1、第6章 自動駕駛車輛的機遇與挑戰(zhàn)6.1 車聯(lián)網(wǎng)及智能交通系統(tǒng)6.1.1 車聯(lián)網(wǎng)技術及其發(fā)展車聯(lián)網(wǎng)是指通過多種無線通信技術，實現(xiàn)所有車輛的狀態(tài)信息（包括屬性信息和靜、動態(tài)信息等）與道路交通環(huán)境信息（包括道路基礎設施信息、交通路況、服務信息等）的信息共享，并根據(jù)不同的功能需求對所有車輛的運行狀態(tài)進行有效的監(jiān)管和綜合服務。1. 車聯(lián)網(wǎng)的構架分析車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)概括為全面感知、多位交互、綜合應用3個方面（1）感知執(zhí)行層 采集物理世界對象屬性及相關信息，同時讓車輛具備尋址和網(wǎng)絡標識等能力，并根據(jù)自身或依據(jù)上層指令做出動作。（2）網(wǎng)絡傳控層 為感知層提供統(tǒng)一接口，兼容不同網(wǎng)絡技術，為信息傳輸提供路由及差錯控制，

2、保證數(shù)據(jù)完整可靠地傳遞。（3）集成應用層 車聯(lián)網(wǎng)的應用層圍繞車輛的數(shù)據(jù)匯聚、計算、調(diào)度、監(jiān)控、管理與應用，因此需要安全認證、實時交互、海量存儲、云計算等功能。可細分為四個子層：1）數(shù)據(jù)層：遵照一定模式對感知或交互信息形成聚類，進行整理、存儲等操作，構成系統(tǒng)的數(shù)據(jù)基礎；2）支持層：處理不同數(shù)據(jù)，為上層應用提供智能的信息處理方式，面向不同對象提供數(shù)據(jù)服務；3）應用層：面向用戶需求，根據(jù)不同應用提供相應的服務；4）顯示層：綜合呈現(xiàn)不同類型的信息。2. 車聯(lián)網(wǎng)的關鍵技術（1）RFID射頻識別技術 RFID（Radio Frequency Identification）是一種利用無線射頻通信實現(xiàn)的非接觸

3、式自動識別技術，指應用射頻識別信號對目標物進行識別并獲取相關數(shù)據(jù)，依靠存儲和遠程使用的設備檢索數(shù)據(jù)。RFID的工作原理為：當裝有電子標簽的機動車駛入RFID閱讀器的感應范圍時，由 RFID 閱讀器發(fā)出的信息經(jīng)過天線發(fā)送加密的射頻信號給電子標簽，電子標簽的相應工作區(qū)域被激活，則將電子標簽內(nèi)的帶有加密的信息通過內(nèi)部調(diào)制調(diào)節(jié)成相應射頻的信號發(fā)射出去，閱讀器接收到已調(diào)制的電磁波，并解碼出電子標簽的信息，傳送到后臺中央信息系統(tǒng)進行有關的數(shù)據(jù)處理。（2）開放的、智能的車載終端系統(tǒng)平臺 車載終端是通過定位數(shù)據(jù)采集來支持用于與通過CDMA或WCDMA通信網(wǎng)絡服務器的通信，可以支持用導航系統(tǒng)鏈接。（3）GPS定

4、位技術 GPS定位技術是以衛(wèi)星為基礎的無線電導航定位系統(tǒng)。（4）云計算技術 云計算將被用于車輛網(wǎng)絡流量的分析計算、智能交通控制計算和大型車輛路徑規(guī)劃建議。（5）傳感器技術及傳感信息融合技術 傳感器技術及傳感信息整合可以說是車聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的體現(xiàn)，也是決定車聯(lián)網(wǎng)應用的基石。3. 車聯(lián)網(wǎng)各項技術的發(fā)展V2X是車聯(lián)網(wǎng)中車輛的核心，用于車車、車路等各種基礎設施與車輛的連接。車聯(lián)網(wǎng)的一大發(fā)展方向是車機系統(tǒng)與手機的互聯(lián)，在互聯(lián)網(wǎng)的高速發(fā)展，并且5G網(wǎng)絡的興起，各大企業(yè)都在開發(fā)自己特有的車機系統(tǒng)，并且市場上產(chǎn)生了一些主流的解決方案未來，車聯(lián)網(wǎng)技術將會更加“云端化”、“智能化”4. 車聯(lián)網(wǎng)應用及發(fā)展車聯(lián)網(wǎng)是物聯(lián)網(wǎng)技

5、術在智能交通領域的體現(xiàn)，是智能交通的核心，隨著車聯(lián)網(wǎng)的提出，其概念不斷發(fā)展并融合在當今的世界，而車輛產(chǎn)業(yè)在智能交通系統(tǒng)領域的發(fā)展分為兩個方向傳統(tǒng)車輛智能化和車聯(lián)網(wǎng)。傳統(tǒng)車輛智能化，是以車輛廠商為主導的。車聯(lián)網(wǎng)不同的是其比較復雜，其OBD方式（CAN總線上開放的標準梯形口）是新興的IT主導的，是IT技術及其理念，在電子化的方向上，OBD模式是最符合趨勢的。6.1.2智能交通系統(tǒng)概述智能交通系統(tǒng)（Intelligent Transportation System，簡稱ITS）是在傳統(tǒng)的交通工程基礎上發(fā)展起來的新型交通系統(tǒng)。智能交通系統(tǒng)是人們將先進的計算機處理技術、信息技術、數(shù)據(jù)通信技術、傳感器技術

6、及電子自動控制技術等有效地綜合起來，運用于整個交通運輸系統(tǒng)中，以車輛、道道路、使用者、環(huán)境四者有機結合，達到和諧統(tǒng)一的最佳效果為目的，從而建立起的一種作用范圍大、作用發(fā)揮全面的實時、精確、高效的交通運輸綜合管理體系。1. 智能交通系統(tǒng)的特點（1）信息化 智能交通系統(tǒng)以信息的收集、分析處理、交換共享、發(fā)布為主線，為交通參與者提供多元化的服務。（2）整體性 智能交通系統(tǒng)建設涉及眾多行業(yè)領域，是需要全社會一起參與才能完成的大型工程，它涉及眾多技術領城，需要這此領域的技術人員共同協(xié)作，將其技術成果成功運用于交通運輸系統(tǒng)中。（3）開放性 由于智能交通系統(tǒng)是一個開放的系統(tǒng)，ITS項目中可以應用未來-些新技

7、術。（4）動態(tài)性 ITS新技術應用提供了實時的信息，這使得車輛、道路、環(huán)境，特別是交通系統(tǒng)的參與者人的出行行為發(fā)生了變化，從而使得智能交通系統(tǒng)中人車路環(huán)境之間可以進行實時的信息交流，相互協(xié)調(diào)。（5）復雜性 TTS從點到面，滲透到整個交通系統(tǒng)的各個方面，呈現(xiàn)出復雜科學系統(tǒng)中的復雜性特征。除此之外，智能交通系統(tǒng)是一項復雜、巨型的系統(tǒng)工程，需要眾多行業(yè)領域廣泛參與，行業(yè)間協(xié)調(diào)問題也體現(xiàn)了復雜性。2智能交通系統(tǒng)的研究內(nèi)容（1）先進的出行者信息系統(tǒng) 先進的出行者信息系統(tǒng)（Advanced Traveler Information System，ATIS），用于改善交通需求管理，提供給用戶所需要的出行信息

8、。（2）先進的交通管理系統(tǒng) 先進的交通管理系統(tǒng)（Advanced Traffic Management Systems，ATMS），用于對公路交通系統(tǒng)進行管理及檢測控制，包括城市道路信號控制、高速公路交通監(jiān)控、交通事故處理、交通仿真等功能。（3）先進的公共運輸系統(tǒng) 先進的公共運輸系統(tǒng)（Advanced Public Transport System，APTS），通過應用電子通信設備，可以改善城市交通擁堵情況，減少城市交通量，以適應出行者的交通需求。（4）商用車輛運營系統(tǒng) 商用車輛運營系統(tǒng)（Commercial Vehicle Operations，CVO），利用自動詢問和接收各類交通信息，可以

9、對商用車輛進行合理調(diào)度，提高其運營效率增強其安全性。（5）先進的車輛控制和安全系統(tǒng) 先進的車輛控制和安全系統(tǒng)（Advanced Vehicle Control and Safety System，AVCSS），其作用是：自動識別路網(wǎng)中的障礙，自動發(fā)出警報。自動改變方向、自動制動、自動保持車距在安全范圍內(nèi)，控制車輛速度和巡航。（6）不停車收費系統(tǒng) 不停車收費系統(tǒng)（Electronic Toll Collection System，ETC），是當前國際上最為先進的路橋收費系統(tǒng)。其先進性主要表現(xiàn)是無需停車、自動收費。（7）應急管理系統(tǒng) 應急管理系統(tǒng)（Emergency Management Syst

10、em，EMS）是一個特別的系統(tǒng)，它基與ATMS、ATIS，相關救援設備及機構，通過ATMS，ATIS將交通道路監(jiān)控中心和專業(yè)救援機構組成一個有機的整體，為出行人員提供現(xiàn)場搶救，排除發(fā)生事故的車輛、緊急處理車輛故障現(xiàn)場以及拖車等服務。2. 智能交通系統(tǒng)的物理結構組成（1）信息管理中心 信息管理中心是ITS的核心。（2）路側系統(tǒng) 路側系統(tǒng)也稱作路邊系統(tǒng)，（3）車載系統(tǒng) 車載系統(tǒng)也稱作車內(nèi)系統(tǒng)，位于車輛內(nèi)部可以隨時為駕駛人提供實時的交通信息。（4）出行者需求管理系統(tǒng) 出行者需求管理系統(tǒng)是ITS中重要的組成部分（5）交通管理控制系統(tǒng) 交通管理控制系統(tǒng)是智能交通系統(tǒng)決策的中心，（6）區(qū)域路網(wǎng)管理系統(tǒng) 區(qū)

11、域路網(wǎng)管理系統(tǒng)是一個區(qū)域內(nèi)的信息管理中心，4. 智能交通系統(tǒng)的信息組成5. 新一代智能交通系統(tǒng)的構成技術（1）物聯(lián)網(wǎng) 物聯(lián)網(wǎng)技術能夠針對計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)本身存在的缺陷搭建虛擬專用網(wǎng)，即在公共網(wǎng)絡架構體系內(nèi)部構建與之相適應的專用網(wǎng)絡系統(tǒng)，因此，這一專用網(wǎng)不是獨立的，而是以公共網(wǎng)絡架構為依托的網(wǎng)絡系統(tǒng)，是公共網(wǎng)絡體系的重要組成部分。（2）數(shù)據(jù)庫技術 數(shù)據(jù)庫技術在整個新一代智能交通系統(tǒng)中處于核心地位，該技術體系由SQL Server數(shù)據(jù)庫、Oracle數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)校驗技術組成。（3）移動互聯(lián)網(wǎng) 移動互聯(lián)網(wǎng)能夠借助各項無線網(wǎng)絡和智能終端來實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換，獲取有價值的信息與服務。（4）圖像抓拍識別技術 圖像

12、抓拍識別技術主要利用數(shù)字圖像處理模式來識別車輛與車牌，并全面采集數(shù)字視頻與數(shù)字圖像。（5）自動車輛識別技術 自動車輛識別技術能夠準確識別車輛的大小、重量、軸型與輪胎等。（6）云計算 云計算技術主要借助網(wǎng)絡來自動分拆計算機處理程序，使之形成無數(shù)小型子程序，然后將這些子程序加以整理，并交付給服務器，經(jīng)過計算與分析之后，將處理結果傳輸給用戶。6.2 自動駕駛車輛上路駕駛倫理與法律探討6.2.1倫理規(guī)范方面1. 自動駕駛車輛的道德困境自動駕駛車輛作為未來安全便捷的交通工具領導者，在增強行駛安全性、緩解交通擁堵及降低事故發(fā)生率等方面占有突出的優(yōu)勢。然而，自動駕駛車輛不可能做到萬無一失，并不能做到完全避免

13、交通事故的發(fā)生。當自動駕駛車輛面臨著一場不可避免的交通事故時，自動駕駛系統(tǒng)又該如何抉擇？設想如下的“隧道案例”情形：你坐在一輛自動駕駛的車輛里并正以穩(wěn)定的速度駛入一個隧道，前方有一輛載滿學生的校車并以相同的車速行駛。忽然，你注意到在左側車道上有一輛載有乘客的轎車正在試圖超過你。由于某種原因，前面的校車突然剎車，你的車已來不及剎車避免追尾。此時，你的自動駕駛系統(tǒng)里有以下三種不同的選擇：1）剎車并撞向校車，并導致校車上的部分學生傷亡；2）左轉(zhuǎn)，將左側的車輛撞到墻上，救了你的性命，并致使轎車上的乘客全部喪命；3）右轉(zhuǎn)，把你的車引到隧道的右墻上，犧牲自己并將拯救周圍其他人的生命。法國圖盧茲經(jīng)濟學院的J

14、ean-Franois Bonnefon等人采用“實驗倫理學”的方法進行算法與人類價值相結合的網(wǎng)上調(diào)查，結果顯示：大部分公眾并不希望市場只提供單一“道德算法”的車型，公眾希望自己能夠擁有選擇權，并且由政府的專業(yè)部門提供基礎選項；在面對撞向更多路人還是犧牲自己的選擇時，大部分人傾向于功利主義的道德算法，即拯救更多的生命，但在選擇購買何種算法的自動駕駛車輛時，人們又絕對傾向于購買基于自我保護算法的車，而非功利主義算法的車。對于自動駕駛車輛的政策監(jiān)管部門而言，為了多數(shù)人的公共利益，可能會以減少交通事故的傷亡數(shù)量的宗旨，要求車輛制造商為自動駕駛車輛設計功利主義的道德算法。但這種控制可能起到相反的效果，

15、即延緩自動駕駛車輛的應用和普及。2. 自動駕駛車輛的倫理規(guī)范一個最為緊迫的問題便是：究竟設定何種倫理規(guī)范才是正確的？自動駕駛車輛的道德算法基于哪種道德理論才能獲得最大的可接受性？與此相關的問題是，即使我們能確定某種傾向性的倫理規(guī)范，那么究竟由誰來決定這種倫理規(guī)范？是共同體集體決定還是由個人決定？（1）由制造者決定倫理規(guī)范這些人作為車輛的設計者，明確車輛如何設計程序以實現(xiàn)某種功能，會根據(jù)市場需求判斷消費者的喜好。（2）由消費者決定倫理規(guī)范 當自動駕駛車輛面對道德決策時，倫理規(guī)范將給予使用者的道德傾向作出更多的權重分配，此時由消費者來權衡乘員和行人間的利害問題。（3）由政府部門決定倫理規(guī)范 把自動

16、駕駛車輛道德決策的行為作為一種社會問題來看待，由政府部分提供方式來訴諸集體進行決定。可以看出：由單一個體決定的倫理規(guī)范總是有利有弊的。在制定標準時需要結合上述三方參與者的想法，根據(jù)乘客數(shù)量、車型、地區(qū)法律和現(xiàn)場情境等因素進行相關權重的靈活分配制定出最優(yōu)、可行性最高的倫理規(guī)范。6.2.2法律法規(guī)方面1. 自動駕駛車輛的法律困境（1）現(xiàn)行法律制度的困境 在自動駕駛的情況下，駕駛員可以隨意撥打電話、看書、讀報甚至是睡覺，且不影響車輛的行駛安全，與傳統(tǒng)的行駛要求大相徑庭，給交通法規(guī)及相關制度帶來了較大沖擊與挑戰(zhàn)。（2）市場準入準則困境 安全性評估是自動駕駛車輛合法上路行駛的前提條件，是自動駕駛車輛法規(guī)

17、的重要組成部分。（3）事故責任認定賠償困境 當自動駕駛車輛出現(xiàn)交通安全事故時，應該如何界定和劃分法律責任。在2016年5月，一輛特斯拉電動車在美國佛羅里達州以自動駕駛模式行駛時，與一輛橫穿公路的貨車相撞并最終導致電動車主死亡，這是世界范圍內(nèi)曝光的首例自動駕駛功能的交通死亡事故。經(jīng)過為期六個月的調(diào)查之后，國家公路交通安全管理局（NHTSA）于2017年1月發(fā)布了調(diào)查結果，最終表明此次事故發(fā)生與自動駕駛系統(tǒng)無關，特斯拉公司并無相關法律責任。（4）數(shù)據(jù)隱私和網(wǎng)絡安全困境 自動駕駛車輛的一個標志性特征就是信息化程度極高，為了更好地發(fā)揮自動駕駛車輛的優(yōu)勢，實現(xiàn)安全、高效地行駛，自動駕駛車輛通過“車車通信

18、”和“車路通信”來實現(xiàn)車輛之間的信息互通和信息共享。除數(shù)據(jù)隱私外，自動駕駛車輛對車輛網(wǎng)絡安全也產(chǎn)生著挑戰(zhàn)。我國于2017年12月29日發(fā)布了國家車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)體系建設指南（智能網(wǎng)聯(lián)車輛）（最終指南），旨在為中國自動駕駛車輛創(chuàng)建國家標準，但我國目前并沒有專門針對自動駕駛車輛網(wǎng)絡安全的法律。2. 自動駕駛車輛的法律規(guī)范我國在針對自動駕駛車輛建立相關法律法規(guī)時，需要深入研究并制定相關法律法規(guī)，這既是對各方行為的有效規(guī)范，也有利于降低各方的法律風險，促進整個產(chǎn)業(yè)有序發(fā)展。在這個過程中，需要注意：一是循序漸進。自動駕駛車輛的相關法律法規(guī)建設涉及面廣而復雜，不可能一蹴而就，也不能過于激進，需要廣泛討論、收集意

19、見，讓設計制造商、用戶等各方認清問題所在，需要仔細平衡各方的利益；二是要有利于促進創(chuàng)新。合理的法律法規(guī)將給自動駕駛車輛的有序發(fā)展提供保障。6.3 各國自動駕駛車輛上路行駛相關法案6.3.1 國外自動駕駛車輛上路行駛相關法案1. 美國2017年9月6日，國會眾議院通過了自動駕駛法案（Self Drive Act法案的核心規(guī)定包括：1）確立美國聯(lián)邦立法優(yōu)先權；2）賦予NHTSA自動駕駛車輛監(jiān)管權限；3）落實自動駕駛系統(tǒng)網(wǎng)絡安全計劃；4）顯著增加自動駕駛車輛的豁免數(shù)量；5）成立高度自動化車輛咨詢委員會；6）加強消費者隱私保護。2. 德國2017年5月12日，德國聯(lián)邦議會修訂了道路交通法，允許高度或全

20、自動駕駛系統(tǒng)代替人類駕駛，駕駛員甚至可以在自動駕駛時手離方向盤，以查看郵件、瀏覽網(wǎng)頁，但是要保持戒備狀態(tài)，做好隨時接管車輛的準備。這是德國首部針對自動駕駛車輛的法案，很大程度地促進了智能車輛在德國的發(fā)展，具體內(nèi)容包括：1）明確了智能車輛（高度或完全自動駕駛車輛）的定義；2）明確允許駕駛員“按規(guī)定使用”自動駕駛功能；3）明確了駕駛員的權利、義務和責任；4）明確了智能車輛信息存儲、利用和保存規(guī)則；2017年6月，德國交通部倫理委員會發(fā)布了自動和聯(lián)網(wǎng)駕駛的報告，這是全球首個自動駕駛倫理原則，主要包括：1）安全是自動駕駛的準入前提；2）公共部門以避免事故發(fā)生為監(jiān)督指導原則；3）利用人機交互程序?qū)崟r存儲

21、駕駛信息，以便事故后的責任認定；4）用戶是數(shù)據(jù)的權利人，有權自主決定駕駛數(shù)據(jù)。3. 英國2017年2月，英國政府提出車輛技術和航空法案，由于2017年5月3日英國議會解散，該法案已夭折。1）保險公司將默認對被保的車輛在自動駕駛模式下發(fā)生交通事故承擔責任；2）保險公司有權向制造商追索賠償?shù)馁M用；3）若受害方對產(chǎn)生的損失負有部分或全部責任，則保險公司的賠償責任可相應減少；4）保險公司有權排除或限制因被保險人擅自改裝自動駕駛車輛操作系統(tǒng)引起的事故賠償責任；5）如果被保險人未按照保單要求更新車輛操作系統(tǒng)，保險公司有權排除或限制因此引起的事故賠償責任。4. 瑞典2017年7月，瑞典頒布了自動駕駛道路測試

22、規(guī)范1）瑞典自動駕駛車輛實行許可制；2）在特殊情況下，瑞典交通局可要求測試方采取措施或者直接撤銷測試許可；3）未經(jīng)許可擅自進行自動駕駛車輛道路測試將予以罰款；4）現(xiàn)行的交通事故賠償條款仍適用于自動駕駛情況，且保險公司在獲得許可后可獲得當事車輛傳感器數(shù)據(jù)；5）測試方需保證測試數(shù)據(jù)采集、保存符合國際相關法規(guī)，并且需要保護個人隱私。5. 新加坡新加坡政府于2017年2月7日通過了2017道路交通修正法（The Road Traffic（Amendment）Act2017）：1）自動駕駛車輛在上路實驗之前必須通過安全評估以檢測車輛的基本性能；2）試驗者、開發(fā)者必須建立健全的事故風險緩解方案，包括安排經(jīng)過訓練的安全駕駛員，在必要的時候可以控制車輛；3）駕駛員必須具有三級證書，無違章歷史紀錄；4）如果開發(fā)者能夠證明駕駛車輛的性能完全達到陸路交通管理局的要求，那么就可以允許車輛在無安全駕駛員的情況下啟動；5）針對自動駕駛車輛進行的試驗只能在暢通的交通狀態(tài)下進行，只有證明車輛具有更高性能時，才能允許在更復雜的環(huán)境下進行；6）試驗運營者必須記錄所有的行駛數(shù)據(jù)以用于事故中的調(diào)查和責任追究。6. 日本2017年6月，日本國家警察局就無人駕駛車輛測試通過了一份標準：1）測試需要得到警方許可，并在各警署內(nèi)提交