無人駕駛汽車的現(xiàn)狀與發(fā)展前景

陸濤 李杰 宋云龍

摘要：近些年來，汽車與人工智能的結合愈加契合，汽車在智能駕駛方面體現(xiàn)出的便利更加顯著。文章簡要分析了無人駕駛汽車的技術現(xiàn)狀及其產業(yè)化所面臨的問題，并對其發(fā)展前景做了一個符合實際的展望。

關鍵詞：無人駕駛；發(fā)展現(xiàn)狀；發(fā)展前景

1 前言

科學是幻想的終結者。無人駕駛汽車已經不再僅僅是科幻片中的道具，它正與我們漸行漸近，在不久的將來必將成為汽車市場的主角。面對這這塊誘人的蛋糕，不僅沃爾沃、奔馳、寶馬、通用、大眾、豐田等傳統(tǒng)汽車廠商在厲兵秣馬，谷歌、蘋果等IT企業(yè)也分外眼紅，意欲執(zhí)汽車互聯(lián)之牛耳。它們各有所長，只有充分合作，以更開放和積極的姿態(tài)，迎接汽車誕生以來最宏偉的革命，才能在未來卓立潮頭。那些行動緩慢和拒絕變革的，終將淪為智能汽車市場的看客。但與此同時，人們也存在著對無人駕駛的擔憂，它還處于概念階段，其市場化面臨多只攔路虎，無論是技術成熟度、配套設施的完善還是政治法規(guī)等，都有很多工作要做，而能否被普羅大眾接受，答案還需苦苦找尋。

2 無人駕駛汽車的發(fā)展現(xiàn)狀

2.1 國外無人駕駛汽車的研發(fā)狀況

從上世紀開始國外就開始進行了無人駕駛汽車的研究。美國谷歌公司作為最先發(fā)展無人駕駛技術的公司，其研制的全自動駕駛汽車能夠實現(xiàn)自動起動行駛與停車。谷歌自動駕駛汽車項目重組為一家名為Waymo的獨立公司。Waymo于2017年11月7日對外宣布，將對不配備安全駕駛員的無人駕駛汽車進行測試。預計無人駕駛汽車測試活動將在2018年加速，2018年Waymo可能將會在公路上部署更多完全無人駕駛汽車。除了傳統(tǒng)汽車業(yè)強國與谷歌等互聯(lián)網企業(yè)已經開始無人駕駛汽車的研發(fā)并且已經取得了相當好的成果之外，蘋果、Uber等也已經將業(yè)務范圍向無人駕駛汽車傾斜。

2.2 國內無人駕駛汽車的研發(fā)狀況

我國關于無人駕駛汽車的研究相對國外起步較晚，但是發(fā)展迅速。目前，國內的百度、長安等企業(yè)以及國防科技大學、軍事交通學院等軍事院校的無人駕駛汽車走在國內研發(fā)的前列。例如長安汽車實現(xiàn)了無人駕駛汽車從重慶出發(fā)一路北上到達北京的國內無人駕駛汽車長途駕駛記錄。百度汽車同樣在北京進行了初次無人駕駛汽車在北京道路的實驗并且取得了成功。而到2020年，無人駕駛車輛有望在北京到崇禮的延崇高速路上實現(xiàn)道路測試。相關技術的快速發(fā)展無疑為無人駕駛的未來提供了強有力的技術支持。

3 無人駕駛汽車未來遇到的問題

3.1 技術難題

研發(fā)人員目前面臨的最棘手的技術問題是如何提高汽車的視覺能力，如何將人類的視覺能力復制于電腦系統(tǒng)。人腦有幾乎 1/5 用于圖像處理，對人類的視覺能力我們還有很多沒有弄明白的地方，目前所研發(fā)的電腦視覺系統(tǒng)還非常的低端和原始。一般無人駕駛汽車使用的激光掃描儀無法穿越固體障礙物，如果有行人突然出現(xiàn)在車道上，掃描儀是無法及時檢測的。無人駕駛汽車不僅需要留意周邊的其他車輛，還必須能夠檢測到周圍的路人、車道、停止線、交通標識、交通燈等等一系列因素；也需要有預測諸如目前行駛的車道是否會在幾百米之外終止、前方道路上是否有停泊車輛等問題的能力。此外，當路面上有積雪時，無人駕駛汽車經常會面臨無法“看清”道路標志及其他線索的難題，而電腦必須利用這些信息才能進行正確的定位。

3.2 預測和回應人類的行為

目前還沒有人能解決這個難題，但這卻是確保無人駕駛汽車安全行駛必須解決的問題。當車輛需要在樓房建設區(qū)域、事故區(qū)域或是其他會有人通過手勢信號來指揮行車的區(qū)域穿行時，無人駕駛汽車也將面臨難題。這需要汽車可以精確地觀察停車標志、交通信號燈、限速標牌、其他車輛的行為以及人類駕駛員會關注的其他通用信息，以判斷以什么樣的速度行車，以及何時何地需要轉彎等。但是，當有人用手勢信號來指示車輛通行時，尤其是當這些手勢信號與交通信號燈或停車標志有沖突時，無人駕駛汽車就會感到困惑了（這種情況在城市的十字路口經常會發(fā)生）。

3.3 成本問題

在汽車界絕大多數(shù)人士看來，無人駕駛汽車產業(yè)化瓶頸主要來自于成本，所面臨的挑戰(zhàn)包括開發(fā)低成本、穩(wěn)定可靠的傳感器及大量的軟件開發(fā)。全球主流企業(yè)在無人駕駛汽車領域的前期研發(fā)投入都非常龐大。由于無人駕駛汽車更多依賴于汽車電子產品和軟件，根據(jù)摩爾定律，未來隨著無人駕駛技術研究的進一步深入，廉價的電子零部件替代品出現(xiàn)將會使無人駕駛汽車的成本快速下降。

3.4 政策法規(guī)問題

雖然美國、日本等發(fā)達國家鼓勵無人駕駛技術的高速發(fā)展，但是其也對無人駕駛汽車上路行駛做出了明確的限制于規(guī)定。無人駕駛如何實現(xiàn)真正意義上的無人駕駛是必須面對的問題。無人駕駛汽車要想合法上路行駛，首先要解決政策法規(guī)的問題。無人駕駛汽車實際行駛過程中難免會因為某些原因而產生事故，如何劃分事故責任，如何做到公正裁決等等這些都是要進行深入討論與驗證的問題。目前并沒有那些國家對無人駕駛汽車專門制定完善的政策法規(guī)，要想真正的實現(xiàn)無人駕駛汽車的普及化，這是一個必須解決并且需要格外小心的問題。

3.5 其他問題

無人駕駛汽車的一個最大特點，就是車輛網絡化、信息化程度極高，而這也對電腦系統(tǒng)的安全問題形成極大挑戰(zhàn)。一旦遇到電腦程序錯亂或者信息網絡被入侵的情況，如何繼續(xù)保證自身車輛以及周圍其他車輛的行駛安全，這同樣是未來急需解決的問題。同時，無人駕駛汽車將徹底改變人們的駕乘方式，這種方式能否被樂于駕駛的人們所接受，以及如何適應不同的“馬路文化”，都將是需要面對的問題。

4 無人駕駛汽車的發(fā)展前景

盡管目前無人駕駛汽車產業(yè)化仍存在各種問題，但無人駕駛汽車實質上是建立在汽車主動安全技術、智能化技術逐步升級的基礎上的，只要市場對這些技術有持續(xù)的需求，就能推動汽車向完全無人化演進。因此，相當多的企業(yè)對于其前景表示樂觀。

目前各整車制造企業(yè)采取發(fā)展的路線是：首先以高速公路為中心實現(xiàn)自動駕駛技術，然后逐漸推廣到主要公路乃至普通公路。人們普遍認為，相比突然推出全自動無人駕駛汽車，循序漸進的引入和推廣自動駕駛技術才是可行之道。

高速公路上的駕駛環(huán)境和標志都較為良好，但是速度很快，而且對于駕駛員來說較為枯燥，運用在這個方向可以很好地解決這個任務 并提高交通效率和安全性。在結構化良好的高速公路上，只要完成車 輛識別和標志線跟蹤便能實現(xiàn)全自動駕駛。

在城市中，道路上的車輛和人群眾多且環(huán)境復雜，對傳感器的感知和計算機系統(tǒng)的控制提出了更高的要求，但是駕駛速度較慢，因而 比較安全可靠，很有應用前景。

無人駕駛汽車使用的各種傳感器、計算機在性能、技術方面已經取得了很大的進步，價格也將大幅降低，但對于我國而言，無人駕駛汽車目前使用的攝像機、雷達等關鍵設備幾乎全部依靠進口，導致無人車設備或裝置的價格仍居高不下，普通消費者無法承受。未來國家應加大投入，加強基礎研究和原材料研究，實現(xiàn)關鍵設備和技術的突破。隨著我國北斗導航系統(tǒng)的完善，基于導航技術的無人駕駛汽車的研發(fā)也將會得到國家以及相關部門的支持，保證我國無人駕駛汽車技術與國際研究水平的接軌。

5 結語

無人駕駛通過改變人與車、人與道路、車與道路之間的關系，使三者彼此之間形成一種信息交互，從而實現(xiàn)車聯(lián)網，汽車可以進行雷達探測并收集來自道路狀況的反饋，及時作出適當?shù)恼{整，和駕駛員一起面對復雜的路況。無人駕駛的出現(xiàn)從根本上改變了傳統(tǒng)汽車的控制方式，對于交通系統(tǒng)的安全性與通行效率有了較大保障。相信隨著經濟和科學技術的發(fā)展，無人駕駛汽車的普及不是夢。