無人駕駛汽車的發(fā)展趨勢(shì)研究

左非凡 張乾

摘要：近些年來，互聯(lián)網(wǎng)代表的科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展促使社會(huì)迎來了新的變革，互聯(lián)網(wǎng)大發(fā)展時(shí)代下，汽車行業(yè)也迎來了新的機(jī)遇，出現(xiàn)了無人駕駛汽車。無人駕駛汽車的應(yīng)用能夠提高整個(gè)交通系統(tǒng)的運(yùn)行效率，促進(jìn)交通的安全性，推動(dòng)汽車行業(yè)的快速發(fā)展。無人駕駛汽車也是汽車行業(yè)發(fā)展的方向，鑒于科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展以及無人駕駛汽車的重要性，一定要重點(diǎn)研究無人駕駛汽車的相關(guān)知識(shí)以及發(fā)展趨勢(shì)，從而促使其實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：無人駕駛汽車;發(fā)展趨勢(shì);研究

無人駕駛汽車是智能化汽車，具有自動(dòng)駕駛的功能，無人駕駛汽車不需要駕駛員，只需要按著計(jì)算機(jī)設(shè)定的系統(tǒng)運(yùn)行。無人駕駛汽車通過智能軟件以及車內(nèi)的傳感器來感知車輛周圍環(huán)境，獲得周圍的道路狀況以及障礙物的信息，然后根據(jù)外界信息狀況作出針對(duì)性反應(yīng)，對(duì)車輛發(fā)出控制，實(shí)現(xiàn)車輛的安全行駛。無人駕駛汽車應(yīng)用了新的技術(shù)，創(chuàng)新了傳統(tǒng)的駕駛方式，豐富駕駛體驗(yàn)，不但可以促進(jìn)交通運(yùn)輸效率的提升，還可以擺脫駕駛員問題帶來的交通問題，更好地保障乘客的安全，增加社會(huì)效益。

一、無人駕駛汽車的出現(xiàn)以及技術(shù)支撐

（一）引發(fā)交通事故的因素

我國每年都會(huì)出現(xiàn)很多交通事故，通過查閱資料以及實(shí)際調(diào)查來看，每年因?yàn)榻煌ㄊ鹿识劳龅娜藬?shù)是非常巨大的，從汽車出現(xiàn)到現(xiàn)在，研究人員為了降低交通事故發(fā)生的概率做出了很多努力，如在汽車內(nèi)部設(shè)置安全帶和安全氣囊等，這些措施能夠在一定程度上提高汽車的安全性能，降低交通事故發(fā)生的概率，但是，這些措施主要針對(duì)的還是汽車本身，并沒有解決因?yàn)轳{駛員的原因而引發(fā)交通事故的問題[1]。所以，為了進(jìn)一步降低交通安全事故發(fā)生的概率，實(shí)現(xiàn)安全駕駛，無人駕駛汽車出現(xiàn)了。

（二）無人駕駛汽車應(yīng)用的技術(shù)

要想實(shí)現(xiàn)無人駕駛汽車的發(fā)展，必須要有一定的技術(shù)作為支撐，車輛控制技術(shù)以及精準(zhǔn)定位技術(shù)實(shí)現(xiàn)了無人駕駛汽車的大發(fā)展。其中，無人駕駛汽車的核心就是就是車輛控制技術(shù)，這種技術(shù)能夠保障車輛完成自動(dòng)駕駛，通過微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)等實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛的控制，實(shí)現(xiàn)仿人駕駛，汽車還能夠感受周圍的環(huán)境，獲取環(huán)境信息，預(yù)先進(jìn)行判斷和分析，進(jìn)而做出程序指示車輛的運(yùn)行方式[2]。車輛控制技術(shù)是一種特殊的預(yù)瞄控制技術(shù)，車輛中的傳感器可以通過感知行為判斷出道路中的預(yù)瞄點(diǎn)，然后準(zhǔn)確控制車輛的行為，如果行駛環(huán)境過于復(fù)雜時(shí)，無人駕駛汽車就會(huì)采取降低車速或者緊急制動(dòng)的方法，做出以上行為的前提也是汽車提前對(duì)周圍環(huán)境的感知。無人駕駛汽車是眾多系統(tǒng)的組合如自動(dòng)駕駛系統(tǒng)、傳感器系統(tǒng)等。還有，無人駕駛汽車行駛的重要基礎(chǔ)就是車輛定位基礎(chǔ)，人們必須要能夠準(zhǔn)確掌握汽車的行駛狀況。當(dāng)前全球的定位系統(tǒng)有很多如我國的北斗導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)、美國的全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)，俄羅斯全球軌道導(dǎo)航系統(tǒng)等，導(dǎo)航系統(tǒng)的應(yīng)用可以保證人們時(shí)刻掌握汽車的位置。同時(shí)，視覺系統(tǒng)也在應(yīng)用到了汽車定位中，普通的攝像技術(shù)和紅外攝像技術(shù)是無人駕駛汽車主要用到的視覺技術(shù)，紅外攝像技術(shù)應(yīng)用的更加普遍，通過把紅外線照射到物體上，監(jiān)控?cái)z像頭接收反射光線形成視頻圖像[3]。

二、無人駕駛汽車的發(fā)展

（一）國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀

在我國國內(nèi)，對(duì)于無人駕駛技術(shù)的研究相對(duì)較晚，第一輛無人駕駛汽車在1992年研制成功，是在國防科技大學(xué)的領(lǐng)導(dǎo)下完成的。在2001年，我國一汽公司研究出第一輛無人駕駛轎車，標(biāo)志著我國無人駕駛技術(shù)實(shí)現(xiàn)了創(chuàng)新，當(dāng)年還完成了駕駛實(shí)驗(yàn)。當(dāng)前，我國百度公司以及國防科技大學(xué)等走在無人駕駛汽車的前沿，如百度汽車在北京道路上進(jìn)行首次無人駕駛汽車行駛的實(shí)驗(yàn)，取得了成功，到今年，無人駕駛汽車會(huì)在北京其他道路上進(jìn)行測(cè)試，無人駕駛相關(guān)技術(shù)的快速發(fā)展無疑會(huì)推動(dòng)無人駕駛汽車的進(jìn)步。

（二）國外發(fā)展現(xiàn)狀

首先發(fā)展無人駕駛技術(shù)的公司是美國的谷歌公司，研制了能夠自動(dòng)形式與自動(dòng)停車的汽車，為了進(jìn)一步研究無人駕駛汽車，谷歌公司專門重組了一個(gè)獨(dú)立的公司，其在2017年宣布，將要對(duì)沒有配備安全駕駛員的汽車進(jìn)行道路測(cè)試，之后會(huì)在公路上部署越來越多的無人駕駛汽車。與此同時(shí)，除了一些大公司研究無人駕駛汽車并且取得了很好的成果外，還有其他一些公司也開始著手研究無人駕駛汽車[4]。

三、無人駕駛汽車未來發(fā)展可能遇到的問題

（一）技術(shù)方面的問題

當(dāng)前，我國對(duì)無人駕駛汽車進(jìn)行研究的時(shí)候，主要還是參考國外的經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)，主要以谷歌公司提供的標(biāo)準(zhǔn)作為參考。而想要實(shí)現(xiàn)無人駕駛最主要的技術(shù)就是精準(zhǔn)定位與導(dǎo)航，只有實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)定位與準(zhǔn)確導(dǎo)航才能確保安全的無人駕駛，促進(jìn)整個(gè)駕駛過程的可靠性。從當(dāng)前技術(shù)手段分析來看，受到客觀條件的限制，精度較高的GPS沒有辦法應(yīng)用到民用汽車上，同時(shí)普通GPS敏感度相對(duì)較差，雖然我國已經(jīng)成功研制出北斗導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)，也已經(jīng)投入使用，但是想要追上甚至超過高精度GPS短時(shí)間內(nèi)是沒有辦法完成的。當(dāng)前，應(yīng)用較為廣泛的是和尋找測(cè)繪企業(yè)進(jìn)行合作，提高定位的準(zhǔn)確性。無人駕駛汽車的眼睛包括傳感器和激光雷達(dá)，國產(chǎn)的傳感器和激光雷達(dá)精度相對(duì)較低，不能滿足無人駕駛汽車的要求。因此，實(shí)現(xiàn)車輛技術(shù)的國產(chǎn)化是無人駕駛汽車發(fā)展過程中的重要問題。

（二）政策法規(guī)方面的問題

雖然一些發(fā)達(dá)國家大力發(fā)展無人駕駛汽車，但是也在汽車的使用方面做出了嚴(yán)格的規(guī)定，因此，如何實(shí)現(xiàn)真正的無人駕駛也是重點(diǎn)需要考慮的問題，想要讓無人駕駛汽車在道路上正常行駛，首先要關(guān)注相關(guān)的政策和法規(guī)[5]。任何汽車在行駛過程中都會(huì)發(fā)生交通事故，無人駕駛汽車也是如此，當(dāng)發(fā)生事故時(shí)，事故責(zé)任的劃分就成為了重要問題，同時(shí)如何才能做出正確的裁決也是需要關(guān)注的。當(dāng)前，我們國家沒有針對(duì)無人駕駛汽車的法律法規(guī)，所以，想要讓無人駕駛汽車真正的得到普及，必須要有針對(duì)性的政策和法規(guī)作為支持。

（三）行駛過程中的問題

無人駕駛汽車的主要特點(diǎn)就是其能夠應(yīng)用到一些特殊的環(huán)境中，例如在某些特殊環(huán)境下，人員面臨著生存困難，不能滿足駕車的要求，這個(gè)時(shí)候無人駕駛汽車的應(yīng)用就可以解決這些問題，同時(shí)也要注意擺脫極端環(huán)境的影響，這也是無人駕駛汽車發(fā)展過程中面臨的問題。在高速公路上行駛時(shí)，無人駕駛汽車可以按著道路標(biāo)志以及車輛的信息控制行駛，能夠最大限度避免因?yàn)轳{駛員疲勞駕駛等引發(fā)的安全事故，在城市道路中行駛過程中，道路周圍環(huán)境復(fù)雜，人員密集、流動(dòng)性大，無人駕駛汽車更要注重的是路面信息，對(duì)于感知能力的要求更高。因此可知，城市道路是對(duì)無人駕駛汽車運(yùn)行的最大挑戰(zhàn)，未來無人駕駛汽車研究的重點(diǎn)和難點(diǎn)就是提升汽車的安全性和機(jī)動(dòng)性。

四、無人駕駛汽車未來發(fā)展趨勢(shì)研究

（一）增強(qiáng)對(duì)視覺技術(shù)研發(fā)的重視

當(dāng)前，無人駕駛汽車研究的重點(diǎn)和難點(diǎn)問題就是對(duì)人類的視覺能力進(jìn)行模擬，建設(shè)與之相適應(yīng)的電腦系統(tǒng)，這也是未來無人駕駛汽車研究的核心內(nèi)容。眾所周知，人的大腦很大一部分都是用來處理圖像的，能夠預(yù)判周邊的環(huán)境和突發(fā)狀況，從而做出反應(yīng)，然而當(dāng)前無人駕駛汽車主要依靠激光掃描建立視覺系統(tǒng)，系統(tǒng)可以按照預(yù)定的路線行駛，但是對(duì)于突然出現(xiàn)在道路上的人、車以及障礙物等的檢測(cè)能力不足，更沒有辦法識(shí)別道路上的交通標(biāo)識(shí)，對(duì)于車輛前方有無停泊車以及前方行駛車輛在何處種植判斷能力不足，缺乏處理突發(fā)情況的能力。同時(shí)，當(dāng)遇到暴雨暴雪等極端惡劣天氣的時(shí)候，由于激光掃描成像原因，無人駕駛汽車對(duì)于道路上的標(biāo)識(shí)和提示牌無法做到精準(zhǔn)識(shí)別，向電腦提交的定位信息也不夠準(zhǔn)確。

（二）實(shí)現(xiàn)汽車智能化

研究無人駕駛汽車的最終目標(biāo)就是實(shí)現(xiàn)駕駛過程中的無人化，以安全系統(tǒng)和智能化系統(tǒng)為基礎(chǔ)，通過路標(biāo)識(shí)別、智能剎車等保障行車安全。當(dāng)前，對(duì)于無人駕駛汽車的研究人處在基本階段，行車路線也僅僅局限在高速公路上，未來無人駕駛汽車的應(yīng)用范圍必須要拓展到普通公路和城市公路上，同時(shí)還要使其能夠適應(yīng)交通堵塞、停車等情況。因此，可以發(fā)展交通控制的智能化技術(shù)，不但能夠保證交通行車安全，還可以完成智能化汽車的發(fā)展目標(biāo)，在不久的將來，無人駕駛技術(shù)肯定會(huì)朝著智能化的方向發(fā)展。

（三）實(shí)現(xiàn)汽車產(chǎn)業(yè)化建設(shè)

首先，需要把最新的科研成果應(yīng)用到現(xiàn)有汽車上，實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)有汽車的改造，商用汽車研發(fā)過程中，要把最新的技術(shù)如自動(dòng)擋技術(shù)、倒車?yán)走_(dá)技術(shù)車載攝像機(jī)技術(shù)應(yīng)用到制造過程中，降低汽車部件損耗，促進(jìn)汽車零部件產(chǎn)量的提升，給無人駕駛汽車的商業(yè)化應(yīng)用做好鋪墊。其次，當(dāng)前我國汽車行業(yè)很多關(guān)鍵設(shè)備主要依靠進(jìn)口，尤其是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、雷達(dá)等，因此設(shè)備成本也是影響無人駕駛汽車產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的主要因素，在未來，國家必須要加大對(duì)關(guān)鍵設(shè)備的科技投入，以原材料和技術(shù)為基礎(chǔ)進(jìn)行深入研究，保證汽車零部件的生產(chǎn)成本在合理的范圍內(nèi)，更好地保障規(guī)?；a(chǎn)量。還有，隨著我國導(dǎo)航系統(tǒng)的逐漸完善，未來我國無人駕駛汽車的研究更要增強(qiáng)對(duì)導(dǎo)航技術(shù)的重視，使其能夠得到更好地應(yīng)用，增強(qiáng)無人駕駛汽車的研究水平，為產(chǎn)業(yè)化建設(shè)奠定良好的基礎(chǔ)。

五、結(jié)束語

未來汽車不僅僅作為一種重要的交通工具，更應(yīng)該發(fā)展為互聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)備。無人駕駛汽車實(shí)現(xiàn)了感知、控制和決策三者的有機(jī)結(jié)合，保證汽車在脫離駕駛員情況下的安全行駛。無人駕駛汽車的出現(xiàn)改變了傳統(tǒng)的控制汽車的方法，不但能夠提升交通系統(tǒng)的安全性，還可以大大提升交通運(yùn)行效率。隨著科學(xué)技術(shù)的持續(xù)發(fā)展，無人駕駛汽車的各種性能會(huì)更加完善。當(dāng)前，我國對(duì)于無人駕駛汽車的研究仍舊處在起步階段，主要的研究內(nèi)容是改造、優(yōu)化科技成果，在未來還要對(duì)無人駕駛汽車的原材料、生產(chǎn)技術(shù)以及關(guān)鍵設(shè)備進(jìn)行研究，以導(dǎo)航技術(shù)好攝像技術(shù)等為基礎(chǔ)，提高無人駕駛汽車的研究水平，為其商業(yè)化發(fā)展做好鋪墊。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳文華.汽車無人駕駛技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀與研究趨勢(shì)[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2019，（11）：240，243.

[2]李潤柯.汽車無人駕駛技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀與研究趨勢(shì)[J].通訊世界，2018，（8）：251-252.

[3]雍楊銳.自動(dòng)駕駛技術(shù)及其研究方向的發(fā)展與思考[J].電聲技術(shù)，2018，42（8）：13-14，80.

[4]饒柏清.人工智能在自動(dòng)駕駛汽車中的應(yīng)用研究[J].時(shí)代汽車，2019，（16）：37-38.

[5]譚麗焱.無人駕駛：全球汽車產(chǎn)業(yè)的下一個(gè)風(fēng)口[J].經(jīng)濟(jì)研究導(dǎo)刊，2019，（14）：64-67.

（作者單位：鄭州大學(xué)管理工程學(xué)院1? ? 中國社會(huì)科學(xué)院大學(xué)2）