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导读

随着人工智能技术的迅速发展，无人驾驶和未来交通逐渐成为现实。然而，从第一辆真正的无人驾驶汽车上路到全无人驾驶时代的到来，期间将经历一段无人驾驶与有人驾驶汽车共存的过渡期。在此期间，如何保障无人驾驶汽车与有人驾驶汽车和谐共处，构建安全高效的未来交通系统，成为未来交通管理者面临的新挑战。本文首先描绘了无人驾驶和未来交通的特点和前景，接着探讨了无人驾驶和未来交通对城市和社会可能产生的影响和变化，最后分析了我们在这一过程中的挑战与机遇。

一、趋势

当前，在汽车智能化的大背景下，全球各大汽车制造商都在积极研发无人驾驶技术。据麦肯锡预计，中国有望成为全球最大的自动驾驶市场，到2030年，自动驾驶相关的新车销售及出行服务收入将超过5000亿美元。

无人驾驶的技术路径：

1. 无人驾驶汽车具备与人类驾驶员相似的感知和决策能力，但拥有更快的反应速度和更高的定位精度，同时具备极高的系统安全性。 缺陷在于，当未联网时，无法及时获取远距离事件的信息（如事故、积水等）。

2. 通过5G和车联网技术实现车与车、车与基础设施之间的信息交换，部分取代无人驾驶汽车的感知功能（例如：网联汽车的位置和速度信息、控制中心的导航信息等）。 缺陷在于，所有汽车（包括有人驾驶和无人驾驶）必须联网才能实现基于车联网的无人驾驶。此外，无法感知未联网的障碍物。

3. 未来最理想的技术路径是将两种技术融合，实现最大的效率和安全性。

二、变革

无人驾驶全面普及将对社会产生深远影响，带来巨大的经济和客户价值：

1. 显著提升道路交通安全性，大幅降低交通事故发生率（超过90%）。
2. 道路通行能力将提高3-5倍（通过减少车道宽度和增加车辆密度），缓解交通拥堵，节省出行时间。
3. 即使不会开车的人也能轻松出行，出行变得更加便捷。
4. 共享出行模式将成为主流，显著降低出行成本。
5. 事故率下降将带来医疗等社会生态成本的降低。

三、挑战与机遇

从完全有人驾驶向完全无人驾驶过渡需要经历一个较长的混合运行阶段（部分有人驾驶、部分无人驾驶、部分联网）。在此期间，我们将面临许多需要克服的难题，同时也充满机遇。

关键挑战：

1. 未来交通系统的搭建，包括有人驾驶与无人驾驶的混合运行、应对无人驾驶汽车的缺陷、以及在混合运行和全无人运行阶段确保交通安全与效率之间的平衡。
2. 验证无人驾驶汽车在各种复杂交通环境下的正确反应能力，包括评估现有感知系统的完备性和合理性、验证现有感知条件下控制系统的逻辑合理性、以及在失去联网信息的情况下控制系统逻辑的合理性。

巨大机遇：

1. 测试范围的拓展。为了确保未来交通系统的安全和效率，需要进行广泛的研究和测试，包括制定新的道路基础设施标准、车辆准入标准、交通管理与控制方法等。
2. 传统的测试方案已无法满足未来交通对无人驾驶汽车的要求。结合交通仿真和测试场综合测试的方法，可以大幅减少测试里程和时间，提高测试效率。目前，清华大学未来交通研究中心正采用和研究这种方法。

四、清华大学无人驾驶与未来交通仿真研究

由吴建平老师领导的清华大学未来交通研究中心，历经30年开发了一款名为FLOWSIM的仿真模型，该模型基于个体交通行为的模糊数学仿真，拥有自主知识产权。其主要特点是能够模拟任何一辆汽车的无人驾驶控制模块。