无人驾驶时间到来,对未来50年的交通预判

栏目:茶油

更新时间:2021-07-01

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无人驾驶时间到来,对未来50年的交通预判

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一路无灯、恣意通畅,终将在未来的50年中沦为人工智能、自动化、掌控理论、智能交通、智能汽车等多个领域的交叉研究热点。

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本文摘要:一路无灯、恣意通畅,终将在未来的50年中沦为人工智能、自动化、掌控理论、智能交通、智能汽车等多个领域的交叉研究热点。

一路无灯、恣意通畅,终将在未来的50年中沦为人工智能、自动化、掌控理论、智能交通、智能汽车等多个领域的交叉研究热点。交通拥堵、上下班安全性、方式便利等,都是当前地面交通面对的几大难题之一。

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从道路交通的发展史看,人类一共经历或将经历无掌控、交通信号标线掌控、单定点交通掌控、智能交通掌控、车路协同、无人驾驶等6大时期。而这些,都是环绕着如何公平高效地要求路权归属于和如何有效地将路权归属于信息表达给交通参与者这两方面进行的研究和实践中。随着车联网、无人驾驶等技术的发展,未来交通系统或将渐渐构建路面上没交通信号灯设施,但依旧恣意通畅。而这,也正是我们所期望的,确实切合实际市场需求的地面交通上下班方式。

在现代社会,地面交通上下班与我们每个人密切相关。在当前城市道路日益简单和挤迫的情况下,如何确保交通上下班的安全性和便利是国内外社会大众和科研工作者联合注目的热点问题。图|1924年德国柏林坡茨坦广场的五边交通灯塔构建该目的的最重要方法之一是实行有效地的交通掌控。很多研究者将1914年经常出现在美国俄亥俄州克利夫兰市(Cleveland,Ohio)的电气交通信号灯作为地面交通控制系统的确实发轫如上图。

在过去的100多年中,交通掌控从理论方法到产品系统都经历了深刻印象的变化。然而在日益增长的交通上下班市场需求压力下,现有的交通掌控方法早已渐渐超过性能天花板。

今后的地面交通掌控应当如何发展是放在所有研究者面前的最重要问题。所谓道路通行权(RightofWay,全称路权),可解读为对特定时空范围道路资源的优先占有权和使用权。类似于铁路的轨道枪机机制,地面驾驶员某种程度必须确保在特定的时间和空间内,最多只有一辆车不存在。换句话说,如果我们按照时间和空间两个维度,以大于时间和大于空间为拆分单位,将道路资源区分为时空网格,那么,每个格子最多不能被一辆车闲置。

如果违背了这一法则,撞击就不会再次发生。历史上的地面交通掌控正是环绕着如何合理彻底解决路权竞争的问题而发展一起的。

几经百年来的发展,交通系统大体经历了无掌控时期、标识标线掌控时期、单点定点交通信号掌控时期、智能交通掌控时期、车路协同时期和自动驾驶时期等几个阶段。右图的时间轴刻画了标志着这几个时期转换点的国内外典型事件所再次发生的年代。图|地面交通掌控百年发展时间轴图有鉴于此,我们从路权这个新的角度总结了过去100多年地面交通掌控发展的几个关键改变点,对比了各个时期交通路权的提供方式和性能。

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我们尤其融合目前新兴的车联网、无人车和自动驾驶技术,探究了基于规划分配或竞价提供的交通路权分配,分析了今后50年地面交通掌控的发展方向。无掌控时期最初,人们在遇上路权纷争时,往往遵守“再行到先行,相互忠贞”的基本原则。双方驾驶员根据各自目视的结果,要求由谁优先通过冲突区域,并按照默契各自驾驶员。

实质上,这也就是指步行、骑马和驾驶员马车时代起就遵循的基本路权要求方式。但这一路权要求方式不存在诸多问题:1)该要求方式十分依赖驾驶员对周边环境的准确感官和合理辨别。在车速较慢、视线不欠佳、交通状况简单等情况下,驾驶员无法精确的辨别何时何地不会再次发生撞击,因此无法要求路权归属于。

2)该要求方式必须多方驾驶员使用需要联合解读的方式展开交流。在车灯还并未经常出现的时候,驾驶员不会将手臂张开窗外,通过有所不同的手势来回应其行经意图。即使在车灯已是车辆不可或缺件的今日,驾驶员也常常以眼神和手势来辅助换道、并线等操作者。

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为此,Google公司还在2015年递交了无人车和人类驾驶员交流的专利。然而,手势交流首先没统一的交互标准。人们相互打手势或者眼神转身的方式千差万别;尤其是由于历史文化差异,有所不同国家和地区对同一手势有可能有截然不同的理解。

其次,手势交流的通信速度慢、可用距离较短、谈判效率较低,在车辆速度较高时,不易经常出现误差而导致交通事故。3)该要求方式在相当程度上各不相同驾驶员个人的忠贞精神,路权的分配很有可能由“合作”演进为“竞争”,甚至“抢走”。基于这三点,基于默契的路权谈判很难在短时间内有效地达成协议。

因此,这一路权要求方式在汽车时代渐渐被新的交通掌控方式所替换。交通信号标线掌控时期早于在中国周代,有数“列树以表道”的记述。

在古罗马时代的军用大道上也另设里程碑和指路牌。但这些意味着是标记道路信息,未命令路权。1903年,由于法国汽车联盟的大力前进而使法国沦为世界上最先的在全国范围内用于统一的汽车交通标志的国家。而直到1930年以后,统一的交通标志法才在英国各地取得接纳,使交通标志更为规范化。

1935年,美国的第一版《统一交通掌控设施手册》(ManualofUnitedTrafficControlDevices)出版发行,在全美国统一了制作交通标志的办法和标准。这一阶段,交通标志仍然以提醒驾驶员危险性为主要职责。如法国的交通标志当时在黑色的木板上用白漆书写“左拐”、“右两头”、“桥梁”等警告司机留意的文字。1968年,联合国发布《道路交通和道路标志、信号协议》作为各国制订交通标志的基础。

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从此各国的交通标志在分类、形状、颜色、图案等方面渐渐向国际统一的方向发展。地面交通转入了“各行其道”的时代。

道路交通标识一般来说用图形符号和文字来传送特定的交通法规以及交通运营掌控方法的信息。道路交通标线是由路面标线、箭头、文字、正立标识、引人注目路边、道路轮廓线等交通地面车道因应和路权设置的基础设施。这两者的起到都是为了管制、引领、掌控和分配交通流,可分开用于也可因应用于。交通标识标线掌控的优势在于耗资便宜轻巧,尽量减少人对于路权的解读歧义和纷争。

在道路中具体标识了道路使用权轻的通行权、先行权、闲置权等,是目前道路交通中尤为最重要的静态交通设施。尤其是车道线的引进,大大简化了车道路权的分配方式,增加了车辆行经冲突再次发生撞击的风险。

但交通标识标线对交通冲突点(交叉路口和出入口匝道)区域中有所不同方向车辆的路权很难起着有序和安全性的掌控引领。因此,交通信号掌控沦为了地面交通掌控的研究重点。


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