無(wú)人駕駛汽車的發(fā)展和展望

王浩鵬

摘 要：當(dāng)前，科學(xué)技術(shù)發(fā)展速度的加快，為無(wú)人駕駛汽車研發(fā)水平的提升提供了重要的技術(shù)支持。在此背景下，本文從無(wú)人駕駛的前景、關(guān)鍵技術(shù)兩方面入手，對(duì)其未來(lái)發(fā)展及展望進(jìn)行論述，以便系統(tǒng)的了解無(wú)人駕駛汽車技術(shù)，并為將來(lái)發(fā)展無(wú)人駕駛汽車技術(shù)打下基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：無(wú)人駕駛汽車；前景；關(guān)鍵技術(shù)；應(yīng)用范圍

汽車工業(yè)展示出未來(lái)的發(fā)展方向，即智能化、網(wǎng)聯(lián)化。按照這樣的總體發(fā)展方向，無(wú)人駕駛汽車也將成為未來(lái)汽車工業(yè)的主角，這也是近幾年無(wú)人駕駛汽車持續(xù)熱度的原因之一。國(guó)內(nèi)外知名傳統(tǒng)汽車企業(yè)以及互聯(lián)網(wǎng)巨頭等己經(jīng)展開(kāi)了一場(chǎng)激烈的關(guān)于無(wú)人駕駛汽車的競(jìng)賽，相繼推出了各自研發(fā)的無(wú)人駕駛相關(guān)產(chǎn)品和實(shí)車。無(wú)人駕駛汽車己不僅僅是高校、科研機(jī)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)室產(chǎn)品，當(dāng)前，各大車企相繼推出了各自的無(wú)人駕駛汽車，有些將在未來(lái)十年內(nèi)實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)；這些方面的內(nèi)容，客觀地說(shuō)明了當(dāng)前無(wú)人駕駛汽車領(lǐng)域內(nèi)的參與企業(yè)增多，都在積極的提高自身在無(wú)人駕駛汽車領(lǐng)域內(nèi)的產(chǎn)品占有率。同時(shí)，由于政策的大力支持、試驗(yàn)示范區(qū)的建設(shè)都對(duì)無(wú)人汽車駕駛產(chǎn)生了積極的影響，使得其發(fā)展速度逐漸加快。

1 無(wú)人駕駛汽車的前景分析

1.1 引發(fā)交通傷亡事故的原因分析

結(jié)合參考資料及實(shí)踐調(diào)查資料，發(fā)現(xiàn)全球因交通事故導(dǎo)致的年平均死亡人數(shù)竟然高達(dá)120萬(wàn)人。從汽車誕生到現(xiàn)在的130多年之間，為了避免交通傷亡事故發(fā)生，降低事故發(fā)生率，研究人員通過(guò)采取增設(shè)安全帶、安全氣囊等一系列的措施，這些措施在一定程度上優(yōu)化了汽車安全性能。實(shí)際中，這些措施的實(shí)施雖然減少了交通傷亡事故的發(fā)生，但具體的研究工作還普遍集中于汽車本身，忽略了駕駛員操作不當(dāng)可能引發(fā)的事故。

1.2 無(wú)人駕駛汽車實(shí)踐應(yīng)用中的優(yōu)勢(shì)分析

（1）節(jié)省時(shí)間。研究過(guò)程中將美國(guó)作為研究對(duì)象，其在1990-2010這一時(shí)間段內(nèi)，雖然汽車的平均里程數(shù)增加了高達(dá)38%的程度，但與之相關(guān)的道路長(zhǎng)度增加幅度僅僅達(dá)到6%，客觀地說(shuō)明了美國(guó)既有的道路難以滿足不斷增加汽車數(shù)量的實(shí)際需求，這勢(shì)必會(huì)引發(fā)交通擁堵問(wèn)題。分析中，以美國(guó)工作人員日均在汽車上花費(fèi)的時(shí)間以50min計(jì)算，則每個(gè)人工作40年后在道路上花費(fèi)的時(shí)間為510天。針對(duì)這種情況，若重視無(wú)人駕駛汽車的推廣使用，則有利于提高時(shí)間利用率。

（2）方便行動(dòng)障礙人士。實(shí)踐過(guò)程中由于部分人行動(dòng)不便，難以享受到交通設(shè)施所帶來(lái)的便利。他們?cè)谌粘５某鲂兄惺艿阶陨砩眢w狀況的影響，無(wú)法實(shí)現(xiàn)駕駛汽車出行。此時(shí)，若采用無(wú)人駕駛汽車，將會(huì)滿足這部分人的出行需求，從而為他們駕駛汽車提供更多的便利。

（3）良好的計(jì)算能力。通過(guò)對(duì)既有無(wú)人汽車道路試驗(yàn)狀況的深入分析，可以得到：在其功能強(qiáng)大的計(jì)算系統(tǒng)支持下，無(wú)人駕駛汽車控制系統(tǒng)的計(jì)算能力達(dá)到人類駕駛員計(jì)算能力的上千萬(wàn)倍，客觀地說(shuō)了無(wú)人駕駛汽車在計(jì)算方面的優(yōu)勢(shì)明顯。若考慮道路安全要求，Google 無(wú)人駕駛汽車在試驗(yàn)中的嚴(yán)重交通事故發(fā)生次數(shù)僅為1次，且駕駛?cè)藛T人身安全得到了可靠保障。而美國(guó)日均交通事故中的傷亡人數(shù)為80人，客觀地說(shuō)明了優(yōu)化汽車安全性能中無(wú)人駕駛汽車計(jì)算能力的良好性。

2 無(wú)人駕駛汽車實(shí)踐應(yīng)用中的關(guān)鍵技術(shù)分析

作為一種智能化程度高的汽車，無(wú)人駕駛汽車未來(lái)的市場(chǎng)發(fā)展前景良好，將會(huì)在汽車領(lǐng)域內(nèi)占據(jù)重要的地位。結(jié)合當(dāng)前這類汽車的實(shí)際發(fā)展概況，可知其在實(shí)現(xiàn)廣泛應(yīng)用的過(guò)程中需要發(fā)展以下技術(shù)：

2.1 適用性良好的傳感器技術(shù)

在傳感器的支持下，能夠?qū)崿F(xiàn)汽車行駛中的無(wú)人駕駛。比如，在路面狀況的實(shí)時(shí)分析中，借助基于傳感器技術(shù)的激光雷達(dá)，能夠?qū)崿F(xiàn)汽車的安全駕駛。

2.2 實(shí)踐應(yīng)用中的自動(dòng)定位技術(shù)

為了實(shí)現(xiàn)無(wú)人駕駛汽車行駛中的自動(dòng)定位，應(yīng)加強(qiáng)GPS技術(shù)使用。實(shí)踐過(guò)程中達(dá)到高精度定位要求，應(yīng)使定位精度超過(guò)“<10 m”的GPS民用精度標(biāo)準(zhǔn)，在差分原理的支持下，提高精度良好的GPS基站利用效率。目前，GPS單個(gè)基站的輻射范圍為30km，為了實(shí)現(xiàn)對(duì)GPS精度不足問(wèn)題的處理，需要加強(qiáng)相關(guān)技術(shù)研究。

2.3 障礙規(guī)避技術(shù)

無(wú)人駕駛汽車實(shí)踐應(yīng)用中也需要處理障礙規(guī)避問(wèn)題。針對(duì)這種情況，需要注重性能可靠的傳感器使用，在其良好的識(shí)別功能作用下，實(shí)現(xiàn)對(duì)障礙運(yùn)行狀態(tài)分析，促使汽車行駛中能夠在最短的時(shí)間內(nèi)對(duì)前方障礙做出正確判斷，保持其良好的服務(wù)功能。

2.4 有效的識(shí)別技術(shù)

在促進(jìn)無(wú)人駕駛汽車發(fā)展的過(guò)程中，為了使其能夠識(shí)別出紅綠燈及其它交通標(biāo)識(shí)，需要注重這類汽車必須的有效的識(shí)別技術(shù)?，F(xiàn)階段運(yùn)用既有的機(jī)器視覺(jué)技術(shù)，其使用中會(huì)暴露出其存在一定的局限性：無(wú)法對(duì)人、樹木等進(jìn)行有效識(shí)別，這必須在視覺(jué)系統(tǒng)支持下進(jìn)行識(shí)別。因此，未來(lái)無(wú)人駕駛汽車關(guān)鍵技術(shù)研究中需要加大機(jī)器視覺(jué)及圖像識(shí)別領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)的研究力度，以便實(shí)現(xiàn)對(duì)汽車行程中的路況問(wèn)題的及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理。

2.5 實(shí)踐中的控制技術(shù)

在加快無(wú)人駕駛汽車發(fā)展速度的過(guò)程中，為了保持其良好的使用功能，需要重視其控制技術(shù)研究。同時(shí)，由于其本質(zhì)上為純電動(dòng)汽車，相比傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)汽車，其控制方面的難度相對(duì)較小，需要根據(jù)實(shí)際情況，增加其行使控制方面的技術(shù)含量。

3 結(jié)語(yǔ)

無(wú)人駕駛汽車是一種智能化的移動(dòng)交通工具，它能夠代替人類駕駛員實(shí)現(xiàn)一系列駕駛行為。它涉及到環(huán)境感知察覺(jué)、導(dǎo)航定位以及智能決策控制等眾多學(xué)科的研究領(lǐng)域。無(wú)人駕駛汽車的研發(fā)不僅推動(dòng)了各項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)運(yùn)而生，也促進(jìn)了各類科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，回顧歷史，人類為了夢(mèng)想踏上了自動(dòng)駕駛的探索之路，一路走到今天，相信在不久的將來(lái)，無(wú)人駕駛汽車將變得不再神秘，它將更好的為我們?nèi)祟惙?wù)。

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