智能交通領(lǐng)域中自動(dòng)駕駛發(fā)展和應(yīng)用分析

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關(guān)鍵字：交通強(qiáng)國(guó) 自動(dòng)駕駛 應(yīng)用場(chǎng)景 商用化

一、背景

改革開放以來，交通是我國(guó)發(fā)展最快的行業(yè)領(lǐng)域。在1978年-2018 年40 年間，交通基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)模大幅度增長(zhǎng)，鐵路、高速鐵路、公路、高速公路、碼頭泊位、萬噸級(jí)泊位、機(jī)場(chǎng)等均實(shí)現(xiàn)了跨越式增長(zhǎng)，其中高速鐵路和高速公路更是躍居世界第一。

從未來發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)來看，我國(guó)交通行業(yè)仍然存在著綜合交通運(yùn)輸體系一體化發(fā)展滯后；綠色智能交通技術(shù)發(fā)展水平不高，能力不強(qiáng)；治理體系和治理能力亟需完善和提升；可持續(xù)發(fā)展能力弱的問題。

十九大將“交通強(qiáng)國(guó)”上升為國(guó)家戰(zhàn)略。交通強(qiáng)國(guó)主要表現(xiàn)在：完善的基礎(chǔ)設(shè)施，合理的運(yùn)輸結(jié)構(gòu)；先進(jìn)的科技裝備，高效的運(yùn)輸服務(wù)；科學(xué)的發(fā)展路徑，可靠的運(yùn)維體系；現(xiàn)代的治理能力，一流的人才隊(duì)伍；開放的市場(chǎng)環(huán)境，發(fā)達(dá)的全球網(wǎng)絡(luò)。

在交通強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略中，智能交通是基礎(chǔ)設(shè)施提質(zhì)增效的主要推手，是提高運(yùn)輸效率的重要手段，是提升運(yùn)輸服務(wù)品質(zhì)的關(guān)鍵，是提高交通安全水平的利器，是緩解交通擁堵的有力手段，是實(shí)現(xiàn)交通世界領(lǐng)先的重要抓手。智能交通系統(tǒng)是重要標(biāo)志之一，自動(dòng)駕駛是智能交通發(fā)展的重要領(lǐng)域之一。隨著人工智能、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等新技術(shù)的迅速發(fā)展，以自動(dòng)駕駛為代表的新一代智能交通系統(tǒng)將逐漸成為解決交通問題的突破口。

二、道路交通安全面臨的問題分析

當(dāng)前，道路交通安全呈現(xiàn)出事故多、占比高、壓降慢的特點(diǎn)，交通安全已成為安全生產(chǎn)的主要矛盾。保障道路交通安全面臨巨大壓力。交通流量持續(xù)迅猛增長(zhǎng)，以江蘇為例，2018 年五一假期高速公路總流量突破332 萬輛，連續(xù)6 年以年均14%的速度激增。基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)維護(hù)存在不平衡，農(nóng)村路段安全隱患多，農(nóng)村地區(qū)成為道路交通安全新短板，事故率和死亡人數(shù)攀升，存在交叉道口多密、路口視線不良、無信號(hào)燈控制等問題。交通參與者安全意識(shí)不強(qiáng)、素質(zhì)不高，機(jī)動(dòng)車闖紅燈、酒后駕駛、超速行駛、貨車超載等交通違法行為屢禁不止，違法成本低。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)90%以上交通事故是因駕駛不慎導(dǎo)致。由此看出，頻發(fā)的交通事故以及相對(duì)低下的通行效率已成為當(dāng)前最頭痛的問題。

從駕駛和擁堵中解放出來就成為了社會(huì)的新訴求。隨著人工智能、深度學(xué)習(xí)技術(shù)的成熟，算法開始能夠識(shí)別物體屬性，做出類人的合理決策，自動(dòng)駕駛成為可能。應(yīng)用自動(dòng)駕駛技術(shù)可以有效減少事故發(fā)生率。其優(yōu)越性表現(xiàn)在：

路徑規(guī)劃——選擇最優(yōu)路線，最快到達(dá)目的地。

速度巡航——減少因未按規(guī)定行駛速度造成的交通事故和擁堵。

機(jī)器操控——減少因疲勞駕駛造成的交通事故。

規(guī)范駕駛——減少因未按規(guī)定行駛（酒駕、變道等）造成的交通事故及交通擁堵。

三、自動(dòng)駕駛定義、商用現(xiàn)狀、政策研究分析

自動(dòng)駕駛是車輛通過車身布置的傳感器，對(duì)周圍環(huán)境進(jìn)行感知并做出控制決策，包括縱向和橫向組合控制，縱向主要控制車速，橫向主要控制方向。自動(dòng)駕駛過程主要包括信息采集、處理和執(zhí)行指令三個(gè)階段。其原理是自動(dòng)駕駛汽車通過布置在車身的雷達(dá)、攝像頭等傳感設(shè)備，對(duì)周圍環(huán)境進(jìn)行探測(cè)，采集周圍行人、車輛位置、速度和加速度、車道線等信息。將信息傳送到ECU 進(jìn)行分析、計(jì)算并做出控制決策，然后將決策傳送到發(fā)動(dòng)機(jī)/電機(jī)管理和電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（EPS），實(shí)現(xiàn)車輛加速、減速和轉(zhuǎn)向操作。

從2009 年起，Google、百度等科技巨頭進(jìn)入自動(dòng)駕駛領(lǐng)域。我國(guó)的自動(dòng)駕駛發(fā)展保持與國(guó)際并跑的態(tài)勢(shì)，國(guó)內(nèi)自動(dòng)駕駛發(fā)展從地域上看，產(chǎn)業(yè)發(fā)展集中在北京、廣東、上海、浙江、江蘇，技術(shù)領(lǐng)域涵蓋了ADAS/駕駛解決方案、成車機(jī)器人制造、雷達(dá)傳感器、行車系統(tǒng)和算法、地圖和導(dǎo)航等方面。從商用化現(xiàn)狀可以看出，這些企業(yè)還處于技術(shù)研發(fā)階段，跨界和整合是的產(chǎn)業(yè)鏈進(jìn)入了深度合作期，優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)可以上企業(yè)和整個(gè)產(chǎn)業(yè)向好發(fā)展。

我國(guó)的自動(dòng)駕駛商用化政策研究和制定應(yīng)從參與角色的角度出發(fā)，構(gòu)建產(chǎn)業(yè)生態(tài)。政府作為頂層設(shè)計(jì)的制定者，政策上支持扶持，創(chuàng)新業(yè)態(tài)環(huán)境，行使企業(yè)監(jiān)管引導(dǎo)權(quán)力，積極儲(chǔ)備和培養(yǎng)人才，加強(qiáng)對(duì)外交流合作；行業(yè)應(yīng)規(guī)劃引導(dǎo)服務(wù)，成為政企合作的橋梁，積極開展技術(shù)研討、制定技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，人才專家為引導(dǎo)，搭建行業(yè)交流平臺(tái)；企業(yè)應(yīng)著力于國(guó)產(chǎn)裝備制造，核心技術(shù)研發(fā)，仿真測(cè)試模擬，并遵守國(guó)家和行業(yè)法律法規(guī)，積極引進(jìn)人才，加強(qiáng)國(guó)際交流合作。

四、自動(dòng)駕駛應(yīng)用場(chǎng)景構(gòu)想和商用化切入點(diǎn)暢想

關(guān)于應(yīng)用場(chǎng)景構(gòu)想主要是以下四個(gè)方面：

1.重點(diǎn)車輛主動(dòng)安全防控應(yīng)用

基于車路協(xié)同的重點(diǎn)車輛主動(dòng)安全防控在城市道路場(chǎng)景下可實(shí)現(xiàn)盲區(qū)預(yù)警、交叉口相撞預(yù)警；路況預(yù)警、突發(fā)事件預(yù)警；設(shè)置電子圍欄在重點(diǎn)區(qū)域和點(diǎn)段布控；在高速公路場(chǎng)景下，可實(shí)現(xiàn)事前預(yù)警，在途監(jiān)控和聯(lián)合執(zhí)法，事后溯源。

2.快速公交應(yīng)用場(chǎng)景

快速公交有線路固定，使用專用車道，對(duì)場(chǎng)景識(shí)別和安全控制等算法的要求相對(duì)于社會(huì)車輛較低的特點(diǎn)，更適合應(yīng)用自動(dòng)駕駛技術(shù)。

3.跨區(qū)域簡(jiǎn)單約束條件下貨運(yùn)組織場(chǎng)景

在高速公路運(yùn)輸組織新模式下，城市集疏運(yùn)中心為貨運(yùn)車輛起止地點(diǎn)，HUB 集貨物倉儲(chǔ)、集散、配載于一體，集合了匝道平縱曲線符合規(guī)范、配載場(chǎng)地、充電、車輛維修、人員休息等功能，在高速路段可實(shí)現(xiàn)貨車自動(dòng)駕駛。新模式下可承接公鐵聯(lián)運(yùn)，將碼頭、高速公路形成有機(jī)整體。

4.跨區(qū)域簡(jiǎn)單約束條件下私人出現(xiàn)組織場(chǎng)景

使用自動(dòng)駕駛技術(shù)，在跨區(qū)域私人出行場(chǎng)景下，在普通路段使用網(wǎng)約車，行駛到高速公路路段時(shí)使用共享無人駕駛車輛，在出入口完成網(wǎng)約車和無人駕駛車輛的換乘，保證安全、快速、便捷出行。

對(duì)于當(dāng)前自動(dòng)駕駛在我國(guó)商用化切入的思考，從分析行業(yè)痛點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)出發(fā)。

行業(yè)痛點(diǎn)：交通事故90%以上是貨運(yùn)，而人為因素占到80%以上；公路運(yùn)輸與鐵路等運(yùn)輸方式相比的可靠性較差，迫切需要將公路運(yùn)輸?shù)陌踩教嵘綔?zhǔn)軌道運(yùn)輸?shù)乃剑回涍\(yùn)司機(jī)短缺，從業(yè)人員面臨匱乏。

與國(guó)外相比我國(guó)的高速公路優(yōu)勢(shì)在于：高速路段時(shí)封閉路段；覆蓋了大部分的城市和鄉(xiāng)鎮(zhèn)；總體運(yùn)力充分。

結(jié)合以上分析，高可靠性自動(dòng)駕駛貨運(yùn)系統(tǒng)和客運(yùn)系統(tǒng)將技術(shù)極致化，將安全與能耗最優(yōu)化，是自動(dòng)駕駛商用發(fā)展最好的切入點(diǎn)。

五、結(jié)束語

我國(guó)的自動(dòng)駕駛處于探索期，政策、法規(guī)、技術(shù)、基礎(chǔ)設(shè)施都有待發(fā)展和完善，也有賴于政府、行業(yè)、企業(yè)等多方支持。