无人驾驶汽车模板(10篇)

时间:2023-02-15 05:18:23

导言:作为写作爱好者,不可错过为您精心挑选的10篇无人驾驶汽车,它们将为您的写作提供全新的视角,我们衷心期待您的阅读,并希望这些内容能为您提供灵感和参考。

无人驾驶汽车

篇1

在题为《无人驾驶汽车技术:如何最大化实现其社会效益》的报告中,兰德公司认为,在十至十五年内,无人驾驶汽车将得到大规模应用,其技术保障是汽车的智能化。

无人驾驶汽车的研究历史有三个阶段:1980到2003年的第一阶段,研究界对于如何实现无人驾驶汽车存在两个思路:一是针对路,通过自动化公路基础设施实现,二是针对车,通过汽车智能化实现;2003到2007年的第二阶段,美国国防部先进项目研究局(DARPA)举行了三次无人驾驶汽车挑战赛,促进业界与学界的合作,使研究取得质的飞跃,确定了汽车智能化的方向;2007年之后是第三阶段,私营部门开始进入无人驾驶汽车研发。

如今,在这一领域逐鹿的主要有三路人马。一类是IT企业,如谷歌和苹果。谷歌在2010年10月研发出全球第一辆无人驾驶汽车,并在2014年1月初宣布成立“开放汽车联盟”,其目标是将安卓操作系统引入车载系统。苹果于2013年iOS in the Car计划,期望将iOS7系统全面整合至汽车车载平台。第二类是车企,面对IT企业的跨界“入侵”,车企当然不愿放松对汽车的主导权。大部分车企都制订了上市时间表,比如尼桑和日产最近宣布将在2020年销售无人驾驶汽车。最后一类是电信运营企业。无人驾驶汽车的车车通信、车路通信是重要问题,3G/4G移动网络是重要的通信渠道之一,因此电信运营商也不愿放过在其中分一杯羹的机会。

“交通革命”影响未来城市格局

无人驾驶汽车将是一场“交通革命”。麦肯锡全球研究所最新的研究报告显示,在未来12项可能改变生活、企业与全球经济的颠覆性科技中,居于第六位的是“自动或半自动导航与驾驶交通工具(即无人驾驶汽车)”。

零事故、零排放、零堵塞是无人驾驶汽车的终极目标,也是其被看好的主要原因。兰德公司报告指出,人工驾驶汽车具有很大的负外部性,一个司机驾驶汽车1万英里,除了己耗费的时间等成本外,单交通堵塞、事故等社会成本平均达1300美元。无人驾驶汽车将能有效解决这一问题。

首先,无人驾驶汽车能极大减少交通事故率。司机失误是当前交通事故的主因,2011年,美国酒驾造成的交通事故占到交通事故总量的39%。无人驾驶汽车解放了人的双手,汽车的安全性也大大提升;其次,无人驾驶汽车可减少交通堵塞,这是因为它的运行效率高、交通事故少;再次,无人驾驶汽车将改善土地资源的使用,既然人们不用亲自驾车,那么就能忍受住地与工作地的通勤距离变长。这一方面可能会使郊区和远郊兴起,改善城市中心用地紧张局面,另一方面可使多人共享,降低个人汽车保有率,节省停车空间;最后,无人驾驶汽车可以节能,仅在加速和减速上就可省油4%-10%;此外,因事故减少,汽车重量可造得更轻,这既省油,又鼓励电能、生物能等新能源的应用。

不过,一批之前在驾车上被边缘化的人,比如残疾人、老人和小孩,都能使用无人驾驶汽车,这可能使全社会的汽车行驶里程增加。无人驾驶汽车还可能抢走公共交通的生意,并使经营“事故经济”的交通保险等行业遭受冲击。

决策者面临“挑战”

无人驾驶汽车的发展势头引起监管层的注意,并给决策者带来挑战。美国一些州及欧盟已经开始进行测试并制定关于无人驾驶汽车的初步法案。谷歌的无人驾驶汽车已安全行驶超过50万公里,欧盟已择定5座代表性城市,于2014年2月正式启动无人驾驶出租车示范项目。

“对无人驾驶汽车的监管不宜过早。”兰德公司说,早期的监管可能落后于技术发展,过严的监管可能制约无人驾驶汽车,而且各地太早制定监管政策,不利于今后建立统一监管标准。报告认为,一旦无人驾驶汽车的表现与人工驾驶汽车的平均表现相当,监管层就应当放行,不应等到其技术达到完美状态再开闸上市。

篇2

关键词:无人驾驶汽车现状;关键技术;展望

无人驾驶汽车是未来智能汽车,主要利用环境感知系统来感知车辆周围环境,并根据感知所获得的道路、车辆位置和障碍物信息,控制车速和方向,从而使车辆安全、可靠地在道路上行驶。机构预测,无人驾驶可减少90%的交通事故、90%的通勤时间、90%的汽车数量、90%的能源消耗,每年能帮助减少汽车二氧化碳排放量约3亿吨。无人驾驶汽车是汽车、人工智能与通信高度融合的产物,民用市场前景广阔,潜在军用价值巨大。是国家计算机科学、模式识别和智能控制技术水平的代表。无人驾驶汽车是影响3个10万亿市场(汽车、出行、社会效益)的革命性产业,是未来智慧城市最重要的组成部分。

1国外无人驾驶汽车的起源及现状

国外无人驾驶汽车的研究始于20世纪70年代。美国在20世纪80年代提出ALV(自主地面车辆)计划(8轮,驾驶环境为校园,低速),同时美国卡耐基•梅隆大学、麻省理工学院等都先后开始无人驾驶汽车的研究。由于技术过于复杂,加上各种条件的限制,之后各国都将研究的重点转移到高速公路的民用车辆上。1995年由美国卡耐基•梅隆大学研制的无人驾驶汽车,完成了横穿美国东西部5000多公里的州际高速公路试验,并获成功。2005年美国国防部举办“大挑战”比赛,美国斯坦福大学工程师们改装了一辆大众途锐多功能车,成功穿越沙漠并通过黑暗的隧道及泥泞的河床,在崎岖山道上长途跋涉近7个小时,最先到达终点。2014年以来,无人驾驶技术和道路测试发展迅猛。2016年9月14日,四辆福特Fusion作为优步(Uber)公司无人驾驶汽车载客“首秀”,在美国宾夕法尼亚州匹兹堡市上路测试。2016年谷歌自动驾驶汽车项目独立成立新公司Waymo,谷歌Google开发的自动驾驶汽车(有员工监督)在现实世界中的路测里程累计已超过200万英里(约322万公里)。2016年10月特斯拉宣布,所有新车的硬件都具备Autopilot2.0“完全自动驾驶功能”的硬件系统(软件系统包含多个辅助驾驶功能),包括8个360度摄像头(视距约合250米),以及12个超声波传感器(能探测硬性和软物),一个前向雷达以及一台随机携带的新款电脑,其计算能力是之前电脑的40倍,并且新的前置雷达可以穿过雨、雾和尘埃进行监测,且装备该系统的新车价格仅增加5000~8000美元。2017年3月,特斯拉推出自动驾驶系统Autopilot8.1,达到Level3级有条件自动驾驶水平。特斯拉汽车在开启Autopilot模式下累计已行驶2.22亿英里(约3.57亿公里)。

2国内无人驾驶汽车的起源及现状

我国无人驾驶汽车的研究始于20世纪80年代。1989年国防科技大学研制出我国首辆智能小车。1992年我国第一辆真正意义上的无人驾驶汽车在国防科技大学诞生。2000年6月我国第四代无人驾驶汽车在国防科技大学研制试验成功,最高时速76km/h。2010年国防科技大学和一汽成功联合研制出红旗旗舰无人驾驶轿车,该车装备了摄像机、雷达,可以自己导航,不需要人做任何干预操作,在高速公路上行驶的最高稳定速度为130km/h,最高峰值速度为170km/h。2015年12月初百度顺利完成无人驾驶汽车混合道路上路测试,之后宣布成立自动驾驶事业部,计划三至五年实现商用化。另外,北汽、广汽、上汽、长安、比亚迪也涉足无人驾驶汽车多年。

3无人驾驶汽车的关键技术

无人驾驶汽车的自动驾驶系统主要包括环境感知、定位导航和控制三大系统。环境感知系统相当于驾驶员的眼睛,是用摄像头、超声波传感器、雷达等一系列部件组成的感知模块,去感知周围环境。定位导航系统相当于驾驶员的地图。控制系统相当于驾驶员的大脑和手脚,分析和处理收集来的信息,并发出指令控制速度和方向,正如驾驶员驾驶车辆一样,找到当前道路环境下的预瞄点,并控制。另外,无人驾驶汽车还需要车联网等系统的支持,以实现高效、安全运行。要实现真正的无人驾驶,感知技术的突破是关键。2015年10月特斯拉软件版本7.0,该版本的自动辅助驾驶是通过图像识别为主,雷达只是辅助的手段实现,但随之也发生了两起自动辅助驾驶没能避免的致命车祸。随后软件版本8.0对感知技术方案进行了彻底改造:改为雷达识别为主,图像为辅的方式。感知周边车辆的能力是原来的6倍,识别前方障碍物的能力大大增强,类似的道路中障碍物事故没有再次出现。特斯拉和谷歌代表两种感知技术路径。谷歌的高分辨率地图,是用其街景车和探测车测绘的,包括整个城市高精确度的经纬度以及每个位置的三维信息。之后使用雷达和高精度地图对车辆行进路线进行规划,并遵守交通规则,可以抵达该城市的任何地方,但仅限于该城市。尽管感知技术路径不同,但目前采用的都是静态感知。而自动驾驶一定要预测下面的几秒钟甚至更长时间里会发生什么,不然没有提前量来保障行驶安全。提高感知系统的性能,目前来看主要有两条路径,一种是让方法变得更灵活,即通过技术攻关提高对不确定性情况或因素的智能感知水平;另一种是让经验变得更可靠,看到的东西越来越多,能处理的也越来越多,经验丰富时就会判断更准确,通过已经确定的信息不断修正不确定的信息。这都有赖于深度学习的应用,而深度学习还没有进入大量应用的阶段。

4无人驾驶汽车还需解决的其它问题

除了技术问题和公路环境(如电子路标)问题,无人驾驶还要面对来自法规和市场等方面的挑战。2017年5月德国上议院通过了一项法规,准许无人驾驶汽车在德国公路上行驶。不过,这项法规要求任何时候都需要有人类驾驶员坐在驾驶席上,以准备随时对车辆进行控制。而在美国,已有14个州颁布了自动驾驶法律。另外,无人驾驶安全性的问题是大家最为关注的话题。美国机动工程师协会SAEL5的基本要求包括动态驾驶任务DDT,动态驾驶任务支援DDTFALLBACK,设计适用范围ODD。其中争议最大的莫过于设计适用范围(OperationalDesignDomain),包括系统安全运行道路类型、地理范围、速度范围、系统的操作环境(天气,白天和夜间等)、其他领域的限制。自动驾驶系统应该在设计适用范围能够安全运行,当偏离ODD时,车辆应以最小风险的状态过渡。无人驾驶的普及化是一个缓慢的过程,包括技术的进一步突破,法令的通过,以及乘客由于驾驶意外产生的心理阴影的消除。

5无人驾驶汽车的未来展望

美国机动工程师协会SAE将无人驾驶汽车的等级分为5级。0级无自动驾驶功能;1级是对方向盘或加减速中的一项进行辅助,如自适应巡航控制系统等;2级是对方向盘和加减速中的多项进行辅助,但司机必须随时待命,以便在自动系统停止工作时马上接管,如交通拥堵或高速公路辅助驾驶等;3级是有条件自动驾驶,人提供适当应答,如高速公路自动驾驶等;4级/5级才是真正的无人驾驶(其中4级为高度自动驾驶,需限定道路和环境;5级为完全自动驾驶),无需司机或乘客的干预或协助由出发地驶达目的地。目前所有车企都达到1级,大部分车企只达到2级,在无人驾驶汽车领域最为领先的特斯拉和谷歌公司也只达到3级。据预测,2020年无人驾驶或将进入爆发期。2017年5月特斯拉预计其自动驾驶系统将在2年后达到5级,届时特斯拉汽车将能够自主地从洛杉矶开到纽约,途中“无需人工触碰”。丰田力争在2020年左右实现自动驾驶汽车的商品化。大众也将在2020年推出辉腾电动版,采用最新的自动驾驶技术。此外,奔驰、通用、现代、起亚以及中国自主品牌巨头上汽、长安,都计划于2020年推出搭载自己最新自动驾驶技术的量产车型。宝马、福特、沃尔沃则将自动驾驶量产车的推出时间选择在了2021年,国内汽车巨头一汽、北汽、吉利则将推出时间点定在2025年。除此以外,要实现无人驾驶,还要结合各种结构化环境探索商业发展路径,如高速公路环境、城市环境和特殊环境下的应用,特别是城市环境下的无人驾驶将成为下一阶段研究重点,摩根士丹利分析师预测,2030年共享出行市场(租借无人驾驶汽车)的市场规模有望达到2.6万亿美元。

6结语

无人驾驶汽车是未来汽车发展的方向,是智能科技发展的必然产物。无人驾驶汽车尤其适合从事共享汽车(租借无人驾驶汽车)和长途高速运输,可极大地提高交通系统的效率和安全性。根据各大车企的研发计划,2020年全球将迎来自动驾驶汽车的爆发期。美国IHS汽车信息咨询公司曾发表报告指出,到2025年,全球无人驾驶汽车销量将达60万辆,在接下来的10年中销量将以每年43%的速度持续增长;到2035年,全球无人驾驶汽车将达2100万辆。

参考文献

篇3

无人驾驶汽车的发展史

早在1940年,美国未来学家诺尔曼・格迪斯就曾这样预言:“你的孙辈将能通过一条新型高速公路在24小时内横穿整个大陆。他们乘坐的是一种全靠按钮操作而不需要人驾驶的新式汽车。”

在格迪斯做出预言的50多年后,不需人驾驶的汽车终于变成了现实。那是在1997年,无人驾驶汽车在美国加利福尼亚的一条高速公路上进行了展示,8辆无人驾驶的汽车以时速105千米的速度保持了一个车身的车距行驶。10年后的2007年,有6辆无人驾驶汽车通过了美国国防部高级研究计划局的“城市挑战”计划,在城市道路上完全按照交通规则与其他车辆一起行驶。

德国也是较早研制无人驾驶汽车的国家。20世纪90年代末期,德国在城市的街道上测试了一辆由电脑代替人驾驶的自动驾驶汽车。这辆汽车上装有18台各种仪器设备,其中包括袖珍电子摄像机、电子计算机高效图像实时处理器、可能危险预测和刹车自动控制系统以及自动控制的脚踩板和方向盘等,它们接收并判断道路上随时出现的各种情况,同时进行相应的选择。此外,还具有巧妙超车和临时改变行车路线的本领。该汽车已成功地自动行驶了1万多千米。

继德国之后,法国于21世纪初研发出由电脑控制的自动驾驶汽车。车上除装有电脑外,还装有与电脑相连的视听终端、光盘驱动器、电脑键盘等,以便为电脑“驾驶员”提供所需信息。汽车的轮轴上装有传感器,可将有关数据传给车内电脑,由电脑进行操作控制。

谷歌公司研发的没有方向盘的自动驾驶汽车,将无人驾驶汽车推向了一个新的高峰,彻底改变了传统汽车在人们心目中的印象。这种自动驾驶汽车没有方向盘、油门(加速)踏板和刹车等,因为它根本不需要这些东西。汽车能启动行驶,完全由车载软件和传感器来完成。车上设置两个有安全带的座位,有供乘员使用的“开动”和“停止”按钮,还有一个显示行车路线的屏幕。汽车由电池驱动,最高时速为40千米。

无人驾驶汽车会开车的奥秘

无人驾驶汽车之所以聪明智慧,能像人那样灵活自如地驾驶汽车,奥妙就在于它有着模仿人的“眼”“脑”“脚”装置。

具体来说,在无人驾驶汽车的左前方,通常装有两部电子摄像机,这就是它的一双锐利的“眼睛”。与人的眼睛不同的是,它的两眼是上下排列的,相距50厘米。在汽车行驶时,这两部电子摄像机像人的双眼一样不断地扫描车前方的道路景物,形成实物影像。为何采用两部摄像机,是因为它和人眼睛看东西一样,一只眼睛难以分辨景物的远近,或区别不了平面和立体的影像。如果用一部摄像机,有时就会把树木、建筑物的阴影当成障碍物。用两部摄像机配合使用,就能在前后和上下两个方向上识别阴影的变化,从而准确地分清是阴影还是障碍物。无人驾驶汽车的“眼睛”通常能看清前方5~20米范围内的景物。它一般是把高度在10厘米以上的物体作为障碍物来处理的。在它的“眼睛”扫描过程中,如果前方有障碍物,就发出电信号。

无人驾驶汽车的“脑”起什么作用呢?当汽车的“眼睛”获得有障碍物的信号后,就及时传送给它的“大脑”――微型计算机进行判断,即决定汽车是继续前进,还是停下来,是后退,还是绕行。这就要求电脑根据实际情况正确处理,并选择出最佳的实施方案。由于人们将预先估计到的各种可能出现的情况以及解决不同问题的最佳方案数据输送到电脑中,所以电脑只要相应地从所储存的方案中选择合适的就行了。

无人驾驶汽车的“脚”,实际上就是控制汽车行驶的转向器、制动器等。它的“脚”是根据电脑下达的命令来操控汽车的。

无人驾驶汽车与现在的普通汽车相比,具有独特的优势:首先,由于操控汽车的电脑反应时间更快,无人驾驶汽车所需的安全车距更短,因而可使高速公路的汽车通过量增加两倍。这将能够基本上消除道路拥堵,从而减少汽车废气排放量和碰撞风险以及对新建道路的需求,使无人驾驶汽车行驶更安全、更环保。第二,无人驾驶汽车无需人操作驾驶,因而开车不需要驾驶技术,更不需要考驾照。显然,这对于男女老幼甚至残疾人来说,只要会按按钮就能开动这种汽车, 使大多数人都能享受驾车的乐趣。第三,有了无人驾驶汽车就不需要停车场,因为没必要每个人都拥有一辆汽车,当你需要它时,它就像出租车一样随叫随到,这样既能节约宝贵的土地,又能有效地利用公路资源,使高速公路更有秩序、能源使用更有效率,还可以防止因醉酒或疲劳驾驶导致的交通事故。

无人驾驶汽车的未来

网络巨头谷歌公司跨行业打造的自动驾驶汽车犹如一石激起千层浪,世界几乎所有的大型汽车企业都相继跟进,研制各自的无人驾驶汽车。福特公司最近展出了一辆自动驾驶试验车型,并将利用这辆车开发先进的自动驾驶技术, 最终实现全自动驾驶。这款自动驾驶试验车型采用4个光探测和测距的红外感应器(传感器),用来对周边环境进行每秒250万次的扫描。感应器遇到70米内的任何物体都可反射红外线,并生成实时3D图像。

与此同时,福特公司还与多所高等院校合作利用先进运算系统帮助汽车预测移动中的车辆和行人未来的位置;探索汽车如何进行自动化操作,让感应器看到障碍物周围的情况;开发更适用于自动驾驶车辆的人机交互界面,使自动驾驶技术的信息可清晰传达给驾驶人员,让驾驶人员能轻松接管控制功能。

戴姆勒公司也公布了其研制的自动驾驶卡车的视频,这种卡车通过两边的横向雷达、前端的全频雷达和短程雷达,以及挡风玻璃下的前置摄像头建立车车通信,以确保卡车安全行驶。与此同时,该公司旗下的奔驰品牌还与机器人专家和语言学家合作,以便让自动驾驶汽车与路人、乘客透过手势等方式沟通,使自动驾驶汽车更完善和安全。这款自动驾驶卡车被命名为“2025未来卡车”,意味着它将于2025年正式投入运行。

篇4

无人机的控制方式基本上分为手动遥控和软件自动控制两种。Microdrones的无人机会根据Google的卫星地图或者无人机自身航拍的图片来决定飞行线路。在POI-Orbit模块的帮助下,它也可以自动围绕某个物体盘旋,例如在风力发电机检测中,无人机就可以环绕其中一个发电机拍下多个角度的照片。

美国交通部发言人表示,即使无人机能够自动驾驶,但仍然需要将使用范围限定在用户的视线范围之内,以防发生事故。另外,无人机的飞行高度不得超过100m,无人机也不得进入私人领地。在这些规定范围内,私人可以自由使用无人机,而商业使用则需要各州航空管理局的批准。除了这些政策上的限制之外,快递无人机还要解决一些应用上的问题,例如,收件人是否需要有特殊的无人机降落区?怎样防止对无人机的攻击以及对货物的偷盗?亚马逊和DHL都没有给出答案,他们的快递无人机现在也还只是一个技术试验而已。

雷达、摄像头操控汽车

自动驾驶无人机要避免被风卷走或者撞到树上已经是一项技术活儿了,但这跟全自动无人驾驶汽车比起来还是小巫见大巫。无人驾驶汽车所处的环境要复杂得多,有狭窄的街道、交通规则、交通信号灯和标识,还有一些非理性的行为和无法预测的生物。所以自动无人驾驶汽车的普及就更像科幻小说里面的场景了。如果全部交通都自动化,那么在理想状态下,就再也不会出现堵车、交通事故和停车等难题,而且将会大大减轻交通造成的环境压力,而人们的出行也将会更廉价、更便捷。

但这个设想离现实还有很长的一段距离,它所需的人工智能方面的提升并非可以一蹴而就的。几十年前我们就开始朝着这个目标努力,80年代出现的防抱死系统(ABS)和牵引控制就是电子硬件对油门和刹车进行辅助操作的例子。后来还有车道偏离预警系统和倒车雷达,这些技术会在汽车偏离车道或者撞到障碍物之前发出声音进行提醒。

几乎所有的汽车厂商都在开发新技术,并对这些科技进行整合。宝马和奥迪的某些车型能够在堵车时自动驾驶,某些沃尔沃车型可以自动停车,只不过需要车主拿着智能手机站在停车位前。在新加坡,一辆自动无人驾驶的公共汽车已经可以搭载8人以20km的时速行驶在1km长的固定路程上。这辆Induct Navia采用了光学雷达(LiDAR)进行导航,Google自动无人驾驶汽车也采用了相同的技术,福特近期也在开始对这项技术进行试验和检测。

光学雷达,顾名思义,就是以光束作为脉冲信号的雷达。Google自动无人驾驶汽车上的光学雷达同时发出64道激光光束,每秒进行上百万次的测距工作,并以此绘制周围环境的3D模型。由光学雷达得出的模型,再加上普通雷达、普通摄像头和GPS系统,这些都是汽车自动驾驶行为的判断依据。Google从2009年起便开始了自动无人驾驶汽车的测试,到目前为止,Google自动无人驾驶汽车已经安全行驶了超过500 000km,并保持零事故的记录。Google的目标是能够在2018年推出商用自动无人驾驶汽车,Uber这家美国的出租车和豪华轿车出租服务创业公司,已经声明计划将从Google购买2 500辆自动无人驾驶汽车了。

奔驰也对外展示了他们的自动无人驾驶汽车,配备了Intelligent Drive系统的奔驰S500在无人驾驶的情况下在从曼海姆到普福尔茨海姆的公路上行驶了100km。

Intelligent Drive系统综合了奔驰已经推出的Distronic Plus巡航定速系统和方向盘控制辅助系统以及已经在E系和S系配置的Stop & Go Pilot交通堵塞自动驾驶功能。对周围环境的分析由后视镜前方的3D摄像头、两个普通摄像头、几个雷达测距设备、超声波检测器和红外线热感应摄像头合作完成,他们为行驶中的汽车提供每小时300GB/h的环境数据。汽车上的计算机根据这些数据做出是否闪避障碍物或者是否通过路口这样的决定。现在奔驰自动无人驾驶汽车的最高时速已经达到了100km。车载计算机向一个特殊绘制的地图进行每秒10次的数据同步,这个地图的精度达到了100mm级别,并且记录了所有交通信号灯的规律以及路上行人穿越道路的数据,这个地图现在还只针对测试道路的区域,毕竟目前的卫星地图对于这种要求来说还是太不精确了。这样的地图是奔驰的自动驾驶技术投入使用的关键前提,但它也需要频繁地进行更新来反映道路情况的变化,所以它也是自动无人驾驶汽车真正商用的一大瓶颈。

自动驾驶技术面对的另一个难题是交通信号灯的识别问题。在这方面,设备面对着和人类驾驶员面对的同样问题:信号灯经常以一个难以看见的角度出现,或者处在逆光之中。但识别并非是问题的全部,德国人工智能研究中心附属机器人创新中心的负责人Frank Kirchner教授表示“问题的另一方面是将检测识别出的对象放到环境中去怎么理解”,他的研究方向是为自动控制系统创建用于判断并做出决定的模块。人类可以很容易地将环境中的重要信息及噪音分离开来,然后灵活地进行反应,但这对计算机来说还是很困难的,尤其是面对环境中行为不可预测的行人和其他车辆时。奔驰的Car-to-X通讯系统,即不同车辆之间和车辆与智能基础设施之间进行的通讯,可能是解决这一问题的一种方法。

篇5

法律障碍慢慢消除

无人驾驶汽车有望提高驾驶的安全性,改进燃油效率,而且可让驾驶者长途奔驰也不觉疲惫。

1994年,在英国的一条高速公路上,英国捷豹汽车公司和卢卡斯工业集团公司首次演示了自适应巡航控制系统和自动车道保持技术的安全性,这两种技术目前已广泛应用于各种汽车内,无人驾驶汽车慢慢地不再被媒体称为“疯狂的想法”。

英国牛津大学机器人工程师保罗・纽曼指出,人们对无人驾驶汽车安全性的担忧有点错位,因为,目前全球每年约有120万人死于人为的交通事故。纽曼领导的科研团队也在研发无人驾驶汽车。纽曼说:“想到我们10年、20年后还是像现在一样驾驶汽车――必须正襟危坐于驾驶座上,集中精神,不能睡觉就令人抓狂。”

目前,无人驾驶汽车的支持者越来越多,而且其面临的障碍也开始逐一瓦解。美国内华达州允许无人驾驶汽车合法上路的法案已于今年3月1日正式生效。该州也为测试无人驾驶汽车的厂商制定了“牌照程序”,并规定无人驾驶汽车车主需要缴纳100万美元到300万美元的保险债券。美国加州、亚利桑那州、佛罗里达州、夏威夷和俄克拉何马州也在考虑实施同样的法案。

无人驾驶汽车“遍地开花”

目前,通用、奥迪等汽车公司都已投入无人驾驶或半无人驾驶汽车的研发中。

无独有偶。由德国柏林自由大学的提诺斯・甘基勒领导的无人驾驶汽车研发团队正在考虑使用德国一个已经被关闭的著名机场Templehof来测试无人驾驶汽车。团队成员获得了特许,在必要时可以在柏林的街道上驾驶无人驾驶汽车,该研究团队希望很快能在德国的高速公路上驾驶。

甘基勒团队目前正在实验室测试一辆名为“德国制造”的小车,他们认为,这款车可能会是无人驾驶汽车的模型。这辆小车乍看起来像是一辆普通的帕萨特,但车顶的一个激光扫描器透露出,这辆车还有其他性能。研究人员解释道,这个激光扫描器以每秒10转的速度,扫描周围的物体并制造出3D图像,使得这辆车能同时“看到”各个方向的物体。

车上还安装了一个全球卫星定位系统(GPS),使车辆能在几公分范围内就能观测到其他物体和行人的位置。甘基勒表示,当路上只有无人驾驶汽车时,乘客会拥有更轻松舒适的乘车体验。目前,这辆小车还需要一名司机操控,以应对可能会出现的意料之外的问题。

柏林自由大学的计算机科学家劳尔・罗杰斯领导的科研组正在研究这辆车的自动驾驶性能。科学家们也在测试该汽车在危险时刻的反应情况,比如,行人突然冲到路中间时,汽车会有什么反应等等。

与此同时,英国牛津大学的科研团队正在将英国宇航系统公司的山猫军用吉普车改装成一辆无人驾驶汽车,并计划从英国政府那儿获得可以上路的许可。该车最大的改进就是在车身四周增添了传感器,这除了可以有效降低“碰壁”的机会,还能让它更精准地找到方向,而无需仰仗全球定位系统的辅助。不只如此,这些传感器还可以监控路面状况、交通状况以及行人和其他障碍物并做适当的修正。

这辆汽车的设计思路与谷歌公司的无人驾驶汽车的概念基本一致,不过,吉普车的设计肯定能让它比谷歌公司的无人驾驶汽车更拉风、更畅行无阻。

日本日产公司刚刚加入了牛津大学的计划,因此,日产公司的全电动汽车“聆风(Leaf)”最终也可能会升级为无人驾驶汽车。

相关技术必须更加精炼

斯坦福大学的迈克・蒙特梅罗和塞巴斯蒂安・特伦是谷歌公司的自动驾驶汽车研究项目的主管。他们研发的无人驾驶汽车以丰田的混合动力汽车普锐斯和奥迪跑车TT为基础,其设计思路与牛津大学和柏林自由大学的科研团队差不多。

所有这些汽车都配备有激光测距仪、雷达和光学摄像机,以便其非常准确地传递汽车周围实时环境的变化情况。这些设备知道何处有红绿灯和路标,也能分辨出运动的物体究竟是动物、人、自行车、摩托车还是卡车。纽曼团队正在研究让算法准确理解三维激光测距仪提供的数据并快速确定周围的物体是汽车还是行人。他的研究团队也在研究如何让机器人视觉系统提供周围环境的放大图片,以让汽车更好更快地适应不断变化的道路环境、光线情况甚至季节更替等。然而,他们表示,使这一切美好想法成为现实的商用传感器和软件可能还要假以时日才能问世。

纽曼指出:“谷歌公司的无人驾驶汽车配备了Velodyne LIDAR公司生产的光达传感器,该传感器使用64个每分钟旋转900周的激光头,在汽车周围形成360度的视角。但是,未来的汽车将不会配备这些使用起来不方便的自旋激光器。”

甘基勒也认为无人驾驶技术必须变得更加精致简练,他说:“需要减少上述系统的大小并降低售价。”

车辆相互交流将是下一个目标

纽曼表示,另一个挑战在于让汽车能防患于未然,识别出“危险的苗头”,比如路面上强烈的太阳光反射、卡车上落下的物体等(这会让一些传感器失灵),或者仅仅只是汽车爆胎。

谷歌公司的技术工程师温顿・瑟夫指出,谷歌公司的无人驾驶汽车能够相互知会它们刚行驶过的路面的情况,例如交换关于如何通过麻烦路口的数据等。甘基勒希望同样的技术可以在前方出现道路施工时,让汽车之间发送GPS地图,以便相互参考。

纽曼强调说,尽管如此,无人驾驶汽车并不需要使用昂贵的技术进行无线通讯,因为每辆汽车都需要“特别聪明”,时时刻刻意识到周围的危险。纽曼说:“汽车的自动控制正在实现。计算已经导致了巨大的改变,相互交流将是下一个目标。”

甘基勒团队也指出,要让无人驾驶汽车最终可以“自己做决定”还需要进行很多研究工作。除此之外,他们也在研究如何使车辆能够互相交流。

篇6

Robby,奥迪最新版车型,相比于之前的车型有所升级,减重了400kg。据亿欧网了解RS 7自动驾驶测试车增加了许多诸如传感器、雷达等高科技配置,动力部分是560马力的4.0TFST发动机,其最高时速为240km/h。

近日,该车在Sonoma赛道进行了测试,不断挑战车的物理极限。 据了解,测试车搭载的自动驾驶系统中很多技术将首先会应用在奥迪全新A8上,不过后者使用的自动驾驶技术仍停留在“半自动”驾驶阶段,其只能在车速保持在60km/h之下时对方向盘、油门、刹车等进行控制。

谷歌无人驾驶汽车

它是由谷歌公司的Goole X实验室研发的,它不需要驾驶者就能启动、行驶以及停止。目前正在测试,已经行驶了48万公里。测试车在加州几条道路上进行测试,这些车辆使用照相机、雷达感应器和激光测距机来查看交通情况,并且使用详细地图来为前方的道路导航。

谷歌无人驾驶技术可以同时对“数百个目标”保持监测,其中包括行人、公共汽车、一个做出左转手势的自行车骑行者、一个保护学生过马路的人举起的停车指示牌,据称,谷歌无人驾驶汽车一共记录的里程数据已经达到了70万英里。

红旗HQ3无人车

它是由国防科技大学自主研制的,2011年7月14日首次完成了从长沙到武汉286公里的高速全程无人驾驶实验,它从京珠高速公路长沙杨梓冲收费站出发,历时3小时22分钟到达武汉,平均时速为87公里,人工干预的距离仅为2.24公里,实验中,无人车自主超车67次。它是中国自主研发的,标志着中国无人车在复杂环境识别、智能行为决策和控制等方面实现了新的技术突破。

百度无人驾驶汽车

它是百度与宝马合作以BMW 3系GT为基础研发的自动驾驶车辆,它能够自动完成跟车、减速、转向、超车、上下高速公路等一些列复杂动作。2014年9月15日,宝马与百度签署了战略合作协议,旨在攻克高度自动化驾驶科技在中国道路环境下面临的技术挑战,致力于通过研究智能科技加强车辆道路行驶的安全性,减少交通事故和人员伤亡情况。

2015年12月百度无人驾驶汽车完成国内首次城市、环路及高速道路混合路况下的全自动驾驶。该车最具特色的就是它的“探测仪”。该系统由前后两部分组成,位置靠前的装置是360度激光雷达,用以检测方圆60米内的路况,并以此进行建模,从而形成一个3D地图。位置靠后的装置是高精度地图GPS,用以确定车辆所在位置。该车辆还整合有宝马提供的车身内部传感器和车辆控制接口,宝马提供技术支持,百度负责自动驾驶决策与控制模块。

长安无人驾驶汽车

2016年4月12日,长安无人驾驶汽车将从重庆长安研究总院正式出发,此次无人驾驶测试由南到北,途经郑州、西安,最终到达北京,参加北京月底的车展,全程共2000公里。长安汽车无人驾驶技术测试项目的正式启动,标志着一次从传统汽车向智能汽车的跨越。

长安无人驾驶测试车能够通过前视摄像头、前视雷达、激光雷达、高精地图及诸多智能尖端科技实现停走型自适应巡航、自动沿着单车道进行自动驾驶、高速公路的交通拥堵辅助。同时,该汽车还可以在驾驶员提出请求或确认后主动更换车道,实现超车换道。此外,无人驾驶车辆还可实现主动识别高速路旁限速标志和解除限速标志等。

沃尔沃S90 标配半自动驾驶系统

据亿欧网了解,2016年4月份,将标配Polot Assist半自动驾驶技术,S90搭载的Polot Assist技术能够平顺地自动介入转向系统,实现车辆在时速130千米/小时内的行驶及转向。它还包括自动紧急刹车系统、自动泊车系统360度摄像头以及行人探测系统等。

值得注意的一点是沃尔沃研发出了“大型动物探测系统”,它可以说是全球首创新功能。这项系统可以探测到大型动物,如麋鹿、马、驼鹿(无论在白天还是夜间)等,同时向驾驶者发出预警并对正在行驶的车辆实施刹车辅助以避免碰撞。

无人驾驶汽车将面临三个重要发展方向:1.高速公路环境下的无人驾驶系统:这类系统将使用在环境限定为具有良好标志的结构化高速公路上,主要完成道路标志线跟踪、车辆识别等功能。2.城市环境下的无人驾驶系统:相比于高速公路这里的环境更为复杂,需要提高对感知和控制算法提出更高的要求。3.特殊环境下的无人驾驶系统:主要是提高对性能的要求,例如,车辆的可靠性、对恶劣环境的适应性是在特殊环境下考虑的首要问题,也是在未来推广应用要重点解决的问题。

纵观我国:

目前我国无人驾驶技术在不断发展,新的技术不断涌现,但在发展中也面临着一些难题:

1.在某些法律方面还不健全,这需要政府加强对自动驾驶技术的立法保护,清除法律障碍,帮助汽车企业实现愿望清单。

2.有些技术难以突破,包括传感器技术的不成熟,具体操作较困难,所以需要投入科研人员,进行技术创新,攻破技术难关。

篇7

这正是布鲁金斯学会近日举行的“将无人驾驶汽车从实验室带到国际市场”研讨会希望实现的场景。研讨会上,政、学、产界人士共聚一堂,探讨无人驾驶汽车的理想场景与现实状况的差距还有多远,它需要多长时间才能从实验室推向国际市场。

理想与现实

“我有10个兄弟姐妹,每次妈妈带我们出门,她总要一边开车,一边不时看后视镜观察我们,甚至回头来制止我们争吵、打架――可以想见,我多么希望无人驾驶汽车时代的到来。”研讨会上,新美国基金会研究员利瓦伊・蒂尔曼开玩笑说。

美国国务院负责科学、太空与健康的执行副国务卿助理乔纳森・马戈里斯等,热烈地探讨了无人驾驶汽车将给人们的生活、环境带来的激动人心的变化。人们最关注的是无人驾驶汽车能降低交通事故率。

美国每年约有3万人在交通事故中死亡。蒂尔曼说,他的父亲死于车祸,当时汽车引擎失灵冲出路面,他的爷爷也死于车祸,原因是别人醉驾。如果无人驾驶汽车可以实现,那么这些死亡都可以避免。汽车可以自检车况,就不会有引擎失灵事件。汽车不需要人来操控,醉驾就完全不会发生。即使人喝醉了,也能坐在后座上平安回家。无人驾驶汽车可以将交通事故率降低90%。

无人驾驶汽车是人类肢体的延伸。因为不再需要人力驾驶,人们就可以在路途上解放手脚和眼睛,将车上的时光变成消遣或工作时间。无人驾驶汽车对残疾人的意义尤其重大,有了无人驾驶汽车,残疾人就拥有了行动自由。

无人驾驶汽车的另一大前景,是促进共享经济的形成。未来,个人毋需拥有汽车,只要按需使用汽车、按需付费即可。如此,可以减少汽车的保有量,减少燃料耗费和土地使用,从而减少环境污染,节约土地资源。

无人驾驶汽车的前景是光明的,但道路仍然曲折。一方面,无人驾驶汽车本身的定义还不明确。现在汽车已有自动上锁、倒车辅助等部分自动化功能,可自动化到底达到何种程度才能被称为无人驾驶汽车,还没有定论。

另一方面,无人驾驶汽车可能会带来就业岗位变化的问题。如果无人驾驶汽车实现了,美国的卡车司机们就可能面临失业。不过,杰西卡・阿尔丘尔说,无人驾驶汽车也会创造一些新的岗位,可新岗位要求的技能更高,数量更少。

此外,无人驾驶汽车还面临网络安全和责任认定问题。如果无人驾驶汽车网络被黑,可能会造成无法估量的损失。如果无人驾驶汽车出现了车祸,谁应对之负责?是车主、汽车制造商还是基础设施提供者?所有这些问题,都是无人驾驶汽车从理想变为现实的障碍。

殊途可否同归?

无人驾驶汽车虽然还处于试验阶段,但早日将其投放市场却是汽车制造商和政府共同的愿望。一方面,越来越多的政府制定法律,允许无人驾驶汽车上路试验。另一方面,企业也积极寻求可操作性方案,为无人驾驶汽车投放市场铺路。比如,在内华达州,戴姆勒的无人驾驶汽车试验的不是乘坐客人的小轿车,而是载货的重型卡车,这降低了人员受伤的几率,是比较务实的试验方案。无人驾驶的重型卡车虽然不需要司机,但需要随车跟一名物流经理,负责日常监测以及在发生问题时介入。

在推动创新产品扩散到市场方面,加州推动电动汽车的经验值得借鉴。蒂尔曼说,现在美国、日本、中国都在推动电动汽车,起源正是来自加州政府。为了让电动汽车走进市场,加州政府规定,每个在加州的汽车经销商必须销售一定配额的电动汽车。但是,如果有的汽车经销商不善于经销电动汽车怎么办?这不是会降低市场效率吗?加州政府又想了一招,建立起一个配额二级市场。善于经销电动汽车的经销商可将超额完成的配额卖出,而不善于经销电动汽车的经销商则可通过买入配额来完成任务。在这一政策的保驾护航下,电动汽车慢慢走入老百姓的生活。

美国对于无人驾驶汽车的期望不仅是推到国内市场,他们还在为进入国际市场作准备。布鲁金斯学会的这次研讨会,正是在美德两个汽车制造大国的技术创新合作背景下举行的。乔纳森・马戈里斯说,无人驾驶汽车是奥巴马政府国家创新战略的核心。奥巴马政府2016年预算将无人驾驶汽车投资翻了两番,并提议若干试点项目,为无人驾驶汽车安全试驾提供道路等基础设施。美德科学技术合作联合委员会不久前也确定了若干合作领域,无人驾驶汽车就是其中之一。

篇8

再见停车场

艾伦・科恩豪泽是一位来自普林斯顿大学的教授,他表示:“无人驾驶汽车对城市产生的最大影响,就是改变了停车的问题。我们不再需要停车场,或者说未来的停车场和现在的停车场会有很大的不同。当人们外出办事的时候,把车停在目的地附近,这种做法将会成为过去式。未来,当我去看橄榄球比赛的时候,我的汽车不需要停在球场附近。当我在办公室工作的时候,我的车也不用停在那里。现在的购物中心都必须配备大量的车位才能满足消费者的需要,未来这种情况会出现改变。”

卡拉・可科尔曼博士是德克萨斯州立大学的教授,她表示:“无人驾驶汽车对城市的影响,很大一部分取决于有多少人愿意放弃汽车的私人拥有权。我认为,我们对停车位的需求会降低50%左右。

如果每一个人都愿意放弃私人汽车拥有权,转而拥抱座驾分享,那么道路上的车辆会减少7-8成,而我们对停车位的需求也会随之降低7~8成。”

卡洛・拉蒂是麻省理工学院感应城市实验室的总监,他认为:“在美国,一辆车闲置的时间大约是95%左右。当前的座驾分享服务已经在一定程度上减少了我们对停车位的需求:据估计,座驾分享服务让大约10-30%的私人车辆离开了停车场。无人驾驶汽车将会进一步推动这个趋势,而且会对我们的城市生活产生巨大的影响,因为这种新型的汽车将会模糊私有车辆和公共运输车辆之间的区别。‘你的汽车’会在你早上上班的时候把你送到公司,但是在你去工作之后,它不会在停车场等着你,而是去接你的家人。或者,它也可以去搭载你社区之内的其他人。”

加里・蒂尔尼是Perkins + Will的高级项目架构师,他表示:“我认为,自动汽车和无人驾驶汽车的最显著特性,就是它能够推广车辆拥有权分享这个模式。特别留意了无人驾驶汽车,我发现这种交通工具最多可以让道路上的汽车数量降低400%。我们先保守一些,假设无人驾驶汽车能够将汽车的利用效率提高200%。如果将这个数字放在旧金山这个城市身上,也就是说假设旧金山汽车的数量降低200%,那么你会发现,我们会大大降低对停车场的需求。通过计算,省下来的停车场的总面积,有1.25个金门公园那么大。我们可以用这个空间做许多事情。”

蒂尔尼认为:“在这个环境下,你不用操心停车的事情,车辆会自己停车。因此在到达目的地之后,你需要做的只是下车办事就可以了,你的车不会阻碍行人和其他车辆。到时候车辆会退居到次要的地位,行人会变得更加主要。届时,公共区域的面积会大大增加,人行道、自行车道或是其他通勤工具的道路也会变得更宽。”

公共交通:变得更强大还是受到了威胁?

保罗・刘易斯是公共交通部门伊诺交通中心的负责人,他表示:“我认为,无人驾驶汽车将会在很多方面对公共交通产生帮助。首先,无人驾驶汽车的早期接受受者,很可能会是那些运输机构车辆的拥有者。如果经济条件允许,而且无人驾驶业务能够产生,那么无人驾驶汽车将会帮助这些人节省成本,并且增加他们的业务数量。公共交通运输系统不会消亡,城市也离不开公共交通,一辆公共汽车就可以为几十人提供通勤服务。要知道,城市道路的容载能力非常有限,如果每一个人都购买自己的汽车,那么城市的道路就会瘫痪。”

科恩豪泽则表示:“我曾经与某企业合作,在新泽西进行过一次模拟,从这里到达普林斯顿或是其他火车站,我并没有开自己的车,而是对火车和无人驾驶汽车进行了对比测试。无人驾驶汽车的等候时间只有火车的六分之一。火车每30分钟一个班次,而呼叫无人驾驶汽车只需要5分钟。”

可科尔曼博士认为:“人们不再骑自行车的一个重要原因就是,他们害怕路上的汽车。而无人驾驶汽车比人类驾驶员更安全,它们能够更好的回避路上的行人和非机动车。

篇9

那些梦想中的汽车

 

其实,从汽车普及以来,人们对智能科技汽车的想象由来已久。上世纪70年代,日本漫画名作《哆啦A梦》中就曾多次提到装有电脑、能自动确定行驶路线的交通工具。后来出现的变形金刚更是塑造了一批有思考能力、能与人交流、身手非凡的汽车人。我国的著名作家叶永烈也曾经在《小灵通漫游未来》中这样写道:“我觉得未来的小汽车应该非常漂亮,是全透明的,像水滴一样。驾驶起来非常简单,所以未来的孩子,都是自己开着这种小车去学校上课。还有,这个小汽车还可以飞起来。特别在堵车的时候,能一下子从汽车顶上飞过去……”在这本风靡了半个世纪的科幻小说里,作者为读者描述了一种装有“自动避撞装置”的智能汽车,这种汽车连小孩子都可以轻松驾驭,在未来世界,人们称它为“飘行车”。

 

人们通过这些丰富的想象力,将驾驶员从精神高度集中的驾驶行为中解放出来,给予他们更加便利的驾驶体验。或许在未来,人们可以在驾车时做一切你可以想象到的事情:剃须、化妆、打牌、煲电话粥、与邻车的陌生人搭讪。人们还在汽车里学外语和看电影,或者干脆把汽车变成自己的可移动办公室和起居室,在汽车里装上传真机、无线网络、电吹风和电视机。甚至,人们期待着有朝一日,汽车能摆脱地面堵塞,插上翅膀,翱翔天空。

 

智能汽车是什么

 

科技发展到今天,智能化与自动化浪潮正在席卷制造业,传感器、触控屏幕、云计算、人机交互等智能技术的应用领域正从消费电子扩展到工业自动化市场,也促进了智能汽车的发展。

 

目前的智能汽车就是在普通车辆的基础上增加了先进的传感器(雷达、摄像)、控制器、执行器等装置,通过车载传感系统和信息终端实现与人、车、路等的智能信息交换。智能汽车的导航信息资料库,存有各类道路以及服务设施(餐饮、旅馆、加油站、景点、停车场)的信息资料; GPS定位系统可精确定位车辆所在的位置,确定行驶方向;道路状况信息系统、驾驶控制系统、紧急报警系统,能及时改变行驶路线,控制与其他车辆的距离,在探测到障碍物时及时减速或刹车,如果出了事故,自动报告指挥中心进行救援;自动驾驶系统,能控制汽车的点火、改变速度和转向等。

 

而在未来,汽车就是机器人,说到这里,你是不是眼前浮现出电影《汽车总动员》里面的场景呢?有了Siri,汽车就像有了大脑,不光能听从用户的命令,还能根据用户说话的情绪播放相应风格的音乐,还能根据当前时间、当前位置揣测出用户的需求给用户做出他想要的生活服务推荐。譬如开车的时候,到了饭点,Siri可以根据车主的喜好和当时的心情告知车主:前方有一家餐馆比较适合你,是否在这里就餐?而且汽车车身布满了传感器,就像人的神经细胞,汽车的任何细微的变化车主都能感觉的到。想象一下这样一个场景:当酷热的夏日,车内温度过高时,汽车会自动开启空调降温,还能感知到车内有没有小孩子,能感知到驾驶员有没有喝酒、是男是女等等。

 

科技巨头争相研发

 

如今,全球科技巨头纷纷将注意力聚焦到汽车领域,希望通过更新技术与更新理念,推动汽车进入智能时代。

 

在去年的谷歌开发者大会上,谷歌产品负责人透露,全球已有超过35个汽车品牌参加谷歌的Android Auto项目。谷歌一直在致力于研发无人自动驾驶汽车,并陆续推出原型产品上路测试安全指数,力争使无人驾驶汽车实用化,并坚信无人驾驶汽车将于5年内成功“上路”。谷歌表示,到2020年,无人驾驶汽车不仅会普及,还将成为“标准”。

 

当然,谷歌并非唯一研究无人驾驶汽车的公司。事实上,几乎所有传统大汽车公司都在研制各自的无人驾驶自动汽车。此外,一些硅谷的研发实验室也加入了这个行列。在去年6月的苹果全球开发者大会上,苹果宣布了全新的“iOS in the Car”计划,期望将iOS 7系统全面整合到各大主流汽车厂商的车载系统之中。这个计划旨在提供一个全新的技术平台,让汽车驾驶者将iPhone的功能投射到车载系统屏幕上。早在2014年,苹果就推出了一个名为“免视”Siri服务的概念,它使得用户可以将iPhone与汽车相连。

 

美国高通公司在今年初展示了两款全新的技术概念车,整合有高通最新的车载和连接技术——骁龙汽车解决方案。其中包括车联网芯片骁龙820等模块,支持一个中心控制屏、仪表屏,可看地理位置的立体图,同时了一个智能驾驶的模组。高通还展示了本田、玛莎拉蒂、凯迪拉克的数款概念车,演示采用高通技术的Android系统、安全功能模式和无线充电系统。高通的智能汽车系统平台可以让用户“登入”到汽车,并根据用户预设的偏好调整车座和方向盘。用户的账户信息会被显示在中控台的屏幕上,当中还会包含来自手机的一些细节信息,包括预约和音乐。

 

在国内,百度也宣布了其无人驾驶汽车已经在国内第一次实现了城市、环路以及高速路混合路况下的全自动无人驾驶。根据百度介绍,百度无人驾驶汽车已经可以实现多次跟车减速、超车、调头、变道、上下匝道等各种驾驶行为,能够在高速和非高速等不同路道切换,最高速度达到了100公里/小时。

 

安全会是重大问题

 

在智能汽车的初级阶段,通过智能驾驶辅助技术,有助于减少50%~80%的道路交通安全事故;如果实现无人驾驶,甚至可以完全避免交通事故。但这并不意味着智能汽车不存在安全风险。

 

汽车智能化意味着会有越来越多的汽车公司将消费类电子的许多特征功能整合到汽车中控台上。在智能化还未达到自动驾驶的阶段时,这种整合很可能影响驾驶者的注意力,造成安全隐患。据AAA(美国汽车协会)对导致分心驾驶的行为研究显示,听广播、闲聊、打电话、邮件处理等行为会导致驾驶者反应迟缓,影响开车时的视觉。

 

此外,随着通用、苹果等整车或电子科技产品生产商纷纷涉足智能汽车领域,汽车越来越“智能”,黑客也可能趁虚而入控制这些智能汽车。目前大多数智能汽车都是采用将汽车接口接入互联网,这同时就把互联网方面的风险引入到了汽车层面。汽车实现了与外部的网络连接,也为病毒木马入侵打开了方便之门,使黑客找到了网络攻击的入口,控制车辆、窃取隐私。如侵入控制温度的简单电子模块会影响到驾驶人的行车安全;侵入GPS模块会导致车辆行驶轨迹的泄露;侵入系统在车内安装摄像头会致使个人隐私被盗。黑客也可能向汽车连接的智能手机植入病毒,通过网络连接将病毒传导至汽车,进而影响汽车信息系统正常运行,出现拒绝服务、失去控制等状况,将影响用户人身安全。有些安全漏洞甚至会削弱关键系统的安全性,将乘车人、外部行人和周边环境置于危险当中,可能导致驾驶途中突然熄火、车辆改道、刹车失灵、选择性爆破轮胎、停止发动机等。

 

篇10

引言

近年来,互联网技术的迅速发展给汽车制造工业带来了革命性变化的机会。与此同时,汽车智能化技术正逐步得到广泛应用,这项技术简化了汽车的驾驶操作并提高了行驶安全性。而其中最典型也是最热门的未来应用就是无人驾驶汽车[1]。

无人驾驶汽车,是可以通过计算机系统设置进而实现无人驾驶的新型智能化汽车[2]。无人驾驶汽车是人工智能技术、雷达、数学计算、监控设备与北斗导航系统协作实现的,它受计算机系统的控制,实现无人驾驶。目前,无人驾驶技术还停留在研发和实验中,尚未被批准用作商业用途和用作私家车[3]。

据有关数据显示,在意外事故中,以车祸占首位,占意外死亡总数的50%以上。仅以汽车交通事故为例,全世界因交通事故而死亡的人数已超过3000万人,多于世界大战死亡人数。基于高科技研究的无人驾驶汽车,无论在其安全性还是可靠性方面,都极具发展潜力。因此,无人驾驶汽车的研究与发展是降低车祸发生率、保障人民生命安全的重要任务[4]。

1 无人驾驶技术的研究成果

1.1 国外无人驾驶技术的研究成果

二十世纪五十年代起,英美等发达国家就开始涉及无人驾驶汽车领域的研究,并在某些方面取得了很大进展。1950年,世界上第一台自主导航汽车由贝瑞特电子公司在美国研制成功,实现了在设定路线上行驶。1987年,奔驰公司投资赞助了慕尼黑国防大学实验室,独立设计了VaMoRs智能车,车速最高达到96KM/h。1994年,欧洲研制的VaMP和VITA-2机器人车辆在巴黎进行了测试,并在多车道高速公路上行驶了1000多公里,其中车速最高时达到130KM/h,并能自主完成跟踪行驶[5]。2005年,在美国国防部主办的无人车挑战赛上,斯坦福大学的选手们改装的大众途锐多功能车经过7个半小时的长途车程到达终点,完成了全程障碍赛[6]。2010年,Google设计制造的无人驾驶汽车进行并通过了主要城市道路的驾驶测试,确定具有完备的感知能力和高水平的人工智能[7]。2014年,Code Conference 科技大会上,Google的新产品无人驾驶汽车亮相,和一般的汽车不同,Google 无人驾驶汽车没有方向盘和刹车[8]。美国、德国、日本等发达国家和欧洲由于对无人驾驶技术的研究起步早,对无人驾驶技术的掌握和对无人驾驶汽车的研发与生产更成熟和可靠。

1.2 国内无人驾驶技术的研究成果

国内在此领域相对英美等国家起步较晚,目前仍处于初级阶段,从二十世纪八十年代开始,以国防科技大学为主开始进行此方面的研究。

2001年,在贺汉根教授带领下,研制成功时速达76公里的无人车[9]。2002年,国防科技大学与发达国家联合研制的汽车实现了在公路上的无人驾驶[10]。2005年,国防科技大学完成的一个重大项目中,实现了2000公里的无人驾驶[11]。2006年,在东北亚的贸易博览会上,中国研发的无人驾驶汽车在不封路的情况下,以80公里每小时的速度自主行驶。2011年,国防科技大学成功研制了红旗HQ3无人车,在长沙-武汉高速公路上完成了无人驾驶实验,创造了在复杂交通环境下无人驾驶的新纪录。2012年,军事交通学院研制的无人驾驶智能汽车配备了全球定位系统、超声波雷达传感器等先进技术仪器,以感知周围环境,自动规划行车路线[12]。2015年,长安汽车首辆无人驾驶样车在重庆亮相,为国内第二辆原型车。长安已经完成了1级的智能驾驶技术应用,如全速自适应巡航、紧急刹车、车道保持等[13]。

我国无人驾驶汽车的蓬勃发展还需要长期坚持不懈的努力,面临的困难还有很多,技术水平不足、关键零部件依赖进口、政策法规不完善等问题较为突出。

2 无人驾驶汽车的可靠性分析

无人驾驶汽车的可靠性依赖其关键技术的可靠性。其关键技术有导航技术和智能控制技术。

1965年,傅京孙教授提出了将人工智能的启发式推理规则在学习系统中实践,是我国最早提出的把人工智能和控制技术相结合[14]。1971年,他提出智能控制是自动控制与人工智能的二元交集论观点。1977年,三元交集论被提出,即认为智能控制是人工控制、自动控制和运筹学的交集。

1989年,我国依靠通信卫星进行了双星定位演示验证试验,并肯定了北斗卫星导航试验系统技术体制的正确性和可行性。1994年,我国正式启动北斗卫星导航试验系统建设。2004年,启动导航系统建设。2006年,张彦在汽车产品的可靠性工程中应用了灰色系统理论,主要体现在可靠性设计、分配、预测、试验和评价,为无人驾驶汽车可靠性研究开辟了更广的研究方向[15]。2008年,万正高凭借我国汽车行业整车产品质量监督检验的部分结果,建立了汽车可靠性的数据库,并开发了可靠性数据分析处理软件[16]。2009年,北斗卫星导航系统成功发射了GEO卫星,验证了相关技术的正确性。2015年,主席参加“互联网之光”博览会时,参观了百度的展台,并听取了关于无人驾驶汽车研发的报告。

随着无人驾驶汽车行业的深入研究,提高无人驾驶汽车的可靠性就显得十分紧迫,对其进行可靠性试验更显得尤为重要和必要。

3 无人驾驶汽车面临的问题及因素分析

虽然我国无人驾驶汽车发展迅速,但是分析无人驾驶汽车的发展现状,仍发现了一些问题,主要表现为以下几个方面:

3.1 技术不够成熟,关键技术的可靠性需进一步论证

虽然国内外对无人驾驶汽车的研究与试验都积累了一定的经验,但是考虑到其安全性和应用,无人驾驶汽车的技术可靠性仍需进一步论证,特别是关键技术。Google研制的无人驾驶汽车虽然通过了实际城市道路的行驶测试,但是其通行也只是限制在美国的某些州而不是全美国;我国国防科技大学研制的无人驾驶汽车完成了高速公路无人驾驶实验,但这也是在特殊条件下进行的测试,是仿真模拟[17]。因此,无人驾驶汽车技术的成熟还需进一步论证,对无人驾驶汽车的试验也应多积累经验[18]。

3.2 成本太高,大批量生产困难

智能化的现代,人类生活方便快捷,生活质量的提高伴随着生活成本的提高,智能化的生活是由高科技的成本提供和支持的。越来越多的家庭拥有私家车,体现了传统汽车制造业的繁荣和汽车价格的日趋降低。但是针对无人驾驶汽车这一全新的领域来说,高成本始终成为其不可避免的问题。虽然无人驾驶汽车可以降低事故率并带给人们轻松的享受,但是低性价比则阻碍了其大批量生产和普及,因此,降低成本成为无人驾驶汽车普及的关键因素[19]。

3.3 对传统汽车制造业及其相关产业冲击大

随着无人驾驶汽车的普及和汽车共享意识增强,传统汽车销售数量和售价将会出现一定幅度的下降。汽车行业秩序可能被打乱,传统整车制造商的行业地位将受到新进入者的巨大冲击。随着无人驾驶汽车交通事故率的降低,人们为汽车及人员投保的意识和心理会受到一定影响,因而保险行业特别是车险的销售会受到一定冲击。

3.4 交通法规制定困难及人伦困境

无人驾驶汽车作为一种新型智能化产品,必然会给人类生活带来新的改变,而已有的交通法规也将不适用于无人驾驶汽车的上路行驶,因此交通法规的修改甚至是重新制定将是一件重要的、困难的工作。当无人驾驶汽车与传统汽车发生交通事故时,责任和赔偿等一系列事务的处理势必会触及人伦道德的方面,而现有处理事故人员的素质及主观因素也使这些问题的解决更为棘手。

4 无人驾驶汽车的展望

本文总结了无人驾驶汽车的国内外研究状况,对其技术可靠性做出了论述,发现了国内外无人驾驶汽车出现的共同问题。虽然对无人驾驶汽车的研究从上个世纪就已经开始,期间也突破了很多技术难题并取得了一定成果,但距无人驾驶汽车真正走进人类生活还需要很长的研究与试验过程。从当今来看无人驾驶汽车,其研究、发展和普及存在着很多尖锐的问题。

今后可从以下几个方面对无人驾驶汽车进行研究或开展工作。(1)对无人驾驶汽车的可靠性及安全性继续进行研究和试验。(2)对无人驾驶汽车的制造成本进行突破并向批量生产过渡。(3)对传统汽车制造业进行产业升级并带动相关产业的发展。(4)根据试验结果进行交通法规的修改制定并大力宣传无人驾驶汽车。(5)大力发展无人驾驶汽车在服务业、工业和私人方面的应用,扩大其消费市场。

参考文献

[1]乔维高,徐学进.无人驾驶汽车的发展现状及方向[J].上海汽车,2007,07:40-43.

[2]杨帆.无人驾驶汽车的发展现状和展望[J].上海汽车,2014,03:35-40.

[3]端木庆玲,阮界望,马钧.无人驾驶汽车的先进技术与发展[J].农业装备与车辆工程,2014,03:30-33.

[4]潘建亮.无人驾驶汽车社会效益与影响分析[J].汽车工业研究,2014,05:22-24.

[5]Drew Bellamy, Luka Pravica. Assessing the impact of driverless haul trucks in Australian surface mining [J]. Resources Policy, 2011, 36(2):149-158.

[6]黄柏雪.无人驾驶汽车在中国[N].计算机世界,2013-10-28026.

[7]Clifford Winston, Fred Mannering. Implementing Technology to Improve Public Highway Performance: A Leapfrog Technology from the Private Sector Is Going To Be Necessary [J]. Economics of Transportation, 2014, 3(2): 158-165.

[8]闫民.无人驾驶汽车的研究现状及发展方向[J].汽车维修,2003,02:9-10.

[9]我国无人驾驶汽车成功挑战高速公路[J].创新时代,2012(12):14.

[10]林一平.不断创新发展的现代无人驾驶汽车[J].专用汽车,2003,0

1:12-14+18.

[11]张贤启,余有晟,刘俊才.无人驾驶汽车的发展及可行性[J].山东工业技术,2015,04:50.

[12]冯学强,张良旭,刘志宗.无人驾驶汽车的发展综述[J].山东工业技术,2015,05:51.

[13]赵阳.无人驾驶汽车关键技术[J].中国科技博览,2011(26):272.

[14]乔喻.无人驾驶汽车开启“智能交通”新时代[J].第二课堂(B),2014,11:4-9.

[15]张彦.基于灰色理论的汽车产品可靠性工程研究[D].合肥工业大学,2006.

[16]万正高.国产电动汽车的可靠性评估与故障规律研究[D].武汉理工大学,2008.

[17]李晶.谷歌无人驾驶汽车:从改造到自造[N].北京科技报,2014-06-09034.