交通的未來：自動駕駛汽車 👨‍🏭

自動駕駛汽車革命席捲全球，谷歌和特斯拉等公司都在努力分一杯羹。

但這對交通的未來，更重要的是，對未來的工程師意味著什麼？

隨著世界進入交通運輸的新時代，工科學生和專業人士都必須了解自動駕駛汽車背後的技術及其對未來的意義。

因此，讓我們係好安全帶，潛入自動駕駛汽車的世界，前方的道路充滿了新的想法和可能性。

了解自動駕駛汽車

正式定義：

一種能夠規劃其路徑並在沒有人為乾預的情況下執行其計劃的車輛。

如果您累得不想開車或只想在上班途中小睡片刻，那麼自動駕駛汽車是您的完美選擇。坐下來，讓汽車做一切。誰看過這一集的“南方公園”節目？

好，回到解釋：

自動駕駛汽車是一種配備傳感器、攝像頭、雷達和人工智能 (AI) 的汽車，無需人工幫助即可行駛。

這項技術是車載和遠程硬件和軟件的組合，可以在沒有人類操作員物理控製或注視的情況下駕駛車輛。

自動駕駛汽車技術可以使汽車更安全，防止人們受傷，甚至可以挽救生命。但要讓大多數人使用全自動駕駛汽車，還有很多問題需要解決。

自動駕駛汽車級別

根據他們能做什麼，自動駕駛汽車分為五個級別。

以下是級別列表：

0級：司機負責駕駛汽車的一切。
級別 1：汽車有一個自動化系統，例如巡航控製或幫助保持在您的車道內，但駕駛員負責其他一切。
2 級：汽車有兩個或多個協同工作的自動化系統，例如自適應巡航控制並幫助保持在您的車道上。
司機仍然負責照看汽車並在需要時進行控制。
級別 3：汽車可以完成大部分駕駛，但如果汽車要求，司機必須隨時準備接管。
4級：車輛在某些情況下可以自行駕駛，不需要人的任何幫助。但是汽車可能仍然有方向盤和踏板，人類司機可以在需要時使用。
5級：車輛完全自動駕駛，不需要人的任何幫助。

自動駕駛汽車的現狀

在我寫這篇文章的時候，還沒有可以在美國合法駕駛的全自動駕駛汽車。

然而，有些車輛只是部分自動駕駛。例如，有些具有自適應巡航控制並有助於保持在自己的車道上。

汽車製造商和科技公司正致力於盡快向公眾提供全自動駕駛汽車。

自動駕駛汽車技術

自動駕駛汽車使用多種技術來感知周圍環境並做出決定。

一些用於自動駕駛汽車的技術包括：

傳感器：自動駕駛汽車使用攝像頭、雷達和激光雷達等傳感器來觀察和了解周圍環境。
人工智能：自動駕駛汽車分析傳感器數據並根據複雜算法和機器學習系統做出決策。
地圖繪製：利用來自傳感器的信息，自動駕駛汽車製作並跟踪周圍環境的地圖。

自動駕駛汽車可以藉助攝像頭技術讀取道路標誌和標記。

自動駕駛汽車使用光探測和測距 (LiDAR) 系統製作周圍環境的 3D 地圖。

自動駕駛汽車面臨的挑戰

在開始大規模生產自動駕駛汽車之前，有幾個問題需要解決。這些問題包括：

技術進步：需要人工智能和傳感器技術取得更多進步，才能使自動駕駛汽車更安全、更可靠。
環境：自動駕駛汽車必須能夠在雨雪等各種天氣條件下安全工作。
監管：目前，沒有針對自動駕駛汽車的聯邦法規，每個州都有自己的方式來規範如何使用它們。
事故責任：如果自動駕駛汽車發生事故，誰應該承擔責任尚不清楚。

這是一個複雜的法律問題，需要在開始大規模生產之前解決。

打造自動駕駛汽車

要製造自動駕駛的汽車，必須同時製造軟件和硬件部件。

軟件組件需要計算機科學、機器學習和深度學習的知識，才能根據傳感器和輸入數據生成駕駛指令。

硬件部分需要將傳感器、攝像頭等部件放在一起，才能在真車上進行駕駛指令。

此外，自動駕駛汽車需要一個複雜的軟件堆棧來實現所有自主功能，例如物體檢測和識別。

將自動駕駛汽車放在公共道路上時，還需要考慮安全性。

技能和資格

成為一名自動駕駛汽車工程師需要計算機科學、電氣或機械工程方面的深厚背景，以及機器人、傳感器系統和機器學習方面的經驗。

通常，需要計算機工程、機電一體化工程或計算機科學等相關領域的學士學位，以及相關工作經驗或實習經歷。

有些工作可能需要相關領域的碩士或博士學位。

工作職責

自動駕駛汽車工程師的工作職責可能包括設計和實施軟件算法、製造和集成傳感器系統、測試和評估自動駕駛系統，以及確保它們遵守安全規則。

工程師需要跟上他們所在領域的最新發展和趨勢，並不斷努力提高他們的技能和知識。

教育和培訓

為了獲得自動駕駛汽車職業所需的技能和知識，個人可以在提供機器人、機電一體化或自動駕駛汽車專業課程的大學學習課程或攻讀學位。

還有許多在線課程和資源，例如 Coursera、Udacity 和 edX，它們提供自動駕駛汽車工程方面的認證和學位。

此外，參加會議並與您所在領域的其他專業人士建立聯繫可以為您提供寶貴的見解並幫助您在職業生涯中取得進步。

自動駕駛汽車的市場趨勢

未來幾年，全球自動駕駛汽車市場有望大幅增長。

2020 年，該市場價值 761.3 億美元，預計到 2030 年將達到 21617.9 億美元，2021 年至 2030 年的複合年增長率 (CAGR) 為 40.1%。

https://www.businesswire.com/news/home/20220509005442/en/The-Global-Autonomous-Vehicle-Market-Will-Grow-to-2161.79-billion-by-2030-at-a-CAGR-of-40.1---ResearchAndMarkets.com

有幾個因素正在推動這一增長，包括智慧城市的進步、基礎設施和互聯互通的發展，以及對自動駕駛汽車不斷增長的需求。

分割

自動駕駛汽車市場可以根據幾個因素進行細分，包括自動化水平和車輛類型。

自動化水平：根據他們能做什麼，自動駕駛汽車可以分為五類之一

5 級是完全自主的，不需要人的任何幫助。一輛汽車的自動化程度越高，它就越有可能花很多錢。2021 年，半自動駕駛細分市場佔全球市場的很大一部分。

車輛類型：自動駕駛汽車市場以乘用車為主，2021 年乘用車佔據了大部分市場份額。

然而，對自動駕駛卡車和公共汽車的需求也在不斷增長，尤其是在物流和公共交通領域。

市場上的主要公司

幾家大公司在自動駕駛汽車市場處於領先地位。

大眾汽車公司。
豐田汽車公司。
福特汽車公司。
通用汽車公司。
寶馬集團。
戴姆勒股份公司。
沃爾沃汽車公司。
特斯拉公司
奧迪股份公司。
本田汽車有限公司

這些公司正在投入大量資金進行研發，以提出用於自動駕駛汽車的新技術

它們可能會對市場的未來產生重大影響。

自主水下航行器

自主水下航行器 (AUV) 是一種無人駕駛、不受束縛的機器人，可以在水下四處移動，無需水面人員的持續控制。

AUV 通常用於海洋研究，用於調查、取樣和收集數據。

船上甚至陸地上的操作員都可以對它們進行編程或控制。他們攜帶各種用於採樣和測量的工具，例如相機、聲納和深度傳感器。

權力和機動性

AUV 由可充電的特殊電池、燃料電池或太陽能電池板供電，因此它們可以長時間獨立工作。

他們可以去船不能去的地方，因為他們可以進入較淺的水域。這使得它們對於探索大型船隻無法到達的區域非常有用。

AUV 具有推進系統，使它們能夠快速準確地在水中移動。

應用

AUV 非常靈活，可用於許多不同的事情，例如：

AUV 用於調查海底並測量水質、溫度和鹽度。

AUV 可用於監視漏油事件、發現珊瑚礁的變化以及查明污染源。

軍事行動：AUV 可用於防雷、收集情報和跟踪潛艇。

AUV 在海上石油和天然氣行業用於檢查和維護管道

它們還用於航運業以檢查船體。

自動駕駛汽車的安全和責任

隨著道路上自動駕駛汽車數量的增加，有關安全和誰負責的問題變得更加重要。

如果自動駕駛汽車發生事故，很難確定誰有過錯以及誰應該為損失買單。

各地對於自動駕駛汽車發生事故責任歸屬有不同的規定，對於自動駕駛汽車發生事故責任如何認定尚無明確約定。

自動駕駛汽車碰撞責任

當自動駕駛汽車發生碰撞時，汽車製造商可能不得不賠償損失。這是因為事故可能是由於自動駕駛系統的粗心造成的。

法律可以規定，製造這些汽車的人應對自動駕駛系統造成的每一起事故負責。

沃爾沃、梅賽德斯和谷歌等汽車公司已經暗示，如果事故是由他們的全自動駕駛汽車引起的，他們將承擔責任。

但重要的是要記住，如果自動駕駛汽車發生事故，那可能不是汽車的錯。

如果另一個司機做了超速、闖紅燈或魯莽駕駛等行為，自動駕駛汽車的司機或汽車本身就不會受到指責。

在這種情況下，如果一輛自動駕駛汽車發生事故，其他司機可能會因為粗心大意而承擔責任，或者業主可能會因為進入危險區域而承擔責任。

保險支付和損害賠償

自動駕駛汽車發生碰撞事故後，受害人可能更容易獲得保險金，因為司機幾乎不再承擔責任。

如果自動駕駛車輛發生事故，根據事故的具體情況和所在國的法律，車輛製造商、自動駕駛車輛的駕駛員、第三方或這些方的組合可能會支付損害賠償金事故發生的地方。

用例

用於：	描述：
個人交通	自動駕駛汽車可用於個人交通，因此人們不必自己開車。這對於不會開車、有殘疾或無法使用汽車的人尤其有用。
拼車服務	自動駕駛汽車可以用於 Uber 和 Lyft 等服務，這將減少對人類司機的需求，並可以降低乘客的服務成本。公共交通：自動駕駛汽車可用於公共交通，無需司機即可更快、更可靠。
貨物運送	自動駕駛汽車可以用來運送貨物，這將減少對人類司機的需求，並可以加快運送過程並節省資金。
工業運輸	自動駕駛汽車可用於在工廠、倉庫和港口等工業環境中運送貨物。這將提高效率並降低事故風險。
農業	自動駕駛汽車可用於農業，如犁地、播種和收割莊稼。
礦業	自動駕駛汽車可用於採礦，以執行運輸礦石、鑽孔和挖掘等操作，這將減少事故並提高流程效率。軍方可以使用自動駕駛汽車來執行運輸、監視和偵察等任務。
緊急服務	自動駕駛汽車可用於緊急服務，例如將受傷人員送往醫院或運送醫療用品。

結論

正如我們所見，自動駕駛汽車的世界正在迅速變化，並將繼續改變我們未來的出行方式。

但這不僅僅與技術有關；它還涉及它將如何影響整個社會。

自動駕駛汽車可以在很多方面改變我們的生活和工作方式，比如減少交通和碳排放，以及創造新的商業模式和就業機會。

但每項新技術都有其自身的一系列問題和道德問題。

在完全加入自動駕駛汽車運動之前，有很多事情需要考慮，比如責任和保險，以及某些領域可能會失業的可能性。

作為該領域的工程師和未來領導者，我們有責任解決這些問題，並以造福所有人的方式幫助塑造交通運輸的未來。

前方的道路或許崎嶇不平，但如果我們有正確的態度，致力於創新和進步，我們就能為子孫後代建設一個更安全、更高效、更可持續的世界。

因此，讓我們抓住機遇，直面問題。

自動駕駛汽車不僅僅是一種技術進步；它們也是社會性的，我們有責任確保它們對整個社會有所幫助。

作為工程師，我們有獨特的機會走在這場革命的前沿，我們不應該認為這是理所當然的。

我們可以控制未來，所以讓我們充分利用它。

交通的未來：自動駕駛汽車