自动驾驶：道路交通领域的范式革命，交通强国建设的引擎

　　摘要：阐述自动驾驶对道路设施、运输服务、治理方式等道路交通各供给要素引发的根本性变革，论证能否顺利的从传统汽车范式转换到自动驾驶范式，是决定我们能否在公路交通领域建成交通强国的关键问题，提出道路运输行业如何顺利进行范式转换的措施建议。

　　1.什么是范式?

　　范式(paradigm)的概念，是科学哲学家托马斯·库恩(Thomas Kuhn)在《科学革命的结构》(The Structure of Scientific Revolution)里提出的，是指某领域大家共同接受的一套假说、理论、方法和信念的总和。对人类总体的科技发展来说，所谓科技革命，不是简单的从量变到质变的科学进步，而是一场范式转换，即只有在基本假说、科学方法和共同信念上发生根本性转换，才会引发科学革命。

　　举个例子，天文科学发展过程中，在哥白尼提出日心说之前，“地心说”是人类的基本共识，但却与实际天文观测不符，天文学家突破不了“地心说”的范式，又要合理解释天文观测的客观事实，只能在理论模型上加入各种修正模型，虽然都能更加接近观测实际，但却使“宇宙模型”变的异常复杂，当时就有人哀叹，如果我是上帝，绝不会创造出一个如此复杂的世界。后来有了哥白尼的“日心说”，科学家才意识到，在“地心说”的范式下，各种修正的努力和进步都没有实质性的意义，只是在一个错误的轨道上试图自圆其说而已。从“地心说”转换到“日心说”，就是一种范式的转换，也必然引发天文科学发展史上颠覆性、革命性的发展。

　　另一个我们熟悉的例子是瓦特改良蒸汽机，使人类从“人力、畜力”的范式转换到“蒸汽机”时代，直接引发19世纪工业革命，但如果人类工业一直遵循热水来产生动力的原理，即便蒸汽机再改进得更安全、更高效，人类也永远没办法利用蒸汽机推动飞机上天，直到内燃机的出现，加之一系列的技术改进，才最终把人类送上太空。从“蒸汽机”到“内燃机”就是人类在能量转换方面的范式转移。

　　另一个反面的例子，尽管我们正处在信息技术迅猛发展的时代，每个人都能感受到信息技术发展对人类生产生活的剧烈影响，电脑技术不断更新换代，从单核到双核，从64K内存到4G内存。但整个信息技术却仍处在图灵、冯·诺依曼那代人奠定下来的范式基础上，仍未突破摩尔定律的魔咒，然而摩尔定律是有上限的，当芯片工艺到了10纳米以下级别，量子效应就会产生干扰，但目前人类尚没有找到信息技术发展的范式转移方向。

　　如果说持续改进是1到100的量变，那么范式转移就是0到1的创新突破。

　　2.自动驾驶是道路交通领域的范式革命

　　我们当今所处的道路交通发展阶段，是从“马车”到“汽车”的范式转移。我国早在2000多年前，秦始皇就开始推行“车同轨”，当时同轨的“车”，就是马车，“轨”就是在土路上车轮反复碾压之后形成与车轮宽度相同的两条硬地车道。经历了2000多年马车主导的交通发展演进，以1885年卡尔·本茨发明世界第一辆汽车为标志，人类道路交通逐渐进入了“汽车”范式的发展中，从马车范式约25公里/小时左右的速度跃进到100公里/小时左右的速度。

　　我国自1901年第一辆汽车运入上海，到1956年生产第一辆解放牌汽车，再到上世纪90年代小汽车爆发式增长进入家庭，再到如今，道路交通都处在“汽车”范式中发展的。在由人类驾驶的汽车范式中，逐渐构建了与之相应的道路系统、车辆后服务系统、道路运输服务系统以及道路交通治理体系。如今汽车已由最初的三轮变成四轮、由30公里/小时变为100公里/小时、由手动挡变为自动挡、由燃油驱动变成电力驱动，配置不断升级、性能不断完善，但都是在“汽车”范式下由1到100的改进，在快速发展的同时也积累了安全、污染、拥堵等诸多棘手问题，人们试图加以解决，但效果并不理想。

　　爱因斯坦曾深刻的指出：我们面对的重大问题永远不能在产生问题本身的层次上解决。例如在马车范式下，马粪的处理一直是困扰公众和管理者的最大难题，而转换到汽车范式下，这个难题也就随风而逝了。同样，汽车范式引发的拥堵、污染等社会难题，也很难在产生问题本身的汽车范式下得以根治。随着人工智能取得突破进展，使“自动驾驶”成为可能，其将对人员、道路设施、运输服务、治理方式等方面带来根本性变革，汽车范式中产生的社会问题也将在自动驾驶范式下不攻自破，自动驾驶将成为道路交通发展的范式转移方向。

　　一是交通效率将极大提升。自动驾驶是以雷达、图像识别等自动识别技术为基础，以保障安全为前提实现自动快速行驶的方式，加之车联网技术保障前后车通讯，几百辆都可以前后紧贴的高速行驶，与依赖于人的注意力、反应速度和操作水平为上限瓶颈制约的传统汽车相比，是人工智能与人类在效率方面数量级上的差别。

　　二是自动驾驶汽车对道路系统的要求将发生根本性变化。自动驾驶可以用更灵活的技术手段克服离心力的作用，在四级路平面线性中也能以120码时速安全平稳行驶，这将颠覆目前以“人的感知”为基础的道路设计理论基础，自动驾驶对道路线型要求将降低，道路的供给总规模需求将减少，但对道路对车辆提供信息感知以及自我感知维护方面将提出更高要求。

　　三是自动驾驶将改变运输服务供给模式。不止是小汽车，公共汽车、长途客货车辆都可以实现自动驾驶，运输服务供给模式将发生重大变化。传统运输企业将被提供出行解决方案的科技企业和车企所替代，自动驾驶是Uber和滴滴服务的自然升级，只是不需要人来驾驶，分时租赁汽车服务将取代现有的大规模私人购置汽车。对于用户而言，汽车不再是商品而仅是服务，无需拥有只需使用。自动驾驶将可以提供24小时门到门预约服务，而无需考虑驾驶员8小时工作制，防止疲劳驾驶等问题。

　　四是自动驾驶将使拥堵和污染等社会顽疾不攻而破(不治而愈)，出行将成为美好生活的一部分。在传统汽车范式下的交通拥堵和环境污染已成为城市的不治之症，现代人每天都要忍受堵在路上的时间损耗和空气污染。但自动驾驶由于电力驱动、效率骤增，不但化拥堵、污染等顽疾于无形，并将解放人们的注意力，在车上也可以继续工作，或是享受各种休闲娱乐。

　　五是自动驾驶也将完全改变交通治理结构和治理体系。自动驾驶将改变现行所有针对驾驶人员的安全管理体系，转而增加对车辆安全技术的管理，增加对保障车辆安全行驶的信息采集、交换、数据安全的管理，也需重新设计对自动驾驶发生事故的“责任认定”及交通保险制度等，所有相关的法律、法规、制度都将因从“人”驾驶改为“车”驾驶而需要重新设计和规制。

　　3.建设交通强国，需率先实现自动驾驶的范式转换

　　自从2010年谷歌开始在公共道路上测试它的自动驾驶汽车以来，包括传统汽车公司、互联网巨头和新兴创业公司在内的众多产业力量加入进来。不仅有特斯拉、谷歌、Uber等科技企业，还有福特、宝马、丰田等传统大车企也加入了这场技术竞赛。从全球总体进展情况看，自动驾驶汽车目前还停留在技术研发的阶段，基本处于自动驾驶的第三阶段——“有条件自动驾驶”阶段，未达到第五阶段——“完全自动驾驶”阶段，还没有进入商业化量产阶段，更未实质性的进入营运性运输服务领域。

　　我国的政府和科技企业也在紧跟自动驾驶技术潮流，2017年3月腾讯宣布收购特斯拉5%的股权;2016年10月，上海蔚来汽车取得加州颁发的无人车测试牌照;百度从2013年就开始研发无人驾驶汽车，2017年11月宣称2018年将实现首款自动驾驶汽车量产，其技术核心是“百度汽车大脑”。上汽、长安等传统汽车制造商及科研院所都在发力无人驾驶领域。杭州运河互联网汽车产业园把传统企业、互联网企业和自动驾驶相关的汽车产业聚集起来协作研发。政府和企业均在自动驾驶的研发和制造上发力，中国未来的自动驾驶到底是什么生态，包括未来的产品是什么结构，未来的服务是什么形态，现在基本还没有定型。

　　2017年，党的十九大报告中提出了到本世纪中叶的奋斗目标，提出了建设交通强国的战略任务。而这30年，道路交通又正好遇上了范式转移的变革期、机遇期，能否顺利的从传统汽车范式转换到自动驾驶范式，将决定我们能否在公路交通领域建成交通强国的关键问题，因为新范式对旧范式是数量级级别的、碾压式的优势对比。如果各国都在新范式中，我国不一定能成为最好的，但如果别国已经更换到新范式中，我们还埋头在旧范式中提升改进，那就完全没有竞争力可言了。

　　交通强国的内涵，一是体现在交通自身对客货运输服务对象在安全、效率、便捷等方面表现更好;二是体现在国内外对比上，技术领先、模式新颖、标准先进、话语权高、影响力大、主导性强等方面。

　　对于第一个内涵，自动驾驶与传统汽车在安全、效率、便捷方面的碾压优势自不必说。对于第二个内涵，我国在传统汽车范式中，由于封闭、战争等诸多原因，起步晚于西方发达国家近70年，因此无论是道路技术标准、运输车辆技术和管理技术等都只能作为跟随者，引进、吸收西方成熟技术，尽管我国现在无论道路基础设施规模、建造技术、运输总量等都位于世界前列，但底层理论和技术都是基于外国的，我国只是大规模使用者，而非原创者，因此规模再大也只能称为交通大国，没有底气称为强国。如今，面对自动驾驶将带来的道路交通范式转移趋势，我国与其他发达国家几乎处于同一起跑线上，若能率先并顺利实现范式转换，在运输领域上大规模应用自动驾驶，将取得道路交通领域创新发展的先机，将在相关制度、标准、管理模式等方面提供中国范本，届时在世界交通的话语权、影响力和主导权也将不言自明。为迎接自动驾驶范式的到来，建议交通运输行业从以下三个方面着手布局。

　　一是研究构建适应自动驾驶的道路协同系统。自动驾驶汽车的相关技术研发主要是由科技企业和汽车制造企业主导的，提供适应的道路系统则是交通运输行业的重要职责。我们应积极对接自动驾驶技术对道路系统的新要求，积极研究构建适应、辅助或主动引导自动驾驶汽车的道路技术系统、建造系统和运营系统。

　　二是鼓励创新基于自动驾驶的运输服务供给模式。自动驾驶汽车将使用户更倾向于不购买车辆，只需支付自动驾驶提供的出行服务，科技企业和大车企将成为道路运输服务的主体，他们将基于构建新场景，以大规模私人订制的即时服务模式取代传统的大运量公交服务供给方式，鼓励服务模式创新，实行底限监管，“让子弹多飞一会儿”，是政府对自动驾驶车辆迅速普及最好的政策支持。

　　三是着力构建面向自动驾驶的治理体系新架构。自动驾驶使管理的重点由“驾驶员”转为“车辆”和“信息”，有关驾驶员的相关管理制度将逐渐退出，需要重新构建基于自动驾驶车辆制造、使用、技术更新、数据协同的新型治理构架。期间，自动驾驶和传统汽车混行的过度阶段也是不可逾越的、需要更高智慧的治理阶段。

　　百舸争流，不进则退，慢进也退!2017年7月27日，美国众议院一致通过两党法案《自动驾驶法案》(Self Drive Act)，将首次对自动驾驶汽车的生产、测试和发布进行管理。此部法案或将是美国第一部加速自动驾驶车辆上市的美国联邦法律，对汽车制造商前4年制造的一定数量自动驾驶车辆具有“豁免监管”的政策优惠。

　　面对自动驾驶带来的道路交通范式转移的新机遇，面对其他国家政府全力支持自动驾驶的新举措，面对自动驾驶即将从技术研发转向量产、继而进入运输服务领域的新时点，我国在道路交通领域应抓住机遇，顺势而为，力争率先实现向自动驾驶范式的转移，为建设交通强国抢占先机。