公里到90公里的速度开，如果两辆车相距十米它敢不敢开？没有人敢开。所以它们已经做到这样了。

应用的效益，汽车运输好象跟铁路运输一样，到了一个站就停靠。世界各个国家的汽车厂大众、沃尔沃、奔驰都非常重视。奔驰公司的副总经理，跟我们教授们商量什么时候可以商品化，它要求加快。我是中国人，按照中国人的思维三年五年产品化，结果它要求15年，德国人做事情非常的谨慎，它们认为15年已经很快了。美国的通用，日本的丰田，它们的无人驾驶技术研究也抓的紧。

无人驾驶在中国

下面介绍一系国内的情况，虽然晚一点但是进步很快，90年代就是863计划搞一个无人车，国防科技大是组织单位，另外一个国际级的项目是由清华搞一个重点的国防应用项目，现在还在进行中。这两个都是国家级的无人驾驶车辆技术的一个大项目。

另外国内近几年，像西安交大，吉林工业大学，沈阳自动化所，还有很多院校都在进行这方面的研究，相当于美国2000年到2005年的情况，很多的单位，很多的大学研究这项技术，同时在不同的学术刊物上有很多的文章，现在美国没有了，这说明什么呢？说明一个问题，美国人的这项技术基本成熟，军方来讲进入了装备阶段，民用进入了产品阶段，这是它保密了，因为牵涉到经济利益就不行了。

从这样推断来讲我们跟美国的差距大约5-10年，再过五年我们也会进入这样的状态。这是清华的无人车，这个军交的。近年来有一个视听觉认知计算，这么一个课题1.5亿，哪一个作为平台呢？无人车作为平台，验证一些方法，组织了几次全国性的比赛，2009年到2012年搞了四次，听说今年还要搞。那么前两次在校园环境做，第三次在郊区的，这个水平稍微高一点，难度也稍微高一点。

今年公布的自然科学基金会要做一件这样的事，从深圳、珠海无人地开到北京，我们是牵头单位，还有清华、哈工大也参加，要进行2000公里的无人驾驶的安全驾驶，环境是什么？正常交通，正常天气，不封路。到2016年期间我们跟美国进行对抗比赛，按照这种比赛，欧洲是中间第三者做为裁判，然后甲方和乙方都可以提出，比如美国提出三项它们会什么，然后做一项，然后我们不会做，就0分，我们也提出三项，最后由裁判来判谁的分多。

我们要了解世界上最强的强手对抗，这样才能把自己变成最强。现在国内有一个很好的发展的趋势，就是企业对这个技术越来越重视，2001年我们跟一汽进行无人车合作，现在听说除了一汽，其它的一些企业也挺重视，也开始了。那么怎么来做无人驾驶研究这件事呢？有一个建议，就是希望政府、企业、院校联合起来。政府引导，院校来解决关键的技术问题，企业解决产品开发、技术演示。像谷歌车就是公司在演示，在斯坦福大学演示，然后进行产品推广。

所以我们国防科技大学在国内跟企业联合，把所有车的比赛，特别是跟Google车的比赛一起来承办比较好。87年我们开始无人车的研究，是一个小车。2002年我们在公路上无人驾驶，这辆车的来源是这样，98年在德国，由德国奔驰公司，还有美国通用，还有丰田公司有一个会，三家联合起来搞联合车，当时我也在，我希望我们中国也能参加，它们非常友好，说可以，它说你们的车开多快，我答不出来，一看就是看不起，回来以后我就做了一个无人驾驶车。一汽50周年的厂庆表演了。第三就是红旗HQ3。

第三年给我们了一个重大项目，要求完成2000公里的无人驾驶。我比较细一点的给各位介绍。第一个车是用的红旗CA7460做的，是用一汽厂庆做的。当时要求无人驾驶，我说我们就不坐人了。他说那不行。120公里的速度向主席台开过去，表演完了以后，李岚清同志让我给它介绍下，后来我才知道他当国家领导以前确实是一汽人，他对一汽很有感情。

06年也在长春，有个东北亚的贸易博览会，当时有六家，他们带了一些高技术的东西，希望我们也有高技术的产品，因为第一个红旗比较老了一点，红旗3是新下线的，当时的省长，当时的一汽的老总竺延风就坐了这个车，问我要不要封路，我说不封路。为了两个领导的安全，我们把速度放在每小时80公里，王明他话讲的非常客气，特地说我来学习学习，看看，搞成了以后，他说吴仪副总理要来，我要坐上来看看是真的假的，我非常感谢领导敢坐我们无人车，是对我们的信任和支持，当时我坐在副驾驶。

那么同年，第二年的一月份，我们这辆车做为改革开放的一个成果，在俄罗斯的首都莫斯科进行了展出，我们还打算要去，在莫斯科周围表演一下，但是普京不干，他是老大哥，我们到那去表演无人车很难接受。

第二年在北京开的第十四届国际智能交通大会上，进行自主表演，当时会场收了票，特别是华侨，我非常感动，因为华侨他老是要问你这个汽车是真的？是自己搞的，还是买来的？当一个老华侨听说是我们自己搞的非常激动，所以我们科技人员再苦也心甘情愿。

未来技术趋势

那么下面就讲未来无人驾驶技术会发展成什么样，趋势是什么？有的专家把汽车的无人驾驶技术称作为一项颠覆性技术，为什么？它把人们的生活状态，方式有所改变，比如你想到哪里去就告诉无人车，它就可以把你带到目的地。

我92年在德国的时候，他们就有一项任务，夜间的公共汽车是无人的，那么这件事情就开始做了，为什么没做下去呢？后来司机不愿意，司机说你们这么一搞我们的工作就没有了。还有就是工作完了以后，现在这个谷歌提出来要研究无人的出租车，随便叫就可以。它可以提高交通效率，由于交通事故的减少，那么道通率也会增加。就更省油，同样的路，同样的车要省8%到12%，它可以减少交通事故，那么人们在开车的时候路上比较好的时候就可以超车。

据我知道，宝马公司是有无人驾驶的，因为白天工作很忙，晚上到路段比较好的时候就可以无人驾驶。这下面是美国的预测，根据美国的情况，2020年前后，商用的无人驾驶汽车要普遍的上市。

下面是我的观点。学术上的观点不一样，我认为人的智能和车的智能是互补的，所以不认为研究无人驾驶是代替人的驾驶，我认为研究无人驾驶是帮助人来开车，使人开车更加舒服、安全。

下面就是说为了推进无人驾驶技术的发展，有些什么事情需要做：

1. 从技术层面来讲，当然我们感知也好，一些理论和方法，要满足无人驾驶汽车里边的需求，实事求是的讲，不但存在技术问题，就是有些理论问题也还没有解决。

2. 第二个就是经济上的问题，无人车一定要便宜，如果贵了肯定不能推广。

3. 第三个方面，保险业，无人车怎么保险，美国人提出这个问题了，如果我们国家无人车多了以后，这也是个问题，无人车怎么保险？

4. 还有就是安全方面的问题，大家敢不敢用。社会上的一些问题，无人车多了以后，对整个社会的生活都会带来一些影响和变化。

5. 更重要的是法律问题，人开车比如说压死人了，这是很明确的，谁开车谁负责。如果无人车怎么办？厂家负责？大学老师负责？

6. 还有一个问题，就是无人驾驶的车允不允许做为道路交通工具。因为任何的车，人开车也有出事的时候。