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在高楼林立的城市之中，在层次分明、结构复杂的城市专用行车道上，成千上万辆胶囊形悬浮车井然有序地以极高的速度飞驰。如果不明所以，人们一定会认为，这些车辆的驾驶员都是经过军队严苛训练、纪律严明、驾驶规范的专业司机。但仔细一看，这些高速行驶中的汽车上，竟然根本没有司机！所有车辆都是根据中央控制系统的调度来运行的，车厢内只有悠闲的乘客，在不急不徐地做着自己的事情。
这是美国科幻电影《少数派报告》中的一个场景，给我们描述了一个到处都是无人驾驶汽车的世界。
走入现实的无人车
其实，这样的场景在科幻影视作品中并不罕见，它所展示的，正是“无人驾驶”技术，同时也是现阶段汽车制造领域中智能化程度最高的一种新技术。如果这项技术能够取得突破，并应用到现实生活中去，那么无疑会给人类的生活带来极大的便利。试想，当我们打算驾车到一个陌生的地点时，只要启动自动驾驶功能，汽车就能自动行进，不需要我们自己跟随导航提示，集中精神左拐右拐，只需要轻松地坐在后座上，看看新闻、听听音乐，甚至还能睡上一觉，就到达目的地了；除此之外，遇上堵车，我们完全可以下车先溜达一段，让汽车自己开到公司；遇到没有停车位时，也可以让汽车自己去附近找个车位待命，到时间再命令它到指定地点接主人。
想想看，这是多么惬意的生活啊！
事实上，早在1939年，通用汽车公司就在“未来世界展览”中，提出了关于“无人驾驶汽车”的设想。自上世纪70年代起，以美国斯坦福大学为代表的高校，就开始了对无人驾驶汽车的研发工作。其他发达国家也不甘人后，众多高等院校、高新科技企业与汽车制造巨头，纷纷踏入了这个领域，着手研发无人驾驶技术。从上世纪80、90年代开始，就频频有“无人车”问世的捷报传来。中国在这方面虽然起步略晚，但是到2001年时，也已经自主成功研制出了首台无人车。可以说，无人驾驶技术似乎已经从人们单纯的想象，逐渐变成了现实。
这些消息无疑是振奋人心的，但是我们也不要高兴得太早。虽然有了一些阶段性的成果，但是就目前来说，无人驾驶技术还远未达到成熟，无人车的制造也还面临着一系列的问题，至于量产无人车，使之进入人们的生活，乐观估计也还需要5～10年的时间。那么，无人车到底有哪些技术难关，研发人员又对此提出了怎样的应对之策呢？
GPS有点不够用
很多人觉得，实现无人驾驶，最关键的就是自动导航技术，而自动导航技术又依托于全球定位系统（GPS），这两项技术现在都已经发展得相当成熟了，那么这是不是也就意味着，无人驾驶最关键的技术障碍都已经被突破了呢？
如果你也这么想的话，那么你一定没有开过车。有经验的老司机都知道，开车最麻烦的不是找到路线，而是应对各种复杂多变的路况。比如发现有人要超车，你就需要减速避让；发现前面有施工路段，你就要减速并道来绕行。除此之外，遇到前车突然急刹车、有车辆在路边停泊待拖走、有行人横穿马路等突发状况，司机也必须及时采取操作应对，以避免发生事故。而这些，远非“按照导航路线行驶”那么简单。
司机们可以根据经验来控制汽车的行进速度、行进路线，从而较好地处理偶遇的突发情况和复杂的路况，但这些事要让机械设备来做，可就没有那么容易了。我们都知道，一般的导航是通过全球定位系统（GPS）来实现的，无人驾驶技术也不例外地需要GPS来导航。但是，由于卫星定位的精度有限——一般民用GPS定位精度3～10米之间，再好一点的能够到1米左右，而军用GPS定位精度也不过是半米左右。这就导致了一个问题，GPS只能用来掌握“大方向”，对于“小细节”就有心无力了。因此，无人车研发初期的“试车”，几乎都是在沙漠、戈壁这样人迹罕至、一片坦途的地方完成的，原因很简单，在这种地方，只要把握大方向就可以了，不用去考虑复杂的路面情况。
不难看出，单靠GPS导航来行驶的无人车，即使“试车”成功，也只能算是个半成品。想想吧，有谁买了车，只是为了能在沙漠、戈壁这样的地方行驶呢？汽车使用频率最高的地方，当然还是城市，而城市公路人流多、车流多，再加上路面情况复杂，各种突发事件时有发生，这就给无人驾驶技术提出了一个很大的难题：如何协调车与路、车与车、车与人之间的关系呢？
强大计算是后盾
面对这个问题，不同的无人车设计者提出了不同的解决办法。
最偷懒的应该要算是雷克萨斯汽车公司了。他们直接提出，无人驾驶或者说是自动驾驶这项技术，其主要目的并不是像科幻片里那样，让车辆能够自主行驶，而是为了帮助车主避免可能发生的人为驾驶失误。为此，他们在车身上安装了大量的雷达、摄影和导航设备，并设计了一套“智能传送系统”，以便与道路上的其他车辆交流。这样，雷达和摄影设备会监控行驶是否符合安全规范，一旦遇到危险，智能系统会对车主进行提示，让车主及时操作，消除安全隐患。
很显然，这种做法还是需要司机来操作，与人们对无人车的期望值相去甚远。
相比起偷换概念的雷克萨斯，奥迪汽车公司则稍微有了一点进步。他们制作了一套自动驾驶系统：利用前视雷达和激光测距仪探测前方路面情况，利用在挡风玻璃上安装的摄像头监控车道两侧的情况，同时再使用后视雷达观测后方超车，而后备箱部位，一台电脑会将所有信息汇总处理，来操控方向盘、油门和刹车的运作。这样一来，就能比较全面地掌握路况信息，实现自动驾驶。
不过，由于信息是实时被传送到电脑当中，在复杂情况下信息量大，车载电脑数据库容量和数据运算能力都相对有限，因此这种自动驾驶只能在时速35公里以下时使用。不过，奥迪对此却不以为意，他们觉得，人们买车就是为了体验高速驾驶的快感，因此人们讨厌的驾驶路况，往往是交通堵塞的拥挤路段，而自动驾驶技术只要能够应对这种场面就足够了！不过若是一直以这种“差不多”的心态进行研发，奥迪很有可能在无人车的竞赛中被对手甩在身后。
和老牌汽车制造巨头不同，网络巨头谷歌公司进军无人车领域，则要显得激进和高调得多。他们最早时是在雷克萨斯与丰田汽车上搭载自己的自动驾驶系统，并且从一开始，就申请在美国的公路上进行长距离试车。在旧金山湾区，谷歌的自动驾驶系统经历了时间的考验，测试车的总行驶路程超过了110多万千米，而且令人振奋的是，不仅在车辆自动驾驶期间并未发生重大事故，而且即使是那些小事故，也并不是因为自动驾驶系统出错导致的，这说明，谷歌的自动驾驶系统已经相当成熟了。 仔细分析，谷歌能够在无人驾驶技术方面一马当先，是其背后有庞大的数据库和强大的计算能力作支撑。同样是使用激光测距、雷达、摄像头来搜集数据，但是谷歌的计算系统却能够以更快的速度进行运算并反馈，操纵汽车行驶，这对于应对城市道路的复杂路况是非常重要的。现在，谷歌已经开始自主研发无人车，和其他生产商的思路不同，他们的无人车没有方向盘、油门踏板和刹车踏板，谷歌的智能驾驶系统和传感器将会承担所有工作，乘客只要按下红色的自动驾驶按钮，汽车就会自动行驶到任何乘客想去的地方。这已经与科幻作品中的无人车有几分相似了。
公路调度缺“主脑”
不过，虽然谷歌的无人车似乎已经准备好了，但是让它们真正批量生产乃至上路，短时间内还是很不现实的。先不提一个激光雷达就需要七、八万美元的高昂成本，单是无人车在公路上的行驶安全就很难保证。
即使未来无人车被允许上路，但是它的普及也需要相当漫长的一段时间，这也就是说，在很长的一段日子里，无人车将会和普通的汽车共同行驶在公路上，这无疑会带来很多问题。比如激光雷达可以探测到四周车辆行驶情况，而车载电脑可以用较快的速度操纵汽车，调整行车策略，但是如果突然有车辆从一侧冲出，或者前方车辆骤然急刹车，时间不足以让电脑反应过来，该怎么办呢？
谷歌想出了一个非常朴素的办法，那就是在车身两侧喷上无人车的标识，提醒其他司机注意保持距离。很显然这不太可能有用，平时没事还好，真要遇到紧急情况，人家还能因为你是无人车而不撞你吗？
现在汽车制造公司还没能找到一个很好的方法解决这个问题，事实上，不只是无人车，即使是有人驾驶的普通汽车，也会面临同样的问题，交通事故造成的交通阻塞，让人们浪费了大量的时间，也给社会带来了巨大的损失。这个问题真是无解吗？或许我们可以借鉴科幻作品的创意，那就是——给公路安装一个专门负责调度的“主脑”。
这个方法以现在我们的技术是完全可以实现的，而且在大多数城市的出租车系统中，也都已经在使用了。我们只需要给所有车辆都安装上GPS信号发射器，然后就可以通过一个总的车辆监控系统，即“主脑”，来监控车流信息、调度车辆运行了。当然，一般的汽车不能像出租车那样，采取强制监控手段，而应给司机关闭信号发射器的权限，即使是这样，也能大大降低交通拥堵的可能，减少突发事件的频率，给无人车上路创造良好的环境。
泊车：最后的关卡
能行驶、能应对复杂的路况，又有了可靠的调度系统，无人车应该能够上路了吧？先别急，还有最后一个难关——泊车。
许多司机都有这种感觉：开车没什么，一到停车心里就犯怵。这是因为停车的时候，往往只有一个很小的车位，还要倒车开进去，有些停车厂建在地下，还要七绕八绕，非常麻烦，一个弄不好，磕磕碰碰在所难免。连司机都HOLD不住的泊车，无人车能行吗？
针对这个问题，奥迪公司想出了一个取巧的办法。他们在停车场内安装了大量的激光扫描仪，然后在车辆与激光扫描仪之间建立无线网络连接，通过大量的扫描仪为车辆进行导航，使之可以避开四周的障碍物，准确地停车入库。
这种方法成本高不说，推广起来也比较麻烦，因此颇有点“样子货”的感觉。那么，还有没有更好的解决方法呢？麻省理工大学和斯坦福大学的两个研究团队，就这个问题进行了研究。他们利用四个雷达传感器，来生成周围环境的实时地图，让汽车能够“看”清四周的障碍物，还能够准确地预测行人和周围其他车辆的行动。这样一来，无人车就能够以360度的视角清晰地“看”到周围的物体，从而实现自动泊车。不过雷达传感器也不便宜，这样的方法也只能算是无人车研发的过渡之法，相信在不久的将来，研究人员会找到更便捷、更廉价的方法，来解决无人车泊车难的问题。
将这些问题都解决之后，无人车来到我们身边可以说是指日可待了。前面的文章谈到的，纯电动车公司特斯拉推出的Model S型电动车，在高度智能化和清洁能源方面表现突出，不久的将来，升级后的汽车智能系统将会搭载谷歌公司先进的无人驾驶系统，未来款无人车已经初具雏形。
而其他的汽车制造商，包括我们国内自主生产的汽车品牌，也在研发自己的无人驾驶技术，并取得了一定的成绩。等到我们攻克“无人车”的时候，科幻电影中的场景，将在现实中得以重现！
这是美国科幻电影《少数派报告》中的一个场景，给我们描述了一个到处都是无人驾驶汽车的世界。
走入现实的无人车
其实，这样的场景在科幻影视作品中并不罕见，它所展示的，正是“无人驾驶”技术，同时也是现阶段汽车制造领域中智能化程度最高的一种新技术。如果这项技术能够取得突破，并应用到现实生活中去，那么无疑会给人类的生活带来极大的便利。试想，当我们打算驾车到一个陌生的地点时，只要启动自动驾驶功能，汽车就能自动行进，不需要我们自己跟随导航提示，集中精神左拐右拐，只需要轻松地坐在后座上，看看新闻、听听音乐，甚至还能睡上一觉，就到达目的地了；除此之外，遇上堵车，我们完全可以下车先溜达一段，让汽车自己开到公司；遇到没有停车位时，也可以让汽车自己去附近找个车位待命，到时间再命令它到指定地点接主人。
想想看，这是多么惬意的生活啊！
事实上，早在1939年，通用汽车公司就在“未来世界展览”中，提出了关于“无人驾驶汽车”的设想。自上世纪70年代起，以美国斯坦福大学为代表的高校，就开始了对无人驾驶汽车的研发工作。其他发达国家也不甘人后，众多高等院校、高新科技企业与汽车制造巨头，纷纷踏入了这个领域，着手研发无人驾驶技术。从上世纪80、90年代开始，就频频有“无人车”问世的捷报传来。中国在这方面虽然起步略晚，但是到2001年时，也已经自主成功研制出了首台无人车。可以说，无人驾驶技术似乎已经从人们单纯的想象，逐渐变成了现实。
这些消息无疑是振奋人心的，但是我们也不要高兴得太早。虽然有了一些阶段性的成果，但是就目前来说，无人驾驶技术还远未达到成熟，无人车的制造也还面临着一系列的问题，至于量产无人车，使之进入人们的生活，乐观估计也还需要5～10年的时间。那么，无人车到底有哪些技术难关，研发人员又对此提出了怎样的应对之策呢？
GPS有点不够用
很多人觉得，实现无人驾驶，最关键的就是自动导航技术，而自动导航技术又依托于全球定位系统（GPS），这两项技术现在都已经发展得相当成熟了，那么这是不是也就意味着，无人驾驶最关键的技术障碍都已经被突破了呢？
如果你也这么想的话，那么你一定没有开过车。有经验的老司机都知道，开车最麻烦的不是找到路线，而是应对各种复杂多变的路况。比如发现有人要超车，你就需要减速避让；发现前面有施工路段，你就要减速并道来绕行。除此之外，遇到前车突然急刹车、有车辆在路边停泊待拖走、有行人横穿马路等突发状况，司机也必须及时采取操作应对，以避免发生事故。而这些，远非“按照导航路线行驶”那么简单。
司机们可以根据经验来控制汽车的行进速度、行进路线，从而较好地处理偶遇的突发情况和复杂的路况，但这些事要让机械设备来做，可就没有那么容易了。我们都知道，一般的导航是通过全球定位系统（GPS）来实现的，无人驾驶技术也不例外地需要GPS来导航。但是，由于卫星定位的精度有限——一般民用GPS定位精度3～10米之间，再好一点的能够到1米左右，而军用GPS定位精度也不过是半米左右。这就导致了一个问题，GPS只能用来掌握“大方向”，对于“小细节”就有心无力了。因此，无人车研发初期的“试车”，几乎都是在沙漠、戈壁这样人迹罕至、一片坦途的地方完成的，原因很简单，在这种地方，只要把握大方向就可以了，不用去考虑复杂的路面情况。
不难看出，单靠GPS导航来行驶的无人车，即使“试车”成功，也只能算是个半成品。想想吧，有谁买了车，只是为了能在沙漠、戈壁这样的地方行驶呢？汽车使用频率最高的地方，当然还是城市，而城市公路人流多、车流多，再加上路面情况复杂，各种突发事件时有发生，这就给无人驾驶技术提出了一个很大的难题：如何协调车与路、车与车、车与人之间的关系呢？
强大计算是后盾
面对这个问题，不同的无人车设计者提出了不同的解决办法。
最偷懒的应该要算是雷克萨斯汽车公司了。他们直接提出，无人驾驶或者说是自动驾驶这项技术，其主要目的并不是像科幻片里那样，让车辆能够自主行驶，而是为了帮助车主避免可能发生的人为驾驶失误。为此，他们在车身上安装了大量的雷达、摄影和导航设备，并设计了一套“智能传送系统”，以便与道路上的其他车辆交流。这样，雷达和摄影设备会监控行驶是否符合安全规范，一旦遇到危险，智能系统会对车主进行提示，让车主及时操作，消除安全隐患。
很显然，这种做法还是需要司机来操作，与人们对无人车的期望值相去甚远。
相比起偷换概念的雷克萨斯，奥迪汽车公司则稍微有了一点进步。他们制作了一套自动驾驶系统：利用前视雷达和激光测距仪探测前方路面情况，利用在挡风玻璃上安装的摄像头监控车道两侧的情况，同时再使用后视雷达观测后方超车，而后备箱部位，一台电脑会将所有信息汇总处理，来操控方向盘、油门和刹车的运作。这样一来，就能比较全面地掌握路况信息，实现自动驾驶。
不过，由于信息是实时被传送到电脑当中，在复杂情况下信息量大，车载电脑数据库容量和数据运算能力都相对有限，因此这种自动驾驶只能在时速35公里以下时使用。不过，奥迪对此却不以为意，他们觉得，人们买车就是为了体验高速驾驶的快感，因此人们讨厌的驾驶路况，往往是交通堵塞的拥挤路段，而自动驾驶技术只要能够应对这种场面就足够了！不过若是一直以这种“差不多”的心态进行研发，奥迪很有可能在无人车的竞赛中被对手甩在身后。
和老牌汽车制造巨头不同，网络巨头谷歌公司进军无人车领域，则要显得激进和高调得多。他们最早时是在雷克萨斯与丰田汽车上搭载自己的自动驾驶系统，并且从一开始，就申请在美国的公路上进行长距离试车。在旧金山湾区，谷歌的自动驾驶系统经历了时间的考验，测试车的总行驶路程超过了110多万千米，而且令人振奋的是，不仅在车辆自动驾驶期间并未发生重大事故，而且即使是那些小事故，也并不是因为自动驾驶系统出错导致的，这说明，谷歌的自动驾驶系统已经相当成熟了。 仔细分析，谷歌能够在无人驾驶技术方面一马当先，是其背后有庞大的数据库和强大的计算能力作支撑。同样是使用激光测距、雷达、摄像头来搜集数据，但是谷歌的计算系统却能够以更快的速度进行运算并反馈，操纵汽车行驶，这对于应对城市道路的复杂路况是非常重要的。现在，谷歌已经开始自主研发无人车，和其他生产商的思路不同，他们的无人车没有方向盘、油门踏板和刹车踏板，谷歌的智能驾驶系统和传感器将会承担所有工作，乘客只要按下红色的自动驾驶按钮，汽车就会自动行驶到任何乘客想去的地方。这已经与科幻作品中的无人车有几分相似了。
公路调度缺“主脑”
不过，虽然谷歌的无人车似乎已经准备好了，但是让它们真正批量生产乃至上路，短时间内还是很不现实的。先不提一个激光雷达就需要七、八万美元的高昂成本，单是无人车在公路上的行驶安全就很难保证。
即使未来无人车被允许上路，但是它的普及也需要相当漫长的一段时间，这也就是说，在很长的一段日子里，无人车将会和普通的汽车共同行驶在公路上，这无疑会带来很多问题。比如激光雷达可以探测到四周车辆行驶情况，而车载电脑可以用较快的速度操纵汽车，调整行车策略，但是如果突然有车辆从一侧冲出，或者前方车辆骤然急刹车，时间不足以让电脑反应过来，该怎么办呢？
谷歌想出了一个非常朴素的办法，那就是在车身两侧喷上无人车的标识，提醒其他司机注意保持距离。很显然这不太可能有用，平时没事还好，真要遇到紧急情况，人家还能因为你是无人车而不撞你吗？
现在汽车制造公司还没能找到一个很好的方法解决这个问题，事实上，不只是无人车，即使是有人驾驶的普通汽车，也会面临同样的问题，交通事故造成的交通阻塞，让人们浪费了大量的时间，也给社会带来了巨大的损失。这个问题真是无解吗？或许我们可以借鉴科幻作品的创意，那就是——给公路安装一个专门负责调度的“主脑”。
这个方法以现在我们的技术是完全可以实现的，而且在大多数城市的出租车系统中，也都已经在使用了。我们只需要给所有车辆都安装上GPS信号发射器，然后就可以通过一个总的车辆监控系统，即“主脑”，来监控车流信息、调度车辆运行了。当然，一般的汽车不能像出租车那样，采取强制监控手段，而应给司机关闭信号发射器的权限，即使是这样，也能大大降低交通拥堵的可能，减少突发事件的频率，给无人车上路创造良好的环境。
泊车：最后的关卡
能行驶、能应对复杂的路况，又有了可靠的调度系统，无人车应该能够上路了吧？先别急，还有最后一个难关——泊车。
许多司机都有这种感觉：开车没什么，一到停车心里就犯怵。这是因为停车的时候，往往只有一个很小的车位，还要倒车开进去，有些停车厂建在地下，还要七绕八绕，非常麻烦，一个弄不好，磕磕碰碰在所难免。连司机都HOLD不住的泊车，无人车能行吗？
针对这个问题，奥迪公司想出了一个取巧的办法。他们在停车场内安装了大量的激光扫描仪，然后在车辆与激光扫描仪之间建立无线网络连接，通过大量的扫描仪为车辆进行导航，使之可以避开四周的障碍物，准确地停车入库。
这种方法成本高不说，推广起来也比较麻烦，因此颇有点“样子货”的感觉。那么，还有没有更好的解决方法呢？麻省理工大学和斯坦福大学的两个研究团队，就这个问题进行了研究。他们利用四个雷达传感器，来生成周围环境的实时地图，让汽车能够“看”清四周的障碍物，还能够准确地预测行人和周围其他车辆的行动。这样一来，无人车就能够以360度的视角清晰地“看”到周围的物体，从而实现自动泊车。不过雷达传感器也不便宜，这样的方法也只能算是无人车研发的过渡之法，相信在不久的将来，研究人员会找到更便捷、更廉价的方法，来解决无人车泊车难的问题。
将这些问题都解决之后，无人车来到我们身边可以说是指日可待了。前面的文章谈到的，纯电动车公司特斯拉推出的Model S型电动车，在高度智能化和清洁能源方面表现突出，不久的将来，升级后的汽车智能系统将会搭载谷歌公司先进的无人驾驶系统，未来款无人车已经初具雏形。
而其他的汽车制造商，包括我们国内自主生产的汽车品牌，也在研发自己的无人驾驶技术，并取得了一定的成绩。等到我们攻克“无人车”的时候，科幻电影中的场景，将在现实中得以重现！