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自动驾驶汽车(AVs)利用技术部分或完全取代人类驾驶员，将车辆从起点驾驶到目的地，同时避免道路危险并对交通状况做出反应。¹汽车工程师学会(SAE)已经开发了一个广泛采用的基于人为干预水平的六级分类系统。美国国家公路交通安全管理局(NHTSA)使用这种分类系统。²

自动化程度

SAE AV分类系统按自动化水平细分:^2，3

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自动驾驶汽车的发展

自动驾beplayer官网入口驶汽车的研究始于20世纪80年代，当时大学开始研究两种类型的自动驾驶汽车:一种需要道路基础设施，另一种不需要。¹美国国防高级研究计划局(DARPA)举行了“大挑战”beplayer官网入口，在150英里的越野赛道上测试自动驾驶汽车的性能。¹没有一辆车成功完成2004年的挑战赛，但2005年有5辆车完成了比赛。¹2007年，6个团队完成了DARPA的第三次挑战，该挑战包括在遵守正常交通法规的城市环境中行驶60英里。¹2015年，密歇根大学建造了Mcity，这是第一个为自动驾驶汽车建造的测试设施。beplayer官网入口他们对自动驾驶汽车的安全性、效率、可达性和商业可行性进行了研究。⁴无人驾驶飞机系统(UAS)或无人机正在为商业企业开发，如最后一英里的包裹递送、医疗物资运输和关键基础设施的检查。⁵

自动驾驶汽车技术

自动驾驶汽车使用技术和传感器的组合来感知道路、其他车辆以及道路上和沿线的物体。⁶

自动驾驶汽车技术^{17 8 9}

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目前及预期市场

市场领导者

• Waymo已经在公共道路上行驶了2000多万英里，并在模拟测试中行驶了数百亿英里。¹⁰
• 自2014年以来，特斯拉已经在自动驾驶模式下行驶了超过30亿英里。¹¹
• 其他主要贡献者包括奥迪、宝马、戴姆勒、通用汽车、日产、沃尔沃、博世、大陆、Mobileye、法雷奥、Velodyne、英伟达、福特，以及许多其他原始设备制造商和技术公司。^6、12

法规、责任和预计的时间表

• 监管将直接影响自动驾驶汽车的采用。自动驾驶汽车没有国家标准或指导方针，允许各州自行制定。¹³2018年，国会努力通过了《自动驾驶汽车启动法案》，该法案将为自动驾驶汽车的测试、监管和部署实施一个框架。该法案未能在参众两院获得通过。¹⁴截至2020年2月，已有29个州和华盛顿特区颁布了关于自动驾驶汽车定义、使用和责任等主题的立法。¹⁵
• 当自动驾驶汽车发生车祸时，产品责任法律需要正确分配责任，2016年5月特斯拉Model S致命事故就突显了这一点。责任将取决于多种因素，特别是车辆的操作是否符合其自动化水平。^16、17
• 尽管许多研究人员、oem和行beplayer官网入口业专家对自动驾驶汽车市场渗透和全面采用的时间表有不同的预测，但大多数人预计在2030年左右会出现5级自动驾驶汽车。^18、19

目前的限制和障碍

• 有几个限制和障碍可能会阻碍自动驾驶汽车的采用，包括:需要足够的消费者需求、数据安全的保证、免受网络攻击的保护、与无人驾驶操作兼容的法规、已解决的责任法律、社会态度和行为变化对自动驾驶汽车的不信任和随后的抵制，以及经济上可行的自动驾驶汽车技术的发展。⁶
• 天气会对自动驾驶汽车上的传感器性能产生不利影响，可能会阻碍其采用。福特意识到这一障碍，并于2016年开始在密歇根大学Mcity测试设施进行雪地自动驾驶测试，使用了适合恶劣天气条件的技术。¹²

影响、解决方案和可持续性

虽然自动驾驶汽车本身不太可能对能源消耗和温室气体排放产生重大直接影响，但当自动驾驶汽车与其他技术和新的交通模式有效搭配时，就有可能对经济、环境和社会产生重大的间接和协同效应。^20、21一项研究发现，当环保驾驶、排队、交叉路口连接和更快的高速公路速度被视为联网和自动化车辆的直接影响时，能源使用和温室气体排放可以减少9%。²²

指标和相关影响

• 交通拥堵:预计拥堵情况将有所缓解，耗油量将减少0-4%。然而，减少拥堵可能会导致车辆行驶里程(VMT)的增加，从而限制了燃油消耗的好处。^20.
• 环保驾驶:环保驾驶是一套减少燃料消耗的措施，预计可减少高达20%的能源消耗。然而，如果自动驾驶算法不优先考虑效率，燃油效率实际上可能会降低。^20日23
• 连:按车辆数量、车辆间距和车辆特性的不同，排成一列的独立车辆紧密行驶，预计可减少3-25%的能源消耗。^20.
• 性能的重要性:当舒适性和生产力成为出行优先考虑的因素时，车辆性能(如快速加速)可能会被淡化，这可能会减少5-23%的燃油消耗。^20.
• 改进的碰撞避免:由于自动驾驶汽车增加了安全特性，撞车事故发生的可能性更小，从而降低了车辆重量和尺寸，降低了5-23%的油耗。^20.
• 车辆合理精简:使车辆的用途与特定需求相匹配的能力。车辆小型化有可能将能源消耗降低21-45%，但只有在与随需应变的拼车模式配合使用时，才有可能实现全部效益。^20.
• 高速公路提速高速公路速度的提高可能是由于安全性的提高，增加了7-30%的燃料消耗。^20日24
• 降低差旅成本:自动驾驶汽车预计将降低旅行成本，因为它降低了保险成本，提高了工作效率和驾驶舒适度，降低了时间成本。这些好处可能导致出行增加，潜在的能源消耗增加4%至60%。^20.
• 新增用户组:自动驾驶汽车可能会增加车辆行驶里程，尤其是老年和残疾用户，新用户的油耗可能会增加2-10%。^20.
• 改变移动服务:由于人工成本的大幅降低，随需应变的拼车业务模式很可能会利用自动驾驶汽车。²⁵据估计，采用拼车模式可以减少0-20%的能源消耗。^20.
• 虽然目前还无法对这些相互关联的影响进行准确评估，但一项研究评估了四种情况的潜在影响，每种情况的可能性都未知。最乐观的情景预测道路运输总能源将减少40%，最悲观的情景预测道路运输总能源将增加105%。^20.

预计燃油消耗影响范围^20日24

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潜在收益和成本

• 2020年，美国年度交通事故死亡率为38,824人;94%的车祸是人为失误造成的。自动驾驶汽车有可能消除/减少人为错误并减少死亡。^26日,27日自动驾驶汽车有可能将车祸减少90%，每年可能节省约1900亿美元。²⁸
• 潜在的好处包括改善安全和公共卫生;提高生产力、生活质量、流动性、便利性和旅行，特别是残疾人和老年人;减少能源使用、环境影响、交通拥堵以及与交通相关的公共和私人成本;以及汽车共享的普及。^{1、13、29、30}
• 潜在的成本包括增加拥堵、车辆行驶里程、城市扩张、花费在旅行上的总时间，以及私家车的前期成本，从而导致社会公平问题;对其他交通方式的使用影响;对安全、安全和公共卫生的关注也在增加。^{1, 13日,24日,30日,31日}