試論摩托車自動駕駛技術

武夢超

摘 要：我國交通行業(yè)快速發(fā)展，汽車的自動駕駛技術蓬勃發(fā)展，自動駕駛技術具備廣闊的發(fā)展前景。而摩托車和自動駕駛技術結合，是自動駕駛技術發(fā)展的一個方向，也是摩托車行業(yè)未來發(fā)展的一個方向。本文筆者通過對我國摩托車駕駛技術實際發(fā)展情況分析，簡介目前摩托車自動駕駛發(fā)展中遇到的困難，探討摩托車自動駕駛技術的發(fā)展模式，科學技術推動智能交通發(fā)展，改善摩托車駕駛環(huán)境。

關鍵詞：兩輪摩托車 自動駕駛 自平衡

1 摩托車自動駕駛技術發(fā)展的意義

摩托車是滿足居民出行的重要交通工具，保障摩托車駕駛員行駛安全是駕駛技術研究主要影響因素，技術革新和硬件發(fā)展需以安全為前提。對于跨騎式摩托車，比如一般的騎士車，街車和越野車，包括踏板車和各種輕便摩托車，這些車型與自動駕駛技術在載客的應用場景下的結合在目前看來是沒有實際意義的，甚至有可能是個偽命題。駕駛員始終握著方向把的情況下，如何能實現(xiàn)摩托車的自動駕駛呢，又有什么必要實現(xiàn)自動駕駛呢？但這些車型的自動駕駛研究也很有意義，在高速行駛中，自動駕駛技術可以提供更好的駕駛體驗，可以提供障礙物預警和規(guī)避方案。對于復雜路況和駕駛環(huán)境的記錄和分析也會對汽車的自動駕駛提供參考。而在摩托車的耐久試驗和碰撞試驗當中，自動駕駛顯然有更大的發(fā)揮空間，使用人體模型代替駕駛員在耐久試驗和碰撞試驗中的作用，能夠節(jié)省一定的成本和時間，并能保證足夠的安全性[1]。在低速的情況下，自動駕駛對技術的要求更低，也會有更高的安全性，在自動泊車和自動跟隨方面會有較大應用。對于帶駕駛室和座椅的摩托車或者三輪摩托車來說，自動駕駛技術和應用更加接近汽車的自動駕駛，可以實現(xiàn)高速情況下的自動駕駛和載人載物的功能。摩托車自動駕駛技術的發(fā)展對減少交通事故，提高摩托車行駛安全性具有積極的作用，并且對摩托車行業(yè)未來發(fā)展也具有良好的推動作用。

2 摩托車自動駕駛技術發(fā)展的現(xiàn)狀

自動駕駛技術是行駛過程中自動操作系統(tǒng)的概括，通過自動行駛技術的應用，節(jié)約人力成本，減少人力對駕駛情況的干涉，提高摩托車行駛控制精度，摩托車行駛技術優(yōu)化能夠增加摩托車駕駛安全性，自動化駕駛技術應用，是未來摩托車發(fā)展的主要趨勢。自動駕駛發(fā)展現(xiàn)狀迅速，現(xiàn)代摩托車駕駛過程中，自動化技術已經得到一定程度的應用，例如，寶馬在今年的拉斯維加斯CES展外場進行了一個簡單的展示，一輛R1200 GS（如圖1）獨自在外場悠然自得的繞圈畫八字，車上沒有任何人駕駛，也沒有工作人員遙控，整個過程十分自然，摩托車中應用了自適應巡航控制系統(tǒng)和自動緊急制動系統(tǒng)。

九號機器人早前發(fā)布了一款共享電動滑板車，它可以在半自動的情況下，進行單個的自動調動和部署。這使得共享模型的滑板車或者電動摩托車在未來可以實現(xiàn)自動尋找合適的地方泊車，甚至可以實現(xiàn)駕駛員在幾公里范圍內對這些滑板車或者電動摩托車進行“呼叫”[2]。再如「凌云智能」，其自主研發(fā)的兩輪摩托車（如圖2）已經開始參與路測。此車使用全鋁底盤和碳纖維材質車身，整車重量約400kg，內置帶有靠背的座椅和安全防護裝置，類似汽車內部結構，可在保證駕駛員安全的情況下實現(xiàn)摩托車的無人駕駛。目前此車已經實現(xiàn)量產。

目前自動駕駛相關方面的研究重點還是在汽車上，大部分新能源車廠和科技互聯(lián)網公司相繼涌入汽車自動駕駛的研究中，試圖在未來的出行領域占領更多的市場。但是自動駕駛與摩托車的結合還在起步階段，各大摩托車廠商和科技公司還未完全介入摩托車自動駕駛的布局，當然這可能跟自動駕駛在摩托車上應用的范圍較小的原因[3]。這也造成了跟摩托車相關的技術資料和經驗較少，摩托車從業(yè)人員和駕駛員對新技術的適應能力也決定著未來摩托車自動駕駛的發(fā)展速度。但跟汽車自動駕駛發(fā)展的歷程類似，新技術的出現(xiàn)和發(fā)展絕對不會因為部分人的忽視而停滯不前，摩托車的自動駕駛必將在未來會有更多的應用和發(fā)展。設想一下，未來當你想出門的時候，摩托車自動從車庫來到門前等你，當你到達目的地的時候，它能夠自動尋找合適的停車位進行泊車，這景象大概會是摩托車自動駕駛發(fā)展最快的應用了吧！

3 摩托車自動駕駛發(fā)展存在的問題

摩托車行駛中受外界影響嚴重，灰塵，砂礫等會對摩托車硬件造成嚴重磨損，且摩托車自動駕駛發(fā)展速度較緩，技術經驗缺乏，從而導致硬件系統(tǒng)發(fā)展不夠完善。自動化駕駛對摩托車改造程度高，而且技術復雜，研究成本高，摩托車維護成本也相應增高，這也造成了摩托車自動駕駛技術的發(fā)展受阻。另外自平衡的實現(xiàn)，行駛過程中穩(wěn)定性的實現(xiàn)十分困難，雖然自動駕駛技術是摩托車駕駛技術發(fā)展的趨勢，但是科技難度過大，因為摩托車在行駛中需要保持平衡、轉換重心并傾斜車體，自動駕駛實現(xiàn)困難，且很難保證駕駛員行車安全。

3.1 傳感器和網絡安全問題

摩托車實現(xiàn)自動駕駛，需要通過大量傳感器對信息進行收集分析，自動駕駛傳感器受到技術限制，高科技傳感器應用抗干擾能力強，依靠激光雷達收集信息，性能穩(wěn)定，但是造價太高，極大的提高摩托車的成本，無法廣泛推廣和應用。毫米波雷達較于激光雷達造價低，但是性能相差太多，毫米波雷達對靜止物體檢測容易出現(xiàn)紕漏，檢測效果受到算法水平影響，性能不穩(wěn)定，對外界特殊環(huán)境不能進行有效抵御，尤其是光照強度高和雨雪霧等天氣，對傳感器影響嚴重。實現(xiàn)摩托車自動化駕駛，需要智能算法和構建軟件的配合，推動摩托車網絡化和信息化的發(fā)展，通過網絡平臺完成信息傳播和更換，豐富數(shù)據庫信息并進行信息共享，自動駕駛系統(tǒng)獲得信息之后，進行計算和分析，制定出行計劃。車聯(lián)網對危險能夠及時預警，指導車輛處理突發(fā)情況，保證駕駛人員人身安全，處理器能夠獲得前方道路的擁堵情況，為摩托車行駛提供科學行駛方案，數(shù)據庫的地圖信息要及時更新，自動駕駛系統(tǒng)高效工作主要是依靠道路信息的準確性，所以為保證信息傳輸準確及時，必須保證車聯(lián)網技術的網絡傳輸速度。但是摩托車增加的代碼數(shù)量缺失嚴格監(jiān)督和檢測，存在借鑒現(xiàn)象，隨之出現(xiàn)網絡安全問題，當摩托車安裝的計算機遭受網絡攻擊之后，破壞制動系統(tǒng)，如摩托車在行駛中，威脅駕駛員人身安全，破壞周邊其他車輛的行駛安全[4]。企業(yè)需要增加互聯(lián)網安全技術在摩托車上的應用，提高智能軟件和計算機運行環(huán)境安全系數(shù)。

3.2 摩托車自動駕駛法律制度的完善

自動駕駛摩托車在道路上行駛過程中，對路況做出的判斷都是通過計算機和操作系統(tǒng)完成，摩托車自動駕駛技術系統(tǒng)構成主要有兩種技術組合方式，第一種是以傳感器探測為基礎的輔助方案，通過對傳感器的大量應用，代替駕駛員的眼睛和耳朵，傳感器對路面狀況、行駛環(huán)境、行人位置、其他車輛的情況進行信息收集，然后反饋給處理器。而社會上的倫理道德是對人的約束，機器行為是否受到倫理道德觀念的約束，是摩托車自動駕駛技術發(fā)展中需要面對的問題，而且新研發(fā)的摩托車輛，投入市場之前要經過穩(wěn)定性和安全性能的檢測，保證摩托車在自動駕駛時能對闖紅燈，躲避行人等突發(fā)情況進行及時處理。政府交通部門，需要制定自動駕駛汽車方面的規(guī)章制度，明確相關責任問題，當事故發(fā)生之后責任認定規(guī)則，對駕駛員、摩托車生產企業(yè)、智能化設備生產軟件，三方責任清晰認定，需要交通部門通過完善法律法規(guī)來實現(xiàn)。

4 摩托車自動駕駛系統(tǒng)發(fā)展愿景

自動駕駛技術應用可以有效降低交通事故發(fā)生的頻率，并緩解城市交通情況。雖然在技術發(fā)展中，有許多技術問題有待解決，但是自動化駕駛技術已經成未來摩托車駕駛技術發(fā)展趨勢。自動駕駛技術需要互聯(lián)網技術和傳統(tǒng)摩托車廠商相結合，形成優(yōu)勢互補，自動駕駛摩托車會在傳統(tǒng)摩托車上安裝幾個傳感器，控制軟件和操控系統(tǒng)容，通過智能化技術軟件和硬件設備和摩托車整體進行有機結合，形成互相協(xié)調的智能化工作系統(tǒng)，從整體上提升摩托車行駛安全性。傳感器和駕駛輔助技術結合后，讓摩托車行駛中更高效的利用數(shù)據庫中的數(shù)據，傳感器收集道路上的信息，其他車輛行駛狀況，讓摩托車擁有自己的“眼睛”和“耳朵”，不僅對道路各項信息詳細了解，還能夠預警突發(fā)情況，保證車輛安全行駛，保障駕駛人員的人身安全。自動化駕駛技術快速發(fā)展，對我國智能交通建設有著重要意義[5]。

5 結語

摩托車駕駛過程中，對自動化行駛技術的應用是未來趨勢，駕駛人員需要研究和豐富自動化駕駛技術，以摩托車行駛安全為前提，打好駕駛理論基礎，隨著科學技術不斷發(fā)展，增強科技學習和應用意識，提高硬件發(fā)展速度，理論和硬件同時發(fā)展，秉承著高速、安全、科技理念，完善摩托車駕駛環(huán)境，減少安全事故的發(fā)生，保障駕駛人員的人身安全。隨著技術難點的解決，摩托車自動化駕駛技術必然會越來越成熟，應用也會越來越廣泛。

參考文獻：

[1]李振權，李蒙.兩輪遙控摩托車平衡探討[J]. 裝備制造技術，2016（10）：162-164.

[2]佚名.炫酷的自平衡電動摩托車[J]. 動感（生態(tài)城市與綠色建筑），2016（3）：12.

[3]張偉民，段曉明，趙艷花.兩輪自平衡小車控制研究[J].自動化技術與應用， 2011，30（004）：11-13.

[4]符新東，張大興，袁帥.兩輪自平衡小車的狀態(tài)反饋和輸出反饋控制[J].儀表技術與傳感器，2018， 000（008）：90-93.

[5]origin.“自動駕駛車懂情感 摩托車能自平衡 本田要把黑科技玩到底.”商業(yè)文化 19（2017）：98-99.