人工智能在車輛智能駕駛中的應(yīng)用

李春敏

摘 要：智能駕駛汽車系統(tǒng)與人工智能相結(jié)合，會對汽車的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)甚至是上下游結(jié)構(gòu)產(chǎn)生重大影響。由此，本文首先分析人工智能和車輛智能駕駛，然后探討將人工智能和汽車相結(jié)合，特別分析了人工智能對無人駕駛系統(tǒng)的影響及其變革，以此說明人工智能對汽車和出行方式產(chǎn)生的影響。

關(guān)鍵詞：人工智能;圖靈測試;智能駕駛;深度學(xué)習(xí)

中圖分類號：TP18文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1003-5168（2020）01-0087-03

Abstract： The combination of AI and aid-driving system will make effects on vehicle industry structure， even on up and downstream industry related on vehicle. Therefore， this paper first analyzed artificial intelligence and vehicle intelligent driving， then discussed the combination of artificial intelligence and automobile， especially analyzed the impact of artificial intelligence on the driverless system and its transformation， so as to explain the impact of artificial intelligence on automobile and travel mode.

Keywords： AI;turing test;automatic driving;deep learning

汽車行業(yè)是我國一項(xiàng)重大產(chǎn)業(yè)。汽車（本文主要指乘用車）是人們?nèi)粘３鲂械某Ｓ霉ぞ撸転槿藗兲峁┦孢m便捷的出行。但目前，隨著燃油汽車的數(shù)量日益龐大，停車難、汽車尾氣污染和交通事故頻發(fā)等問題逐漸凸顯。當(dāng)前，隨著新能源汽車和無人駕駛公司的蓬勃發(fā)展，未來汽車的定義和出行方式正在慢慢發(fā)生變革。

汽車自動駕駛系統(tǒng)與人工智能的結(jié)合，是汽車發(fā)展的重要表現(xiàn)，同時(shí)也是傳統(tǒng)駕駛技術(shù)的變革。人工智能融入汽車自動駕駛系統(tǒng)中，能提升汽車自動化能力，并且增加感知系統(tǒng)、控制系統(tǒng)，通過有效的系統(tǒng)控制，更好地實(shí)現(xiàn)車輛自動駕駛[1]。

1 人工智能

人工智能（Artificial Intelligence，AI）是研究、開發(fā)用于模擬、延伸和擴(kuò)展人的智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的一門新的技術(shù)科學(xué)。人工智能是研究使計(jì)算機(jī)來模擬人的某些思維過程和智能行為（如學(xué)習(xí)、推理、思考、規(guī)劃等）的學(xué)科，主要包括計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)智能的原理，制造類似于人腦的智能計(jì)算機(jī)，以及使計(jì)算機(jī)更巧妙地實(shí)現(xiàn)高層次的應(yīng)用。

嚴(yán)格來說，人工智能這個名詞有兩個定義[2]：第一個是泛指機(jī)器智能，即任何可以讓計(jì)算機(jī)通過圖靈測試的方法，包括數(shù)據(jù)驅(qū)動的方法;第二個是狹義上的概念，也就是20世紀(jì)五六十年代特定的研究機(jī)器智能的方法。因此，學(xué)術(shù)界把機(jī)器智能分為傳統(tǒng)的人工智能方法和現(xiàn)代其他的方法（如數(shù)據(jù)驅(qū)動、知識發(fā)現(xiàn)或者機(jī)器學(xué)習(xí)）。今天，幾乎所有的科學(xué)家都不堅(jiān)持，機(jī)器要像人一樣思考，才能獲得智能。但是，很多門外漢在談到人工智能時(shí)，依然想象著機(jī)器在像人類那樣思考。事實(shí)上，當(dāng)我們回到圖靈描述機(jī)器智能（見圖1）的原點(diǎn)時(shí)就會發(fā)現(xiàn)，機(jī)器智能最重要的是能理解并解決人腦所能解決的問題，而不在于是否需要采用和人一樣的方法。

2 智能駕駛

無人駕駛車輛是智能交通系統(tǒng)高度發(fā)展的產(chǎn)物。車輛上安裝各種傳感裝置和軟件系統(tǒng)來感知車輛周圍的環(huán)境，根據(jù)獲取到的環(huán)境信息（包括道路和障礙物信息、附近車輛位置信息和地圖提供的實(shí)時(shí)城市道路狀況），使車輛能夠自主規(guī)劃行駛路線，并安全到達(dá)預(yù)定目的地[3]。無人駕駛是一種用智能系統(tǒng)代替?zhèn)鹘y(tǒng)駕駛?cè)藛T，使車輛具備感知、分析和判斷能力，能夠像人類一樣甚至超越人類面對各種行駛情況，能獨(dú)立執(zhí)行應(yīng)對措施。無人駕駛技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用是汽車發(fā)展和人們出行方式的趨勢，也是解決交通擁堵、資源浪費(fèi)和傷亡事故等新時(shí)代問題的絕佳途徑。

目前，全球汽車行業(yè)公認(rèn)的汽車無人駕駛技術(shù)分級標(biāo)準(zhǔn)由兩個組織團(tuán)體提出，其分別是美國國家公路交通安全管理局（National Highway Traffic Safety Administration，NHTSA）和美國機(jī)動車工程師學(xué)會（Society of Automotive Engineers，SAE）。自動駕駛等級分類定義如表1所示。

3 人工智能與汽車智能駕駛系統(tǒng)結(jié)合應(yīng)用

汽車自動駕駛系統(tǒng)的興起，主要基于人工智能技術(shù)，將人工智能研究與汽車自動駕駛技術(shù)相結(jié)合。無人駕駛車輛要實(shí)現(xiàn)在無人干預(yù)的情況下順利上路行駛，必須具備定位、感知、路線規(guī)劃和車輛控制幾大功能。

①定位。自動駕駛汽車必須始終知道在哪和將要去哪。一般L4級自動駕駛汽車的測試通常從限定的區(qū)域開始[4]。

②感知。自動駕駛汽車必須能通過各類傳感器感知周圍的現(xiàn)實(shí)世界，包括識別道路、車道、交通標(biāo)志和燈光、其他車輛、行人、障礙物及人類在駕駛時(shí)看到和處理的一切事物。圖2為某一智能駕駛車輛傳感器布置形式。

③路徑規(guī)劃。路徑規(guī)劃是在障礙物環(huán)境下，按照一定的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)劃出一條從起始狀態(tài)（位置、姿態(tài)）到目標(biāo)狀態(tài)的無碰路徑。

④車輛控制。自動駕駛汽車必須能可靠、準(zhǔn)確地按正確順序執(zhí)行駕駛操作，以實(shí)現(xiàn)對車輛的基本控制。

目前，各個研究無人駕駛汽車的公司都在開發(fā)自己的技術(shù)平臺，主流的包括谷歌的無人駕駛系統(tǒng)和百度的Apollo系統(tǒng)。谷歌在2010年就研制出了自動駕駛汽車，并且在各種道路上從鬧市區(qū)到高速公路，累計(jì)行駛14 萬km[3]，谷歌自動駕駛汽車如圖3所示。谷歌能在這么短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)無人駕駛上路，主要是因?yàn)槠洳捎昧撕推渌芯繂挝徊煌难芯糠椒ǎ窗炎詣玉{駛汽車這個看似是機(jī)器人的問題變成了人工智能大數(shù)據(jù)問題。通過對數(shù)據(jù)的獲取和分析，經(jīng)過人工智能機(jī)器學(xué)習(xí)/深度學(xué)習(xí)，讓系統(tǒng)變得更加智能。正是因?yàn)楣雀璋讶斯ぶ悄芗夹g(shù)應(yīng)用到無人駕駛系統(tǒng)上，才使得其在很短的時(shí)間內(nèi)超過比自己研制無人駕駛系統(tǒng)起步早的傳統(tǒng)汽車公司。

百度的無人駕駛系統(tǒng)從封閉場地循跡/固定車道晝夜自動駕駛Apollo1.0/1.5，到簡單城市路況自動駕駛Apollo2.0，再到當(dāng)前最新的復(fù)雜城市道路自動駕駛Apollo3.5。Apollo計(jì)劃的核心是人工智能技術(shù)，這也是該平臺搭建的核心支柱。正是人工智能與智能駕駛的結(jié)合和技術(shù)的不斷升級迭代，才使得智能駕駛系統(tǒng)變得越來越智能化。Apollo平臺的技術(shù)架構(gòu)如圖4所示。

4 展望

未來無人駕駛系統(tǒng)普及后，汽車不僅是人們?nèi)粘５某鲂泄ぞ撸沂且粋€移動的終端。未來汽車更趨向于電氣化和自動化，不需要人類的干預(yù)和駕駛，汽車這個工業(yè)產(chǎn)品甚至可能會被重新定義。當(dāng)然，按目前的標(biāo)準(zhǔn)來看，由于汽車的特殊性，整個開發(fā)過程需要進(jìn)行“三高”試驗(yàn)、可靠性試驗(yàn)、安全試驗(yàn)和舒適性試驗(yàn)等。一些自動駕駛的汽車不僅要滿足可靠性試驗(yàn)的要求，其車輛的動態(tài)控制策略是否符合人們的乘坐舒適性等問題也需要進(jìn)一步解決。

參考文獻(xiàn)：

[1]汽車自動駕駛系統(tǒng)與人工智能的結(jié)合分析[J].內(nèi)燃機(jī)與配件，2019（12）：245-246.

[2]吳軍.智能時(shí)代[M].北京：中信出版社，2016.

[3]黎俊逸.淺談無人駕駛車輛[J].才智，2018（30）：221.

[4]L5級全自動駕駛離我們還有多遠(yuǎn)[J].中國集成電路，2019（9）：79-81.