对于无人驾驶汽车发展现状分析

中国特色社会主义理论与实践研究结课作业对于无人驾驶汽车发展现状分析高天雨2220150049摘要：本文首先介绍了国内外无人驾驶汽车的发展现状,并简单讨论了相关的关键技术,最后阐述了无人驾驶汽车领域的发展方向。以及无人驾驶汽车在国内外近十年左右的发展前景。关键词：无人驾驶；人工智能；发展前景；1.介绍人工智能（ArtificialIntelligence），英文缩写为AI。它是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。人工智能是计算机科学的一个分支，它企图了解智能的实质，并生产出一种新的能以人类智能相似的方式做出反应的智能机器，该领域的研究包括机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理和专家系统等。人工智能从诞生以来，理论和技术日益成熟，应用领域也不断扩大，可以设想，未来人工智能带来的科技产品，将会是人类智慧的“容器”。无人驾驶汽车是一种智能汽车,也可以称之为轮式移动机器人,主要依靠车内以计算机系统为主的智能驾驶仪来实现无人驾驶。它一般是利用车载传感器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,控制车辆的转向和速度,从而使车辆能够安全、可靠地在道路上行驶。无人驾驶汽车从根本上改变了传统的“人—车—路”闭环控制方式,将不可控的驾驶员从该闭环系统中请出去,从而大大提高了交通系统的效率和安全性。现代无人驾驶汽车以汽车工业为基础,以高科技为依托,遵循由低到高、由少到多、由单方面到多方面、螺旋上升的规律发展。其横向发展离不开各种用途的实际需要,而其纵向发展的生命力在于持续不断的技术创新。2.背景及研究现状该领域已经达到世界先进水平。中国自主研制的无人车——由国防科技大学自主研制的红旗HQ3无人车，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，创造了中国自主研制的无人车在复杂交通状况下自主驾驶的新纪录，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，达到世界先进水平。红旗HQ3无人车由国防科技大学自主研制，2011年7月中旬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，总距离286公里。实验中，无人车自主超车67次，途遇复杂天气，部分路段有雾，在咸宁还遭逢降雨。红旗HQ3全程由计算机系统控制车辆行驶速度和方向，系统设定的最高时速为110公里。在实验过程中，实测的全程自主驾驶平均时速为87公里。国防科技大学方面透露，该车在特殊情况下进行人工干预的距离仅为2.24公里，仅占自主驾驶总里程的0.78%。到2020年，驾驶员将不必再为汽车追尾而烦恼，“无人驾驶汽车将通过自身的雷达系统检测与前车的距离，如果与前车距离过近，汽车将会自动刹车。到2030年，驾驶员基本上可以在较复杂路况下只控制方向盘或只踩油门和刹车了，因为半自动驾驶技术会在大多数车辆上得到应用，那时汽车会自动设置路线或自动进行油门和刹车的配合。国家自然科学基金委员会称，中国自主研发的无人驾驶汽车2013年将测试从北京行驶到天津，2015年将测试从北京行驶到深圳。3.无人驾驶汽车的技术原理无人驾驶汽车开发的关键技术主要有两个方面:车辆定位和车辆控制技术。这两方面相辅相成共同构成无人驾驶汽车的基础。无人驾驶汽车是通过车载传感系统感知道路环境，自动规划行车路线并控制车辆到达预定目标的智能汽车。它是利用车载传感器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，控制车辆的转向和速度，从而使车辆能够安全、可靠地在道路上行驶。集自动控制、体系结构、人工智能、视觉计算等众多技术于一体，是计算机科学、模式识别和智能控制技术高度发展的产物，也是衡量一个国家科研实力和工业水平的一个重要标志，在国防和国民经济领域具有广阔的应用前景。技术的支撑使得无人驾驶汽车的研发以及发展项目获得重大的突破。无人驾驶汽车研发与发展的关键技术主要体现在以下两个方面：车辆控制技术和车辆精确定位技术，这两个方面相技术支撑是无人驾驶汽车产业发展的前提。车辆控制技术是无人驾驶汽车的核心技术，这是无人汽车能够完成自主驾驶的重要保障。无人驾驶是利用微型计算机系统、电子产品来控制汽车，进行仿人驾驶，通过对驾驶周围的环境信息获取后，进行预先的判断与分析后，从而执行车辆如何驾驶的命令程序。车辆控制技术是一种非常典型的预瞄控制技术,传感器系统通过感知当前行驶道路环境下的预瞄点,再根据预瞄点来准确地控制车辆的行为。面对复杂的驾驶环境，汽车能否合理控制车速或进行紧急制动，这就需要汽车对周围的环境预先进行感知、判断以及处理。无人驾驶汽车是一个综合的集成系统，它集自动泊车系统、自动驾驶系统、堵车辅助系统、传感器系统等于一身。车辆定位技术是无人驾驶汽车行驶的基础。无人汽车的行驶状况必须准确可靠地掌握在人们的手中。目前主要的定位系统有美国军方的全球导航卫星定位系统；俄罗斯的全球轨道导航卫星系统；我国的北斗2代定位系统；欧洲空间局的NAVSAT，这些都是可供使用的卫星定位系统，使汽车时时得以掌控。在汽车定位中视觉技术也得到了广泛的应用。目前，无人驾驶汽车常用的视觉技术一般包括红外摄像技术以及普通摄像技术。红外摄像头工作原理是红外灯发出红外线照射物体，红外线漫反射被监控摄像头接收形成视频图像。车辆定位技术是无人驾驶汽车行驶的基础。目前常用的技术包括磁导航和视觉导航等。其中,磁导航是目前最成熟可靠的方案,现大多数均采用这种导航技术。例如，荷兰阿姆斯特丹国际机场和鹿特丹的ParkShuttle系统，上海交通大学的CyberC3系统等。磁导航最大的优点是不受天气等自然条件的影响，即使风沙或大雪埋没路面也一样有效，而且便于维护。另外，通过变换磁极朝向进行编码，可以向车辆传输道路特性信息。诸如位置、方向、曲率半径、下一个道路出口位置等信息。但是,磁导航方法往往需要在道路上埋设一定的导航设备(如磁钉或电线)，系统实施过程比较繁琐，且不易维护，变更运营线路需重新埋设导航设备。视觉导航就不存在这个问题。视觉导航的优点是车载计算机可以在试验样车偏离目标车道前，事先知道并预防其发生。同时当在高速公路使用时，不需要对现有的道路结构做变化。并且在混合交通中，也可使用。其缺点为：当风沙、大雾等自然因素致使能见度过低或路面上的白色标线不清晰时，导航系统会失效。但由于视觉导航对基础设施的要求很低，被公认为是最有前景的定位方法。4．各方对于无人驾驶技术的态度2014年12月，大多数英国民众对无人驾驶汽车持保守态度。英国机械工程师协会今年上半年公布的一项调查结果显示，56%的人明确表示不会购买无人驾驶汽车，愿意购买的人只占20%，其余人持观望态度。支持者通用汽车和卡内基梅隆大学（CarnegieMellonUniversity）的研究者正在合作开发无人驾驶车，并希望在2018年前投入市场。车辆无人驾驶技术的优点是使出行更安全（因为去除了人为失误因素）、缓解交通压力、并减少环境污染。反对者一些人喜欢驾车的人：有时候，驾驶会让人感到轻松惬意，而且要让人们愿意托付性命，无人驾驶技术还得解决许多问题。驾驶员失误也有其反面优势，那就是人类的判断能力。无人驾驶技术永远是将保护车辆和车内人员作为第一要务。而一个驾驶员则可能宁愿牺牲自己的车来保护他人。例如，您驾驶时前方有辆车突然打滑，而您已经来不及停车。此时，在您的左边有一辆大卡车，右边则是一群等着过马路的孩子。大多数司机会选择撞向大卡车，以避免撞到行人。而无人驾驶车辆无法识别孩子们——它只会简单地看到右边的阻力较少，而将车转而冲向右边。这是个极端的例子，但是类似的问题有待解决，只有这样才能安心告诉车该往哪儿走，然后轻松享受无人驾驶之旅。在世界经济论坛&波士顿咨询：2015年无人驾驶汽车研究报告中指出。调研分为多个部分，在新加坡、柏林和伦敦进行四小时的焦点小组实验，在10个国家进行深度在线调查，对5000名城市居民进行了问卷统计，还有对25个城市政策制定者进行深度访谈，讨论了城市在无人驾驶中的角色。最后我们选定了8个国家，做成以下分析报告。在本文中截取了部分问题的调查结果：1、58%消费者对无人驾驶汽车抱有开放态度2、43.5%为什么想要无人驾驶汽车？不想找车位3、69%生产者最好是：传统车商+科技公司4、66%能源来源：偏爱电动5、5000美元无人驾驶汽车的额外花费其中43%的消费者愿意额外花费更多钱购买有无人驾驶功能的车。在这之中，有

62%

的回答者表示，愿意额外花费超过5000美元。相比之下，中国有53%的回答者愿意花费超过5000美元，而新加坡这个比例达到了89%。37%不愿意与陌生人在无人驾驶出租车独处中国和印度分别有62%和67%的回答者欣然表示可能会考虑和别人拼无人驾驶出租车。而日本、英国和荷兰是最不愿意拼无人驾驶出租车的国家，分别只有24%、18%、15%的回答者可能会这么做。5.无人驾驶汽车的发展前景无人驾驶车是一种智能化的移动交通工具，它能够代替人类驾驶员实现一系列驾驶行为。它涉及到环境感知察觉、导航定位以及智能决策控制等众多学科的研究领域。无人驾驶