自動駕駛技術發(fā)展現狀與發(fā)展分析

尹雪權

［科學城（廣州）信息科技集團有限公司，廣東 廣州 510670］

0 引言

為確保社會出行環(huán)境的安全及有序，世界上許多國家都開始了自動駕駛技術研究，未來用無人駕駛車替代輔助駕駛操作系統。當前自動駕駛技術已經取得了一定的研究成果，并且初步投入使用。但其仍舊有一些問題還未解決，大范圍推廣仍有一定的難度?；诖擞斜匾獙ψ詣玉{駛技術的發(fā)展現狀與未來發(fā)展進行分析，以梳理自動駕駛技術的發(fā)展情況，明確自動駕駛技術的發(fā)展空間與發(fā)展前景。

1 自動駕駛技術簡介

自動駕駛技術是應用于車輛的自動化控制技術[1]。因此自動化駕駛技術的研究與發(fā)展需要多個技術的支撐。其中主要有環(huán)境感知技術、高精度定位技術、場景認知技術、協同決策技術以及人機共駕技術等。這些技術是自動駕駛技術的組成部分，也是自動駕駛技術的動力支撐。同時自動駕駛技術的完善與不斷發(fā)展也仰賴于這些技術的發(fā)展與提升。

關于自動駕駛技術有兩種等級劃分標準：①美國汽車工程師學會提出的等級劃分標準。②我國清華大學提出來的等級劃分標準。美國汽車工程師學會將自動駕駛技術分為了六個層次，分別是零級的手動、一級的駕駛輔助、二級的部分自動、三級的有限制自動化、四級的高度自動以及五級的完全自動。我國清華大學將自動駕駛技術按照“人”“馬”“騎士與馬”分為了三個層次，如圖1 所示，分別是與“人”相對應的離線駕駛輔助，與“馬”相對應的局部自動駕駛以及與“騎士與馬”相對應的自主駕駛（無人駕駛）、人機協同?？傮w而言，自動駕駛技術給汽車行業(yè)帶來了新的變革，促使汽車行業(yè)邁入了新的發(fā)展趨勢。

圖1 清華大學出具的自動駕駛技術分級標準

2 自動駕駛技術發(fā)展現狀

基于自動駕駛技術在道路交通方面的應用優(yōu)勢，自動駕駛技術已經得到了較為廣泛的研究與發(fā)展[2]。同時自動駕駛技術是由多種技術構成的，本文對自動駕駛技術的各支撐技術進行發(fā)展現狀分析，以期通過各支撐技術的發(fā)展現狀獲悉自動駕駛技術的發(fā)展現狀。

2.1 自動駕駛技術中環(huán)境感知技術

環(huán)境感知技術即對道路環(huán)境進行精確感知，從而規(guī)劃出合理和安全的出行路線，如圖2 所示。因此環(huán)境感知技術是自動駕駛技術的有力支撐。環(huán)境感知技術多用于車載環(huán)境感知傳感器，常見的有視覺類傳感器與車載雷達傳感器等。交叉路口、坡道等道路環(huán)境常會存在一定的視覺盲區(qū)，進而產生駕駛安全威脅。以往的雷達與視覺方案并不能沖破傳感器自身的限制，難以提供安全及準確的出行路線。環(huán)境感知技術當前的感知能力與識別精度也尚未達到理想程度，進而難以推進自動駕駛技術的飛速發(fā)展。基于此，我國正在研究精知技術，如深度學習技術、車路協同感知技術等。

圖2 環(huán)境感知技術

以廣東省為例，廣東省極為重視自動駕駛技術的研究與發(fā)展。廣東已將自動駕駛技術應用在了無人小巴與無人出租車上，從而展示了自動駕駛技術在有限空間內的應用優(yōu)勢。同時基于自動駕駛技術的局限性，廣東也建立了相應的“自動駕駛與智慧交通示范區(qū)”，助力自動駕駛技術的進一步研究與升級。為進一步實現車路協同感知技術的發(fā)展創(chuàng)新，廣東省還組織舉辦了立足于華南地區(qū)的自動駕駛技術交流會。

2.2 自動駕駛技術中高精度定位技術

高精度定位技術能夠為自動駕駛車輛提供精確的路徑規(guī)劃，從而提高出行效率[3]。高精度定位技術還能夠根據定位結果自動進行避障規(guī)劃，從而確保出行安全。因此高精度定位技術也是自動駕駛技術不可缺少的助力之一，此技術保障著自動駕駛技術的出行效率與出行安全。當前發(fā)展情況下高精度定位技術的研究與發(fā)展仍舊面臨著不小的挑戰(zhàn)。首先，高精度定位技術仍舊存在著不小的覆蓋盲區(qū)，進而使得高精度定位技術的覆蓋范圍大打折扣，影響了高精度定位技術的進一步發(fā)展及應用。其次，高精度定位技術的開發(fā)和應用成本較為高昂。高昂的成本使得高精度定位技術適用性不足。

但高精度定位技術又是自動駕駛技術必不可少的組成部分。因此我國各主流地圖軟件正在積極進行自動駕駛的高精度地圖建設。廣東省內擁有眾多科技產業(yè)，進而為高精度定位技術的研發(fā)打下了堅實的技術基礎。同時北斗地基增強系統也逐步投入使用，以北斗地基增強系統為基礎的多源輔助定位技術以及高精度定位技術將會得到進一步的提升，其成本顯著降低及覆蓋盲區(qū)顯著減少。

2.3 自動駕駛技術中控制與執(zhí)行技術

控制與執(zhí)行技術是實現汽車自動駕駛的前提條件[4]。因此控制與執(zhí)行技術也是自動駕駛技術的重要組成部分之一，如圖3 所示，其關系著自動駕駛技術的應用與發(fā)展?？刂婆c執(zhí)行技術主要應用于自動駕駛汽車的控制系統，負責自動駕駛車輛的制動、油門以及轉向等。控制與執(zhí)行技術最主要的應用作用為確保自動駕駛車輛的行動軌跡與決策層的規(guī)劃軌跡相符。當前發(fā)展情況下控制與執(zhí)行技術已經得到了一定的發(fā)展，在自動駕駛車輛中有所應用。但控制與執(zhí)行技術仍舊面臨著較大的發(fā)展挑戰(zhàn)?？刂婆c執(zhí)行技術在面對復雜路況和非常態(tài)道路環(huán)境時還尚未能做出及時正確的反饋，因此其靈敏性有待加強。

圖3 控制與執(zhí)行技術

自動駕駛技術仍有較大的發(fā)展與改進空間，尚未具備大規(guī)模投入使用的條件。為沖破控制與執(zhí)行技術的限制，廣東省建立了專門的自動駕駛試驗基地，以測試控制與執(zhí)行技術在不同路況與道路環(huán)境下的靈敏度。綜合以上幾點來看，廣東省極為重視自動駕駛技術的研究與發(fā)展，在自動駕駛技術上投入了較多的資金、技術與場地。并且廣東省已經取得了較為明顯的發(fā)展優(yōu)勢，廣東科技廳舉辦的相關展示活動顯示廣東省已實現了自動駕駛技術在出租車、農業(yè)等應用場景的實際應用。

3 自動駕駛技術的發(fā)展分析

3.1 自動駕駛技術的發(fā)展趨勢

自動駕駛技術推動了汽車行業(yè)的大變革，促進了信息通信技術與汽車產業(yè)的高度融合?？傮w而言自動駕駛技術促使汽車行業(yè)走向了新的發(fā)展態(tài)勢。同時汽車行業(yè)的大變革也為自動駕駛技術提供了更為廣闊的發(fā)展前景與發(fā)展空間，推動了自動駕駛技術的進一步發(fā)展。除此以外自動駕駛技術的研究與發(fā)展也是展現我國工業(yè)實力的重要媒介。自動駕駛技術的研究與發(fā)展代表著我國國民經濟的潛在增長，代表著我國工業(yè)制造領域和新興技術的有效融合。

當前發(fā)展情況下，自動駕駛技術的發(fā)展空間呈現出日益增大的趨勢。自動駕駛車輛的逐步投入使用也充分展現了自動駕駛技術的應用優(yōu)勢。自動駕駛車輛將在未來的汽車市場中占據越來越大的購買比例。自動駕駛技術目前還存在著一定的技術瓶頸。因此自動駕駛技術的應用場景還有所限制。但隨著技術投入與資金投入的加大，自動駕駛技術的技術瓶頸勢必會有所突破。自動駕駛技術的技術瓶頸被突破以后，自動駕駛車輛的應用場景將會得到進一步的擴展，甚至取代封閉路網地區(qū)，使得無人港口和無人貨場成為發(fā)展主流[5]。

除此以外，自動駕駛的景區(qū)擺渡車也將會出現在大眾面前，進而為景區(qū)的游客提供更新穎的觀光體驗。城市公共建設則會有一定的過渡時期，自動駕駛技術初步投入道路行駛后，將會出現自動駕駛公共汽車、出租車以及私家車混行的情況。如果試驗情況良好的話，后期甚至有可能會出現自動駕駛車輛獨占路權，非自動駕駛車輛不可上路行駛的情況。自動駕駛車輛展示如圖4 所示。

圖4 自動駕駛車輛展示

3.2 自動駕駛技術的發(fā)展困境

從自動駕駛技術的發(fā)展情況來看，自動駕駛技術有著較為突出的應用優(yōu)勢。并且自動駕駛技術的大范圍應用也已經可以預見。但自動駕駛技術仍面臨著較多的發(fā)展困境，延緩了自動駕駛技術的推進步伐。具體有以下3 點。

（1）自動駕駛技術發(fā)展面臨著道德困境。“電車難題”本是用于反思功利主義。目前“電車難題”也可用來解釋自動駕駛技術所面臨的道德困境?！半娷囯y題”假設的是在死亡事故無法避免的情況下，電車司機應做出怎樣的選擇，電車司機選擇與否是否會違背道德。體現在自動駕駛技術上即由誰來作為道德主體?！半娷囯y題”中電車司機是道德主體。同時電車司機也是承擔主體，其選擇所帶來的后果由電車司機來承擔。但自動駕駛車輛所造成的安全事故卻無法準確衡量道德主體。自動駕駛技術只是一種技術，而人并沒有參與駕駛活動[6]。

（2）自動駕駛技術發(fā)展面臨著法律解釋困境。法律解釋困境與道德困境有著相通之處，即法律層面也無法判定責任主體。責任主體在法律層面的模糊不清將會使得自動駕駛技術存在較大的漏洞，進而影響自動駕駛技術的推廣使用。

（3）自動駕駛技術發(fā)展面臨著技術采集與技術解釋的雙重困境。自動駕駛技術的正常應用是以采集人類信息為基礎的。自動駕駛技術要對人類行為、圖像識別以及駕駛技能進行充分的學習與計算?；谧詣玉{駛技術對人類信息的全面了解，自動駕駛技術能夠確保封閉領域運輸的精準性與安全性。但也僅限于封閉領域，開放領域的復雜性使得自動駕駛技術很難確保運輸安全與運輸的準確性。

4 結語

綜上所述，自動駕駛技術有著極為廣闊的發(fā)展前景與發(fā)展空間。自動駕駛技術能夠有效確保交通安全，降低交通安全事故的發(fā)生率，對道路安全有著較為突出的意義?；诖吮疚膹淖詣玉{駛技術簡介、自動駕駛技術發(fā)展現狀、自動駕駛技術的發(fā)展分析這三個角度出發(fā)，分析了自動駕駛技術的發(fā)展現狀與發(fā)展趨勢，以期對自動駕駛技術有所幫助。