【智慧交通】毋須在無人路上等轉燈!建立車聯網收集路況數據,縮短等候時間
#Smart Living #智慧城市 #車聯網 #無人車 #交通系統 #智慧交通管理 #綠燈倒數在未來智慧城市構想中,哪裏空氣質素較差、哪處水管發生滲漏、哪個巴士站出現人龍,均可在城市大數據儀表板上一目了然。這是因為市內所有物件都會裝設感測器,並連上物聯網(Internet of Things),得以蒐集城市各層面的環境數據。如將同一模式套用於交通運輸系統,則是把車與車(V2V)、車與人(V2P)、車與基建(V2I)串連起來,構建為車聯網(Internet of Vehicles),全方位收集路況資訊,實現智慧交通管理。
在車聯網架構內,除車與車(V2V)、車與人(V2P)、車與基建(V2I)外,還有車與網絡(V2N)環節,讓汽車可連上互聯網,將路況資料傳送至雲端平台,成為智慧城市大數據的一部分。(圖片來源:Researchgate.net)
德國車廠奧迪(Audi)自2016年起便在美國洛杉磯、侯斯頓等地測試「車對交通燈」的車聯網運作;今年7月更引進至德國英戈爾施塔特(Ingolstadt)進行測試,稍後會逐步拓展至歐洲其他地區。這套車聯網的核心是一項叫做「綠燈倒數(Time-to-Green)」技術。車輛系統會偵測在現行車速下前方交通燈會否變成紅燈;假如紅燈已亮起,顯示器就會顯現綠燈倒數計時,計算下一個綠燈的出現時間,方便駕駛者事先掌握各路口的交通燈狀況,有助提升行車順暢度。
具備綠燈倒數技術的車輛,系統會偵測前方燈號是否會變成紅燈,當遇到前方紅燈時,抬頭顯示器(Head Up Display)將倒數計算到下一個綠燈的時間,讓駕駛者可以掌握交通燈號的動向。(圖片來源:Audi 官網)
日後,當各輛車子均能互相傳遞去識別化的數據時,交通燈號便可更靈活調配,以收疏導交通之效。譬如說,駕駛者在晚上等紅燈時,假如半徑1公里範圍內沒有其他車輛出現,燈號系統就做判斷,令燈號提早變綠燈,縮短停車等候時間。
除「車與基建」及「車與車」外,更重要的是可以達成「車與人」之間的溝通。現時在智能手機上常見的人臉辨識功能,亦已應用於車輛上。人臉辨識系統能夠偵測到駕駛者有否打瞌睡,如有發現的話,即會向駕駛者發出警示聲響。例如日本車廠SUBARU的Forester,自第5代車型起就搭載DriverFocus駕駛監控系統,透過臉部偵測來辨識駕駛者有無分心跡象,最多可記錄5組面孔數據。
最新的2020 Subaru Forester 配備DriverFocus 系統,通過臉部辨識技術,可在駕駛者分心或昏昏欲睡時發出警示。(圖片來源:SUBARU官網)
要實現「車與車」聯網,日後各大車廠之間必需彼此共享一些技術,因為不可能只有同廠牌車輛在互傳數據,與其他品牌車子就不相往來。另外,車輛彼此互聯、共享數據,也牽涉到資訊安全問題,必須思考是否每個駕駛者都能存取彼此的數據?誰人有這個權限存取數據?要解決這些問題,政府必須站出來立法規管,釐定行業營運準則。
長遠來說,如可在智慧城市中架設車聯網,令交通燈與車輛之間能構建常規的數據交流管道,自然可積累大量路況數據供自駕車使用,有助奠定無人車的發展基礎。
現時自動駕駛技術分為5級,其中Level 4等級的無人車可望於2020年正式上路;至於Level 5等級無人車,市場研究機構Yole Développement估計,起碼要多等15年才有機會進入市場。這5個等級是美國國家公路交通安全管理局根據不同程度的駕駛輔助至完全自動化駕駛而釐定:
• Level 1:輔助駕駛,意指由駕駛者自主駕駛,但車輛具備車道偏離警告的電子穩定程式(ESP)跟防鎖死煞車系統(ABS),以輔助行車安全,現時市面上大部分汽車均是L1等級。
• Level 2:部分自動化,仍由駕駛者自行駕駛,同時有輔助操作系統減輕駕駛負擔,以主動式巡航定速(ACC)結合自動跟車功能,再搭配盲點偵測(BSD)與自動緊急煞停系統(AEB)等結合而成。以自動駕駛為賣點的Tesla電動車其實只屬L2等級。
• Level 3:有條件自動化,至此才真正踏入自動駕駛的門檻。自駕系統具有辨識環境的能力,當偵測到需要駕駛者的情況時,駕駛者必需接管其後續控制。Audi A8是市面上少數屬L3等級的汽車,定價逾130萬港元。
• Level 4:高度自動化,由自駕系統進行所有駕駛與操控,包括轉彎、換車道與加速等;駕駛者需在車內監看車輛運作,車廂仍設有方向盤。Google母公司Alphabet旗下無人車科企Waymo與電召車平台Uber正在進行路面測試的無人車,就是屬於L4等級。
• Level 5:完全自動化,車輛已擁有人類水平的駕駛能力,能自主啟動駕駛裝置,應付不同路面情況;行車期間不需有駕駛者在車內,車廂亦不設方向盤。
盲點偵測系統已屬L2等級的自動駕駛功能,會在偵測到盲點位置有車時,向駕駛者發出警示。(圖片來源:SUBARU官網)
按照目前情況,大家日後最有機會接觸到的無人車,應是L4等級車型,惟車價將會是非常高昂。國際市調機構Gartner 估計,目前尚在研發階段的無人車,單是主要零件光達(LiDAR)感測器的成本至少要 7.5 萬美元(約58.5萬港元),整輛自駕車的成本更高達30萬至40萬美元(約234萬至312萬港元),到真正推出市場時,自然會索價更高,未必人人買得起喔!
Waymo 無人的士服務已在美國局部地區試行一年,叫車訂單數量超過10萬次,可說是無人車商用化進程上走得最前的科企。(圖片來源:Waymo官網)