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穿越世纪的研发 自动驾驶离我们有多远?

来源: EV知道 时间:2018年05月14日 11:29 浏览量:9484

记得儿时一部名为《霹雳游侠》的美国影视剧给笔者留下了深刻的印象,特别是剧中名为“KIT”的高智能AI跑车刷新了我对汽车的认知,不仅能上天入地,还可以依据自己的思维在路面上飞驰,这也就是现在我们所说的自动驾驶。随着时间的飞逝,如今在互联网飞速发展的时代中,越来越多像“KIT”一样的人工智能汽车出现在我们的身边,而自动驾驶的概念也逐渐的运用到我们出行之中。但是自动驾驶的概念是什么呢?今天我们就来讲一讲。

自动驾驶≠无人驾驶

当提到自动驾驶的时候,总会有人将它与无人驾驶划等号。但要澄清的是,自动驾驶并不是无人驾驶,它只能算是一种辅助驾驶系统。在一般路况下,自动驾驶的汽车会根据车载传感器的探测来识别过往障碍物与道路的信息,之后依靠车载电脑来规划行进的路线。但是在遇到特殊情况如突然出现的阻碍物时,依然需要人工操控,所以在使用自动驾驶车辆的时候,司机一定要保持清醒,以便随时介入突发的情况。

在系统上,自动驾驶的关键技术有四大部分组成,分别为:环境感知、行为决策、路径规划和运动控制。而应对于这些技术的硬件则包括了车辆平台、控制器、CAN卡、定位系统、感知传感器等,并且在软件上也有一套自身的数据分析流程,这里就不做过多的介绍了。

在多年的发展中,自动驾驶被分为五个自动驾驶等级:由L1级别的辅助驾驶到L5级别的完全自动驾驶。而这 从1到5的道路上,科研人员经历了半个世纪的不断研发,才有了今天的成果。

自动驾驶研发时间轴 从步履蹒跚到策马奔腾

最早的自动驾驶可以追溯到上世纪20年代,当时美国一家叫Houdina的无线电控制公司设计了一款加装了无线电控制装置的无人驾驶汽车——Linrrican Wonder。与其说是无人驾驶汽车,不如说遥控驾驶汽车更为贴切,但是Linrrican Wonder也算是人类自动驾驶技术的一个雏形,为之后的研发打下了基础。

50年代,人们对自动驾驶展开了新的构思。美国无线电公司利用铺设在地面上的电线或磁条,对车辆进行通讯引导和控制,并在1958年实现了全尺寸设备的成功运行。虽然看上去要比遥控先进很多,但是总体看来还是离着自动驾驶相差甚远。

到了上世纪70年代,日本筑波工程实验室研发出了世界上第一台基于摄像头技术探测前方路况的自动驾驶车辆。这辆车内配备了两个摄像头,并用模拟计算机技术进行信号处理,其最大时速能达到30km/h。只不过这辆车需要架设轨道来辅助行驶。

在之后的1983年,美国国防部高级计划研究局DARPA开启了名为陆地自动巡航(ALV)的新计划,其装备了激光雷达系统,成为世界上第一辆装备该系统的车型,随后因为经费问题项目搁浅。

另外,在同时期的慕尼黑联邦国防大学也推出了一款自动驾驶汽车VaMoRs。该车配备了两个摄像头,并搭载了传感器和处理器。在测试中,VaMoRs可以根据自己的判断独自在实际街道上以63km/h的速度行驶。并且在之后的1993年和1994年,该团队又与奔驰公司合作,改装出了以奔驰S500轿车为平台的自动驾驶车辆,并在当时成功的在普通交通环境下自动行驶了超过1000km的路程。

在之后的年代里,伴随着便携式计算机的发展,其小型化、便捷化的智能控制系统也开始逐渐运用到自动驾驶车辆中。1998年,意大利帕尔马大学视觉实验室研发了一项名为ARGO的自动驾驶技术,并且对它进行了长达2000km的测试。ARGO采用了立体视觉技术,通过车上的摄像头引导,在计算机的路线规划下成功的以平均90km/h的时速完成了94%的自主驾驶里程,达到了实验效果的预期。

后发制人 中国自动驾驶发展

上世纪八十年代,我国开始对智能移动机器人开展研究,并在1980年国家立项了“遥控驾驶的防核化侦察车”项目,哈尔滨工业大学、沈阳自动化研究所和国防科技大学三家单位参与了该项目的研究制造。八五期间,由北京理工大学、国防科技大学等五家单位联合研制成功了ATB-1(AutonomousTestBed-1)无人车,这是我国第一辆能够自主行驶的测试样车,其行驶速度可以达到21km/h。ATB-1的诞生也打开了中国在无人驾驶车辆研究的大门。

在之后的几年,我国无人驾驶车辆在复杂环境识别、智能行为决策和控制等方面实现了新的技术突破。2011年,由国防科技大学与一汽联合研发的自动驾驶汽车平台——红旗HQ3首次完成了从长沙到武汉286km的高速全程无人驾驶试验,实测全程自主驾驶平均时速87km/h,创造了国产无人车在复杂交通状况下自主驾驶的新纪录。

2015年,宇通智能驾驶电动客车在郑州到开封城际快速路上完成了自动驾驶实验,该车共行驶32.6km,最高时速68km/h,并且在全程无人工干预。这也是国内首次自动驾驶实验。

次年,长安汽车宣布完成2000km超级无人驾驶测试项目。在历时近6天的行程中,途经四川、陕西、河南、河北等全国多个省市及地区后抵达北京,而这也算是国内第一个超长距离的自动驾驶实验。

中国的自动驾驶技术虽然起步相比欧美国家较晚,但是技术发展的速度却非常快。总的来看,中国不但已经有了相对成熟的自动驾驶基础技术环境,并且还拥有着世界上最大的汽车市场。除此之外,在政策方面也开始逐渐得到开放与支持。只不过在一些核心技术上我们现在还需依赖进口,所以要追赶上国外先进厂商还需要很长一段时间。

布局商业运营 自动驾驶开辟新的市场

现在随着科技技术的不断发展,一些自动驾驶车辆慢慢的开始了商业运作。谷歌旗下的Waymo 计划在 2018 年启动无人驾驶出租车服务,并推出共享出行服务平台的APP,而现如今Waymo 已经拥有 600 辆自动驾驶车队规模,其在商业化的路上已经开始了布局。

另外无人驾驶技术研发初创公司Drive.ai宣布今年7月份将在美国得克萨斯州Frisco启动无人驾驶叫车接送服务,并且将试运行6个月。该公司将与当地交通管理部门Frisco交通管理协会(Frisco Transportation Management Association)合作,并且向当地的娱乐办公区域超1万人左右的用户提供无人驾驶接送服务。初期项目将运行6个月,上车地点和下车地点固定,线路位于HALL公园和The Star大道周边,未来将扩展至Frisco车站。

不仅如此,Uber也开始在美国匹兹堡开始尝试运营,用无人驾驶的沃尔沃SUV在主要道路上接送真实乘客。可以看出,随着越来越多的企业参与其中,商业化的自动驾驶服务已经来临。

三大问题 制约自动驾驶的普及

今年3月份,在美国发生了一起自动驾驶测试车导致行人死亡的事件后,这不时为火热的自动驾驶领域泼了一盆凉水。所以在享受自动驾驶带来的服务时,安全方面的保障成为广大用户的疑问。

其实从问题的根本上看,自动驾驶至今普及缓慢主要有三个因素导致,首先是安全性与稳定性,这次测试车事故调查后得出了结论,事故的主要原因是车辆的传感器在事故发生前虽然已经探测到行人,但是决策软件并没有立即采取行动而导致了事故。近些年因自动驾驶而出的事故也层次不穷,所以也相对的为其商业化开发蒙上了一层阴影。

还有就是法律问题,它也是对自动驾驶发展的一个潜在的障碍,尤其是责任认定方面,比如一辆车在自动驾驶的时候发生交通事故,可最终的责任认定究竟是车主的还是自动驾驶系统生产厂商的呢?

最后就是自动驾驶车的成本问题了,以现在的发展来看,一辆自动驾驶车上要搭载很多的雷达传感器等设备,就拿Waymo 正在使用的克莱斯勒 Pacifica 混合型小型货车来说,其搭载的是通过内部开发的激光雷达(1 个长距激光雷达,1 个中型激光雷达和 4 个短程激光雷达)、4 个毫米波雷达、8 个摄像机和 1 到 3 个 IMU 等传感器。导致现在一辆自动驾驶汽车的成本在127万人民币左右,而这也差不多是一辆跑车的价格了。所以这价格的压力也成为自动驾驶发展的绊脚石。

编辑总结:我们相信,智能化的自动驾驶将会成为未来汽车工业发展的趋势,高精准的导航系统以及车辆辅助系统将有效解决人们在出行方面的问题,不过这种技术还需要政府方面的立法以及科研人员的多次测试才可以运用到生活中,所以真正意义上的未来出行还离我们有一段距离。当然,笔者还是看好自动驾驶的发展的,虽然现在的技术还不是很完善,但是相信伴随着科技技术的不断发展,未来人们终究会深入到这项功能之中,让它成为生活中不可缺少的一部分。

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