全球無(wú)人駕駛汽車現(xiàn)狀綜述

馬雪潔 高蒙 王新房

摘要：無(wú)人駕駛汽車是智能汽車的一種，也稱為輪式移動(dòng)機(jī)器人，主要依靠車內(nèi)的以計(jì)算機(jī)系統(tǒng)為主的智能駕駛儀來(lái)實(shí)現(xiàn)無(wú)人駕駛的目標(biāo)。隨著圖像識(shí)別技術(shù)、智能算法以及激光雷達(dá)等技術(shù)的逐步成熟，無(wú)人駕駛汽車已逐步得到人們的關(guān)注，與此同時(shí)，各大車企及互聯(lián)網(wǎng)巨頭紛紛加入研發(fā)陣營(yíng)，企圖在技術(shù)上占領(lǐng)無(wú)人駕駛汽車市場(chǎng)的先機(jī)。

關(guān)鍵詞：無(wú)人駕駛汽車;圖像識(shí)別;計(jì)算機(jī)系統(tǒng);智能算法

中圖分類號(hào)： TP18? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-3044（2019）19-0189-02

Abstract：Driverless vehicle is a kind of intelligent vehicle， also known as wheeled mobile robot. It mainly depends on the intelligent driving instrument which is based on computer system in the vehicle to realize the goal of unmanned driving. With the development of image recognition technology， intelligent algorithm and lidar technology， driverless cars have been paid more and more attention. At the same time， all kinds of vehicles and Internet giants have joined the research and development camp. An attempt to seize the technical edge of the driverless car market.

Key words：pilotless automobile; image recognition; computing system ;Intelligent algorithm

無(wú)人駕駛汽車是通過(guò)車載傳感系統(tǒng)感知道路環(huán)境，自動(dòng)規(guī)劃行車路線并控制車輛到達(dá)預(yù)定目標(biāo)的智能汽車。它是利用車載傳感器來(lái)感知車輛周圍環(huán)境，并根據(jù)感知所獲得的道路、車輛位置和障礙物信息，控制車輛的轉(zhuǎn)向和速度，從而使車輛能夠安全、可靠地在道路上行駛。

目前，全球公認(rèn)的對(duì)無(wú)人駕駛汽車的自動(dòng)化程度的分級(jí)為L(zhǎng)1-L5，無(wú)人駕駛是自動(dòng)駕駛的最高階。通常來(lái)說(shuō)，自動(dòng)駕駛分為五階，分別是L1到L5（駕駛支援、部分自動(dòng)化、有條件自動(dòng)駕駛、高度自動(dòng)駕駛、完全自動(dòng)駕駛。），L5為完全自動(dòng)駕駛即無(wú)人駕駛，汽車能夠自己操作所有與安全性相關(guān)的駕駛功能，并在整個(gè)行駛過(guò)程中監(jiān)測(cè)道路情況，駕駛者只需提供目的地或?qū)Ш叫畔⒍恍枰魏纹渌牟僮鳌?/p>

1 發(fā)展現(xiàn)狀

目前，全球各大互聯(lián)網(wǎng)公司及汽車制造商紛紛加入無(wú)人駕駛汽車研究的陣營(yíng)中，由于各家公司的發(fā)展理念不同，谷歌想要開發(fā)出一款完全不需要人類操作的汽車，即車內(nèi)沒有方向盤、油門、剎車等，汽車所進(jìn)行的一切操作均由計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn);而特斯拉和豐田等公司更偏向于開發(fā)出一款汽車可以進(jìn)行完全的無(wú)人駕駛，但需要人類進(jìn)行適當(dāng)?shù)牟僮?，包括緊急剎車、轉(zhuǎn)向等，是自動(dòng)駕駛技術(shù)成為人類駕駛的補(bǔ)充，而不是替代品。

1.1特斯拉

特斯拉，一家生產(chǎn)和銷售電動(dòng)汽車以及零件的公司，只制造純電動(dòng)車，成立于2003年。特斯拉公司自2014年開始配置Autopilot系統(tǒng)，特斯拉通過(guò)首代自動(dòng)駕駛系統(tǒng)Autopilot系統(tǒng)已收集了全球各種道路、天氣條件下行駛的超過(guò)13億英里的數(shù)據(jù)，并且“幾乎全部數(shù)據(jù)”都可以用在第二代Autopilot上。2016年10月特斯拉發(fā)布Autopilot 2.0，Autopilot 2.0版硬件包括8個(gè)攝像頭、1個(gè)毫米波雷達(dá)、12個(gè)超聲波雷達(dá)以及NVIDIA Drive PX2計(jì)算平臺(tái)，在固件更新后，可以開啟全自動(dòng)駕駛功能，目前特斯拉工廠生產(chǎn)的所有車型都已具備了進(jìn)行完全自動(dòng)駕駛的硬件基礎(chǔ)。在此值得一提的是，Autopilot的進(jìn)化史是“硬件先行，軟件后更新”，即每一臺(tái)特斯拉都會(huì)配置當(dāng)時(shí)最新的硬件，然后通過(guò)OTA不斷更新固件，獲得更完善的駕駛輔助或自動(dòng)駕駛功能。龐大的用戶群可以源源不斷地供給真實(shí)路況的駕駛數(shù)據(jù)，幫助Autopilot訓(xùn)練和迭代算法。在2018年初，特斯拉官網(wǎng)公布了最新款的Autopilot 2.5車載計(jì)算機(jī)主板的照片，亮點(diǎn)在于加入了兩級(jí)CPU，使Autopilot 2.5擁有更強(qiáng)大的處理速度，進(jìn)一步邁向全自動(dòng)駕駛。

1.2谷歌Waymo

Waymo是一家自主汽車研發(fā)公司，也是谷歌母公司Alphabet Inc.的子公司。谷歌于2009年開始測(cè)試無(wú)人駕駛汽車項(xiàng)目，構(gòu)建數(shù)據(jù)地圖。2016年12月，Waymo成為獨(dú)立部門，專注于研究無(wú)人駕駛技術(shù)。與特斯拉等公司不同，谷歌致力于研發(fā)以計(jì)算機(jī)為“大腦”的全自動(dòng)無(wú)人駕駛，力求用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)來(lái)代替方向盤，在其試驗(yàn)車?yán)?，早已?jīng)沒有了方向盤。

早在2010年，谷歌的無(wú)人駕駛汽車測(cè)試?yán)锍桃呀?jīng)超過(guò)了14萬(wàn)英里。2011年，谷歌把測(cè)試車型由豐田換成了雷克薩斯 RX450H SUV。2014 年谷歌在網(wǎng)上發(fā)布稱，其測(cè)試車輛已經(jīng)可以運(yùn)行在幾千座城市的道路中。同年，谷歌發(fā)布了自己的原型車，車內(nèi)部沒有剎車、沒有方向盤，沒有油門，只有一個(gè)用于啟動(dòng)汽車的按鍵。2016年，谷歌的無(wú)人駕駛汽車發(fā)生了第一次事故——和一輛公交車相撞，這使人們開始擔(dān)心無(wú)人駕駛汽車的安全問題。2016年8月，谷歌無(wú)人駕駛的測(cè)試?yán)锍桃堰_(dá)到180萬(wàn)英里。2018年，Waymo在研究無(wú)人駕駛汽車9年后的今天，開始了其在美國(guó)鳳凰城郊區(qū)的自動(dòng)駕駛叫車服務(wù)，當(dāng)?shù)赜?00名參與，然而，相當(dāng)一部分人對(duì)自動(dòng)駕駛的試乘體驗(yàn)并不是很滿意。

1.3優(yōu)步

Uber是在2014年開始研發(fā)無(wú)人駕駛汽車技術(shù)，2016年? 12月14日，專車公司Uber已經(jīng)準(zhǔn)備好幾十輛自動(dòng)駕駛汽車，準(zhǔn)備利用自動(dòng)駕駛汽車為用戶提供服務(wù)。12月15日優(yōu)步無(wú)人駕駛汽車第一次開上舊金山街頭，上路第一天就被拍到闖紅燈，還差點(diǎn)撞到行人。12月22日，Uber已經(jīng)證實(shí)，將停止在舊金山的自動(dòng)駕駛汽車試點(diǎn)。另外公開資料顯示，優(yōu)步的無(wú)人駕駛卡車業(yè)務(wù)主要通過(guò)Otto公司完成，該公司致力于開發(fā)一種貨運(yùn)卡車無(wú)人駕駛系統(tǒng)。2016年8月，優(yōu)步以6.8億美元的價(jià)格收購(gòu)Otto，自此開啟了無(wú)人駕駛卡車計(jì)劃。同年10月，優(yōu)步無(wú)人駕駛卡車技術(shù)進(jìn)行了路測(cè)。2017 據(jù)外媒報(bào)道，由于出現(xiàn)車禍，優(yōu)步公司25日宣布暫停無(wú)人駕駛車輛項(xiàng)目的研究工作。2018年7月25日Uber宣布，公司在匹茲堡恢復(fù)無(wú)人駕駛汽車測(cè)試，無(wú)人車將會(huì)重新上路，不過(guò)測(cè)試受到嚴(yán)格限制，目前只能啟用人工模式。2018年7月31日消息，Uber將關(guān)閉旗下無(wú)人駕駛卡車部門，專注于無(wú)人駕駛汽車的研究。

1.4百度Apollo

百度的Apollo計(jì)劃實(shí)行的是開放代碼和開放能力兩種形式，開放能力是指基于通過(guò)API或者是SDK可以通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)公開方式來(lái)獲取百度提供的能力，開放代碼即傳統(tǒng)意義上的開源代碼，人人都可以使用和對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步的開發(fā)。Apollo開放范圍包括，感知體系、路徑規(guī)劃、車輛控制體系等。百度的此做法在于想要建立一個(gè)強(qiáng)大的、有活力的生態(tài)系統(tǒng)。

2015年，百度大規(guī)模投入無(wú)人車技術(shù)研發(fā);2017年4月，百度對(duì)外宣布開發(fā)自家的自動(dòng)駕駛技術(shù)阿波羅平臺(tái)（Apollo）;7月，發(fā)布Apollo 1.0主要是完整的封閉場(chǎng)地循跡自動(dòng)駕駛;9月，Apollo 1.5發(fā)布，支持晝夜定車道自動(dòng)駕駛，可實(shí)現(xiàn)夜間環(huán)境下的障礙物識(shí)別，以及非典型交通場(chǎng)景下的異性障礙物識(shí)別，新增障礙物感知、決策規(guī)劃、云端仿真、高精地圖服務(wù)、端到端的深度學(xué)習(xí);2018年1月，Apollo 2.0發(fā)布，增加障礙物行為標(biāo)注數(shù)據(jù)、2D障礙物標(biāo)注數(shù)據(jù)、日志提取仿真場(chǎng)景數(shù)據(jù)。2018年3月，發(fā)布了Apollo數(shù)據(jù)及前沿技術(shù)品牌Apollo Scape，正式開放Apollo Scape大規(guī)模自動(dòng)駕駛數(shù)據(jù)集。

1.5豐田

豐田公司是全世界最大的汽車公司，多年前已經(jīng)投入自動(dòng)駕駛的研發(fā)，豐田之前已經(jīng)在少量的成品車中整合了自動(dòng)駕駛技術(shù)。不過(guò)，受到日本交通法律等影響，豐田在內(nèi)的日本汽車公司對(duì)于自動(dòng)駕駛技術(shù)仍然十分慎重。從1990年開始，豐田就致力于開發(fā)研究“交通事故零傷亡”為終極目標(biāo)的自動(dòng)駕駛技術(shù)。豐田更加側(cè)重于研發(fā)駕駛輔助的半自動(dòng)駕駛技術(shù)，例如車道保持技術(shù)、自動(dòng)巡航控制、駕駛員注意力檢測(cè)等等。這些技術(shù)將作為人類駕駛的補(bǔ)充，而非取代品，畢竟任何技術(shù)都存在失靈的可能。目前豐田量產(chǎn)的豪車一般都裝備有駕駛員輔助系統(tǒng)，如自適應(yīng)巡航、并道輔助、自動(dòng)泊車系統(tǒng)等等，這些技術(shù)可以減少了駕駛員的參與度。

2018年3月，受美國(guó)優(yōu)步（Uber）自動(dòng)駕駛汽車在美國(guó)亞利桑那州發(fā)生撞人致死事故的影響，日本豐田汽車公司日前宣布將暫停無(wú)人駕駛汽車測(cè)試計(jì)劃。2018年8月，豐田宣布將向優(yōu)步投資5億美元，以加速無(wú)人駕駛汽車的發(fā)展。兩家公司將合作開發(fā)自動(dòng)駕駛汽車。根據(jù)協(xié)議，雙方將聯(lián)合將無(wú)人駕駛汽車技術(shù)整合到豐田西耶娜商用車中，并將于2021年啟動(dòng)該項(xiàng)目試點(diǎn)。豐田稱該平臺(tái)為Autono-MaaS，即“自動(dòng)旅行即服務(wù)”。

2 總結(jié)

自動(dòng)駕駛技術(shù)，給人類呈現(xiàn)了一個(gè)宏偉壯麗的藍(lán)圖，將人們的雙手從方向盤上解放出來(lái)，深刻影響人們的出行方式，使人們享受科技帶給生活的便利與舒適。但是現(xiàn)階段，只有特斯拉和谷歌Waymo的測(cè)試車輛達(dá)到了L3級(jí)（有條件自動(dòng)化駕駛），其他公司的無(wú)人駕駛技術(shù)依舊徘徊在L2級(jí)（部分自動(dòng)化駕駛），我們依舊沒有成熟的掌握無(wú)人駕駛技術(shù)，在沒有人為參與的情況下，測(cè)試車輛還是不能很好地處理復(fù)雜多變的道路狀況，但是其輔助駕駛功能如自適應(yīng)巡航、并道輔助、自動(dòng)泊車系統(tǒng)等，能夠很好地幫助駕駛員處理一部分路面信息，讓我們看到了其廣闊的前景，相信在不遠(yuǎn)的將來(lái)，自動(dòng)駕駛技術(shù)會(huì)一步步完善，最終實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化的智慧交通。

【通聯(lián)編輯：唐一東】