如何让车祸人数降为零、废气不再汙染环境?智能汽车将这样改写人类历史!

新一代汽车的创造,无疑是需要智力共享的产业活动。(图/Unsplash@pixabay)

如何让车祸人数降为零、废气不再汙染环境?智能汽车将这样改写人类历史!

若要调查我们即将面临的挑战,少不了一个最显着也最普遍的问题:交通,尤其是汽车交通。在2013年7月的亚斯本论坛(Aspen Ideas Festival),身为硅谷创投家的亿万富翁杜尔(John Doerr),在组织讨论时,向四位年轻的工业设计师抛出了一个问题:「哪一项日常科技,经过彻底重新设计以后,获利最多?」

有人会马上回答:「汽车技术。」

我们调查时也发现,对汽车的改造,或者说对整个运输系统的改革,其关键在于世界各地智带研发的先进晶片和新材料。类似智带有谷歌加州实验室、特斯拉和苹果;优步公司(Uber)还聘请了匹兹堡(Pittsburgh)的卡内基美隆大学的前任机器科学家;还有一些汽车研究中心,如宾士(Mercedes)、BMW、丰田(Toyota)等。

数十年来,拥有轿车一直是中产阶级财富的象徵。但阶层分明、高度封闭、坚如磐石且拒绝合作的企业群体,实施了大规模的生产,再加上20世纪私有燃气汽车的普及,给21世纪带来了许多挑战:城区道路极其拥挤;交通阻塞让人麻木(某些研究更指出塞车有害健康);每年超过100万人因交通事故丧生;温室气体大量排放,导致气候变化和全球变暖等等。

汽车作为私人交通工具无可厚非,但相关问题不可忽视。据估计,大概四分之三的车主单独驾车,而汽车油箱中只有1%(1%而已!)的汽油,用来将车主从A地运往B地。而剩下99%的汽油,是为了提供能量,推动重达1800公斤的「钢铁塑料玻璃容器」上路行驶。此外,一辆轿车大部分的时间,都闲置不动。即使在使用最频繁的时段,比如早上、下午等高峰时期,路上八成的汽车都静止不动。彻底改造汽车,或者说改造交通系统,其实需求极大,且亟待处理。

新一代汽车的创造,无疑是需要智力共享的产业活动。其发展过程,必然会集聚资源丰富的知名公司,拥有专研专家的小型企业,践行高效、工作负责的政府单位,研究深入且有所突破的教育机构,先进的製造设施,以及多位谨慎精明的领导人,将这些毫不相干的单位组合成积极主动的生产团队。类似活动比比皆是:加州蒙坦夫由(Mountain View)及匹兹堡的谷歌;加州帕罗奥图(Palo Alto)、夫利蒙(Fremont)的特斯拉;斯图加特的宾士;艾克朗大学的聚合物项目(polymer initiatives)等。

毫无疑问,我们必定能创造新一代汽车;在此方面,我们已取得很大进展,即将实现梦想。一切乃是意料之中。智能技术用于汽车製造早有先例:1970年代早期,就已发明防锁死煞车系统(Anti-lock braking system);如今,更发明了互动仪表板显示器(interactive dashboard displays),后视摄影机(rearviewcameras),全球定位系统(GPS)等。

特斯拉 、宾士、富豪(Volvo)和BMW等公司,将全球定位系统、雷达和感测器相结合,以实现更广泛多样的功能:如让汽车间保持固定距离、路边停车、自动修正拐弯、或是让汽车在车主察觉到之前,就能探测到骑行者或行人,提前煞车。谷歌等刚开始进军汽车行业的企业,与当地大学、研究中心、晶片製造商及大数据统计工作人员紧密合作。

如今发明了自动化汽车,即「无人驾驶」汽车。2004年,美国军事主要研究机构──国防高级研究计画局(DARPA),创办了机器车挑战大赛(Grand Challenge),启动无人驾驶汽车的研发。这一开创性的竞赛,让史丹佛、卡内基美隆、麻省理工等大学在内的学校研究人员,与通用汽车(General Motors)、福斯集团(Volkswagen)等主要产业的选手组队合作,製造参赛汽车原型,以实现一系列宏大的设计构思。

但结果证明,该项挑战过于困难,竟然没有一辆无人驾驶汽车成功完成莫哈维沙漠(Mojave Desert)241公里的赛程。开得最远的无人车原型,仅仅驶出了12公里。原本第一的车辆,没能顺利绕过弯道,被困在一块岩石上,只能认输。那一年,100万美元的现金大奖从缺。

2005年,美国国会加码将奖金翻倍,提升到200万美元,以鼓励选手参加机器车挑战赛。结果的确鼓舞人心。史丹佛及卡内基美隆所在团队引领的五辆车,成功驶过全长213公里的赛道。赛道包括狭窄的隧道,蜿蜒的山路,还有超过100个弯道。在这两届挑战赛过后,谷歌掀起无人驾驶汽车改革,在挑战赛汽车原型的基础上,研发出首辆功能全面,且能在街上合法行驶的汽车。

2007年,谷歌聘请了索恩(Sebastian Thrun)。索恩在2005年机器车挑战大赛中,带领史丹佛所在的冠军队伍,研发了获奖的机器汽车。谷歌还聘用了这支队伍的其他工程师。机器车挑战大赛仍继续举办,并在2007年选定了97公里左右的城市赛道,而非沙漠赛道。

然而,即使谷歌反复游说,直到2011年,美国内华达州才制订了第一条相关法案,允许自动汽车在公共道路上合法行驶。2012年,佛罗里达州和加州也推行类似法律。从那以后,由12辆试验车组成的谷歌自动车队,行驶了长达128.8万的里程。在旧金山,车队克服了交通壅塞,成功绕过急转弯,还开上了高峻陡峭的山峰,从未发生过一次事故。但仍有一些问题亟待解决,如交通信号反应问题,以及积雪街道的行驶问题。

谷歌已做好準备,要颠覆我们对汽车的看法。2014年5月,《纽约时报》(New York Times )就此进行参访。受访者谷歌汽车项目领导人厄姆森(Christopher Urmson)表示,公司早已按照初期重点计画,从零开始,重新研发了一款无方向盘的电动汽车,时速最高40公里,城市或城郊专用,不上高速公路。汽车导航使用了360度全方位探查、覆盖广度960公尺的先进雷达及感测器。乘客可以透过手机app设定目的地,只要汽车符合美国联邦及各州法规,就能立即启动上路。

由此可见,治理共享对智能汽车的开发而言至关重要。政府部门、学术机构、汽车技术公司相互合作,提供资金和最新技术,如感测器、雷达、晶片、无线装备、高速电动引擎等。有这样的合作和意志,实现智能、无人驾驶车将更近一步。

随着汽车模型不断进步,新模型相继研发,此类汽车可能都有一个共同重要特性:他们都靠电力驱动。特斯拉公司以支持此论断着名。该公司的全电动轿车,在世界汽车行业引起不小骚动。特斯拉在美国各地设立了免费超级充电站,还宣称近年将在中国设立400个类似的充电站,以改变其在亚洲市场的平淡表现,促进销售。

在某些欧洲国家,包括丹麦、瑞典、荷兰,大城市的电动汽车基础设施不断完善。许多大型汽车製造商,花了数年的时间建立大家对电动车的热情,如今逐渐靠电动车型获得大家的支持。谷歌的无人驾驶车靠电力驱动;苹果不甘落后,投入大量资源,僱用了1000名工程师,形成研究队伍,研製电动无人驾驶车。 因此,我们几乎可以确定,未来汽车都靠电力驱动。

在备选汽车模型,尤其是自动轿车的研发过程中,智力共享扮演重要角色。而且,我们更应该讨论其在道路安全方面的重要作用。我们的主要目标是减少交通事故,更重要的是,希望将死亡人数缩减为零。要实现这一宏大目标,需要多方合作,共同奉献。我们需要众多数据流的拥有者及经销商,提供交通和天气信息;需要GPS软体开发商;恩智浦(NXP)和英特尔等高灵敏度的检测晶片製造商;多间技术型大学;苹果谷歌等众多科技巨头;还有众多汽车工业的领导企业,如通用汽车、宾士、富豪等。

大家共同参与开发智能製造和管理的过程,才能保证自动汽车高效安全地运作。换句话说,这些自动汽车的设计研发其实一点都不「自动」—需要一个极度複杂、高度协调、共同合作且智力共享的生态系统,我们实地走访,且在本书中描绘记录的合作系统,就是範例。

汽车产业的这一转变,生动阐释了这些全然不同的新科技如何相互结合,创造出影响深远的新典範,使其整体利益远超个体利益之和。明天的汽车于今日截然不同:製造驱动、材料构成、购买持有、驾驶运作,都不一样。这些改变继而有助解决许多21世纪的问题:减少温室气体排放,以应对气候变化;缓和愈发扩张城区的交通堵塞,以改变城市化进程;减少事故及道路死亡人数,减轻通勤压力,提升高龄人口流动性等,以促进公共健康;让人们以更低价格、更方便地购买更安全的汽车,从而增强社会凝聚力。

届时,智能汽车将成为关键因素,创造更智能、高产、公平、安全的社会。

本文经授权转载宝鼎出版