【自动驾驶技术发展文献综述4500字（论文）】

咸宁学院本科毕业论文（设计）：文献综述PAGE1PAGE7自动驾驶技术发展研究文献综述目录TOC\o"1-2"\h\u13795一、前言 111677二、主体 123351.自动驾驶研究现状 155602.自动驾驶技术研究现状 474213.自动驾驶系统控制研究现状 58366总结 59998参考文献 6一、前言自动无人驾驶作为现代智能交通系统的一项关键技术，是众多国际高新技术的重要承载者。他是指部分或全部同时完成一项或多项车辆驾驶安全任务的一种车辆驾驶技术。广义上的来说，具有自动安全驾驶应用性能的危险车辆平台，是一种户外驾驶智能移动机器人，当危险车辆驾驶平台系统通过红外传感器自动获取车辆外部环境状态信息时，它通过自动分析和控制了解外部环境场景，对危险车辆状态信息进行自动预警或通过控制改变车辆的各种纵向或其他横向内部运动姿势来有效规避驾驶风险。具备这些性能的汽车，才可以被确认为该车辆平台具有自动安全驾驶的应用能力。汽车自动驾驶是一门新兴的专业交叉学科。他的许多新科学思想和新的解决问题方案也都得益于其他专业领域的科学灵感和创新技术支持，如应用机器人、人工智能、计算机等专业领域。比如它的一些机构和装备，如红外、雷达、声纳等，都是从军营来的。二、主体1.自动驾驶研究现状随着自动驾驶相关技术的成熟，各国都十分注重其在各个领域的应用和前景，尤其是在交通、军事领域的应用以及新能源无人驾驶汽车的开发领域，进而推动自动驾驶技术的发展。世界上第一台自动驾驶汽车系统由美国巴雷特电子公司于1954年开发，这是一种新型无人驾驶能源汽车最重要的功能特征之一，即无人驾驶。1970年代，欧美国家普遍关注新能源汽车的研究。20世纪70年代，美国国防部启动了一项新的独立陆地车辆（AVL）计划。20世纪80年代，美国国防部启动了一项新的自主地面车辆(AVL)计划。为了让车辆完全自主，该项目使用摄像机和计算机系统来探测地形和导航车辆。20世纪90年代，梅赛德斯和慕尼黑国防大学联合改进和开发了一款配备各种传感器的车辆，使车辆能够监测和处理车辆周围的道路状况。自2004年起，为了给众多新能源无人驾驶汽车研究人员提供学术交流平台，加速新能源无人驾驶汽车技术的发展，美国国防部高级研究计划局(DARPA)开始举办机器人汽车挑战赛。谷歌公司于2015年，研发出第一款可以在道路上正式测试的样车，一款完全没有方向盘的新能源无人驾驶汽车，让驾驶员摆脱了方向盘的束缚。图1-1谷歌新能源无人驾驶汽车2017年9月，美国众议院首次提出对新能源无人驾驶汽车的生产、测试和发布进行管控，并通过了有关自动驾驶汽车的立法。并于该月12日，美国交通运输部公布了新版自动驾驶指南2.0，旨在统一全美新能源无人驾驶汽车技术的研发，放宽了新能源无人驾驶汽车公司研究新能源无人驾驶汽车的相关政策。目前很多外国国家已经发行了一系列政策和措施来鼓励新能源无人驾驶汽车的研究，也十分关注新能源无人驾驶汽车的发展前景。国内对自动驾驶的研究比较晚，始于1980年代末期。1990年代初，国防科技大学研制出国内第一辆无电新车。车辆配备车载计算机自动转向系统，由计算机及其配套传感器和液压控制系统组成，可以在没有驾驶员的情况下控制汽车。1988年，在国防科工委和国家863计划的支持下，清华大学于1988年开始研发智能汽车。2007年，一汽集团与国防科技大学合作。2007年红旗HQ3参加第十四届国际智能车辆运输大会。大会期间，红旗HQ3进行了现场测试，在世界上引起了极大的轰动。2011年7月，红旗HQ3联合开发的国防科技和一汽集团完成了286公里高速全面无人驾驶考试第一次从长沙到武汉这个测试的成功标志着一个新的技术突破中国的无人驾驶技术在复杂的环境识别、智能行为决策和控制。2013年，百度公司启动了新能源无人驾驶汽车项目，技术核心为百度车脑，包含高精度地图定位、感知、智能决策和控制四个模块。2012年11月24日，我国交通军事学院研发的新能源无人驾驶汽车在京津高速公路上完成了路试。道路测试的主要内容包括6个主题：行驶后线路、自动换道、超车相邻车道、自动超车和手动指挥驾驶。为保证安全，智能车配备了应急控制装置，在发生紧急情况时，可立即进行手动强制干预。2015年，百度新能源驾驶汽车在中国首次实现了城市环线与高速公路混合路段的全自动驾驶，最高时速可达100公里。同年，长安汽车推迟了智能战略654，建立了6项基本技术体系，在平台上开发了5项核心应用技术，逐步实现了从单一智能到全自动驾驶的4个阶段。2017年7月，百度CEO李彦宏出席百度首届智能开发者大会，并乘坐百度自主研发的新能源自动驾驶汽车抵达现场。图1-2百度新能源无人驾驶汽车上世纪八十年代以后，中国开始研究新能源无人驾驶汽车。并且到目前为止，世界上的研究结果表明，新能源汽车自动驾驶技术研究方面中国和外国之间的差距正在缩小。在今后的智能时代，中国将在新能源汽车无人驾驶领域拥有着举重若轻的地位。2.自动驾驶技术研究现状国外自动安全驾驶技术自上世纪六七十年代就已经初步开始发展，一般最开始主要是为了用来代替一些通常人类无法安全完成的危险安全驾驶检测环境，发展起来到今天，取得了很大的发展进步，技术在不断加速它的发展，应用领域范围也在得到不断扩大，但自动安全驾驶检测设备的一些关键技术还在不断保密发展过程中，主要关键技术也由发达国家的一些知名技术测试商和仪器制造公司负责主导。德国STAHLE公司现在已经为全球许多主要的汽车制造商提供了上千套试验室机器人系统，包括奔驰、大众、奥迪、宝马等公司和机构。SFPhybrid自动驾驶仪系统为现有的制动驾驶系统中先进的计算机控制系统，主要用于试验车辆的各种动态控制性能和在汽车试验使用场地或者在试验机场跑道上需要进行的各种功能安全控制试验。加速底盘踏板和齿轮制动底盘踏板位置可自动切换驱动减速车辆。为了方便执行行业标准化和用户定制的各种测试操作过程，具有通用机器人测试水平仪的最高精度和可重复性。所有安装组件均精心设计成适用于快速车辆安装，可在15分钟内快速安装车辆上，且不改变车辆原有的设计结构。灵活方便的用户界面和高性能的机器人控制软件使系统易于配置和操作。随着我国汽车电子工业的快速发展，汽车自动技术日趋成熟，国内众多专业研究学术机构对我国汽车自动无人驾驶相关技术发展进行了深入性的研究，并推出了多种自动驾驶系统及装置，但多用于汽车测试等特殊环境，普及性、通用性比较差。国内汽车机器人自动驾驶汽车技术发展始于上世纪90年代中期，主要应用集中在大型汽车制造企业、高校和大学科研机构。东南大学与南京汽车研究院共同成功创造了国内第一台采用具有国家自主研发知识产权的DNC-1，并自主研制了首台自动驾驶机器人。自动驾驶机器人，在国外是一个很大的技术垄断，价格也相对昂贵，但国内对自动驾驶装置的研发并不多，大多集中在开发无人操作系统上。国内的其他许多高校也在汽车自动驾驶的相关方面取得一定成果，但主要侧重于智能车辆、自动驾驶汽车的研究，真正用于汽车道路实用的汽车自动驾驶装置并不多。3.自动驾驶系统控制研究现状汽车自动驾驶系统的不断发展和进步，包括智能车辆避障和自动跟车系统。J.Holland对避障过程的问题进行研究，于1970年提出遗传算法。研究结果显示此种算法可以通过选择方法、交叉方法以及变异方法共同实现控制避障过程。被越来越多的人运用于机器人路径规划中的人工势场法于1980年被Khatib提出。Borenstein等人在1991年提出矢量直方图方法，即把外界环境信息使用二维栅格来表述，对数据进行压缩后，再将机器人的运动方向选择用极坐标直方图的波谷确定。到了2005年，杨兴裕等人整合了前两种算法，并在此基础上进行了虚拟力场法的研究，经过实证该算法能够更好的实时避开障碍物。王雷等人在2015年在传统的遗传算法的基础上构建了生成初始种群和精英策略的方法，将路径通过栅格法进行规划，并对其进行自适应突变概率的设计，该研究经过改进可以很好的增加算法求解的准确性。朱珂昕等人于2017年通过对遗传算法在静态环境下的路径规划进行研究，采用一种使用二进制编码的适应函数，该算法通过简洁有效的适应函数对路径规划中的障碍物进行分析，很好的解决了多目标的避障问题。随着对智能汽车的深入研究，汽车跟随技术逐渐受到重视。目前，汽车跟踪技术中使用了许多算法。许多机构已经对各种汽车跟随控制算法进行了研究。2012年，美国伯克利大学的S.G.KIM等人比较了虚拟自车和前方车辆的信息，将比较得到的信息用来控制后方车辆的速度。除此之外，长安大学的武历颖博士于2016年在毕业论文中提出自己的观点，对无人驾驶汽车状态的研究，首先应该在宏观驾驶的前提下，根据对外部环境提取到的数据对无人驾驶车辆运动模式进行设计，通过相应的响应和决策条件，规划和无人驾驶汽车本身的运动状态。该方法与汽车跟踪系统的设计相对应。简而言之，汽车自动驾驶系统随着汽车技术产业的飞速发展，逐渐变得越来越智能化，其复杂度也在不断增加。因此，怎样更好的结合各种算法去实现汽车自动驾驶系统是所要研究的重点。总结当前我国电动车驾驶还停留在人工驾驶与辅助驾驶相结合的层次，自动驾驶技术发展迟滞不前，人工驾驶效率低，尤其是长途驾驶浪费时间且安全性较差，容易发生交通事故。因此，设计一种控制精度高、安全性好、疲劳耐久性强、自动化程度高、可代替人工实现长时间驾驶的电动车自动驾驶系统来实现自动驾驶，降低交通事故发生率。本文针对人工驾驶安全性差等缺点，以PID控制方式为基础，采用伺服电机驱动，设计了一款电动车自动驾驶系统。通过一系列的传感器，感知电动车行驶的外部环境，并通过主控电脑控制装置动作。以方向盘转向装置实现对方向盘的控制，以自动换档机械手对电动车实现换档控制，以制动踏板机械装置实现对电动车的速度控制。本文所设计的电动车自动驾驶系统，能实现完全自动化，做到对电动车的自动驾驶，通过使用可调装置，使得装置通用性大大提高，能适应不同车型。同时加以改装也可用于电动车道路测试等场合。电动车自动驾驶系统是一种控制具有个人自主自动驾驶能力行为的一种机械驱动装置。它们还可以根据平时人们的驾驶指令自动进行各种相关的自动驾驶控制操作，如紧急启动、加速、制动、变换车道等。还有车可以通过采用环境自动感知系统实现车辆自主控制驾驶各种行为，如车辆轨迹自动跟踪、变换车道、避免碰撞、停车等，与其他驾驶员自主驾驶行为相比，该自动自主驾驶控制装置同时具有控制精度高、重复性好等诸多优点，该自动自主驾驶控制装置同时通过采用环境自动感知与识别系统，能显著大幅提高车辆自动化控制程度，并能直接代替其他驾驶员驾车完成一定的疲劳和具有危险性的驾驶。道路交通事故每年在全世界造成约6000亿美元的经济损失。传统的人工驾驶会占用更多的人工时间且安全性得不到保证，交通事故频发。设计一种控制精度高、安全性能好、疲劳耐久性强、自动化程度高的自动驾驶系统是解决我国交通事故高发的有效办法。参考文献[1]李小润,钟日敏,黄祖朋,等.纯电动汽车自动驾驶功能设计[J].时代汽车,2021(6):2.[2]段建民,张云飞,夏天.自动驾驶电动汽车驱动控制系统的设计与调试[J].自动化技术与应用,2016,035(012):16-19,31.[3]赵炯,王伟.基于传感器融合技术的电动汽车自动驾驶系统的开发[J].2022(9).[4]谢宪毅.电动汽车自动驾驶平台及其技术研究[D].青岛理工大学,2016.[5]黄勇刚.纯电动汽车自动驾驶系统研究[D].重庆交通大学.[6]刘立强.智能电动汽车整车控制策略及中央控制系统研究