我國無人駕駛汽車的發展現狀及趨勢分析

河北師范大學職業技術學院 康新媚

大力發展新能源汽車技術是當前我國汽車工業的主導方向。隨著5G、人工智能、大數據、云計算的迅速發展，新能源汽車將會邁向一個新的時代——“無人駕駛”時代，實現電動化、智能化、網聯化、共享化。如今，無人駕駛汽車越來越得到大眾的關注。為了實現無人駕駛，必須使互聯網、通訊技術相互協同，幫助人們在關鍵時刻做出合適的決定，替人們做出判斷，保證出行安全。無人駕駛是大勢所趨，它終將會找到一條適宜的發展路線，為智能化交通作出巨大貢獻。

1 我國無人駕駛汽車的發展現狀

由于起步較晚，我國無人駕駛汽車技術的發展仍處于初期探索階段。1989年國防科技大學研制出了首輛智能汽車，由于技術和其他因素限制，直到1992年，經過數次測試和技術完善，才稱得上第一輛真正意義上的無人駕駛汽車。而后，國家大力提倡發展新能源，并且隨著人工智能的迅速發展，北汽、廣汽、上汽、長安、比亞迪等企業紛紛將無人駕駛作為長期發展目標。近些年部分IT行業也開始涉足無人駕駛領域，如百度、騰訊、阿里巴巴、滴滴、華為等。他們將為國內的無人駕駛汽車提供更加豐富的想法和先進技術，為我國無人駕駛注入新鮮血液。目前，國內首款商用無人駕駛巴士是由金龍客車和百度公司聯手打造的，該車完全根據L4級無人駕駛汽車的特點來設計，沒有轉向盤、制動踏板、驅動踏板，由無人駕駛系統來操控。該車目前只涉及商用領域，如公園、景區、機場等。

隨著5G的到來，無人駕駛發展前景將更加廣闊。5G 具有傳輸速度快、延時低、可靠性高等特點。2019年，四川省成都市、山東省濟南市及浙江省湖州市德清縣先后進行了5G自動駕駛汽車道路測試。河南省鄭州市也開通了5G自動駕駛運營線路，在開放道路上進行測試也指日可待。目前我國無人駕駛技術尚不成熟，在安全性、技術性、法規方面仍然存在問題，還需要經過長期的努力才能達到理想狀態。

2 無人駕駛汽車的關鍵技術

無人駕駛汽車是多種技術相結合的產物，其關鍵技術包括環境感知技術、通信技術、定位技術、導航技術、路徑規劃及決策與控制技術等。

2.1 環境感知技術

環境感知是無人駕駛汽車最基礎的技術，也是最重要的技術，它直接關乎人和車輛的安全，相當于人的眼睛。環境感知要求汽車對周圍復雜的環境進行感知，包括行駛過程中前方道路是否通暢，車輛附近是否有障礙物，以及前方后方是否有其他車輛靠近，即無人駕駛汽車在行駛過程中需要對周圍基礎設施、道路情況、障礙物、交通標識、交通信號燈及周圍車輛等進行感知。無人駕駛汽車通過各種傳感器感知周圍環境，如攝像頭、超聲波雷達、激光雷達、毫米波雷達、紅外線傳感器等。當然，不同的傳感器有不同的工作范圍，他們各自發揮著自己的作用并相互結合，才能更好地為無人駕駛汽車服務。

2.2 通信技術

隨著5G時代的到來，越來越多的無人駕駛汽車研制企業都投入其中，5G主要具有以下優勢。

（1）具有超高的網速和大寬帶。車輛在行駛過程中必須時刻與周圍的信息進行實時交互，獲得一些必要的數據，而這些數據能否上傳到云端以及需要多長時間獲得反饋取決于大寬帶和高網速。此外，攝像頭拍攝圖像的清晰度也取決于網速。

（2）延時低和可靠性高。按照5G標準，延時將會降低到1毫秒，響應距離大大縮短，在一定程度上保證了無人駕駛汽車的安全性。

（3）5G的邊緣計算技術為了降低數據傳輸帶來的超負荷，將數據的計算和存儲中心分散到離數據源更近的地方，這也是無人駕駛汽車技術中重要的一點。

2.3 定位導航技術和路徑規劃

無人駕駛汽車利用全球定位系統（GPS）來確定自身所處的位置，利用導航技術對所去目的地的速度和方向進行規劃。目前，GPS和北斗是我國無人駕駛汽車上廣泛使用的導航系統。但僅僅使用它們是不夠的，例如，百度“阿波龍”車搭載的是GPS+RTK（載波相位差分技術）。RTK目前也在被廣泛的使用，該技術是將基站收集到的定位數據與移動站收集到的數據進行差分，可獲得厘米級的定位結果。

路徑規劃目前在人工智能的基礎上朝著最優路線發展，大大節省駕乘人員的時間。路徑規劃根據環境信息可分為全局規劃和局部規劃。全局規劃需要掌握總體的環境信息，因此只用作對全局的靜態規劃。局部規劃需要利用車輛傳感器的信息，因為傳感器的信息是實時變化，所以局部規劃用作動態規劃。全局規劃無法對實時信息進行規劃，如車輛周圍的環境變化、障礙物大小及道路情況等，但可以規劃出最優路線和最終行駛時間。而局部規劃不僅考慮了這些因素，還將行駛過程中的實時交通情況包含其中。因此，全局規劃和局部規劃可以相互結合、相互補充。

2.4 決策與控制技術

當無人駕駛汽車進行環境感知和定位導航進行路徑規劃后，便由執行器開始進行操作控制，無人駕駛汽車開始自動駕駛。當無人駕駛汽車在行駛過程中遇到不可預知的狀況后，它可自動進行判斷決策，重新開始路徑規劃，并且結合當前位置和周圍環境，做出最優決策。

3 無人駕駛汽車發展存在的問題

3.1 安全與技術問題

目前我國的互聯網發展迅速，無人駕駛汽車融合了現代通信與網絡技術，而一旦出現網絡故障，無人架勢汽車將無法辨別周圍環境、識別周圍車輛及交通信號燈這些基本設施，交通事故是不可避免的。

3.2 無人駕駛汽車接納和普及問題

現在我國的無人駕駛汽車技術還未成熟，可靠性還不高，多數人對無人駕駛汽車不夠信任，人們還需要一段時間來適應新生事物。破除人們的觀念歸根結底還是要靠無人駕駛汽車自身的技術。所以無人駕駛汽車要想得到更好的發展，還需要提升自身的技術才能令人信服。

3.3 成本問題

無人駕駛汽車的研發成本非常高，因其昂貴的零件和傳感器系統，以及需要多次進行道路測試，需要花費大量的人力、物力和財力。

3.4 法律法規問題

我國無人駕駛汽車雖然已經開始進行道路測驗，但是還不能適應所有的道路。所以一旦發生交通事故，相關的法律責任究竟該由誰承擔，相關的法律法規還不夠健全。

3.5 對其他相關行業的影響

無人駕駛汽車行業必定會對傳統汽車行業及其相關產業造成極大沖擊。隨著新能源和無人駕駛汽車的普及，人們的共享意識逐步增強，傳統汽車利潤將會大幅度下降，從而導致汽車行業秩序被打亂，傳統汽車制造業地位也將受到極大沖擊。無人駕駛汽車的出現也會對一些相關行業造成影響，如傳統駕駛行業的司機也將面臨著失業，交通事故率降低后保險公司出險人員的工作也將受到影響。如今加油站已經普遍，而無人駕駛汽車需要充電不需要加油，加油站勢必會受到極大沖擊。

3.6 無人駕駛汽車充電問題

近年來我國充電樁數量雖大幅度增長，但還遠遠不能滿足當前電動汽車及無人駕駛汽車的需求。而且充電樁基礎設施分布不平衡，大都集中在北上廣等地區及一線城市。

4 無人駕駛汽車的發展趨勢及展望

目前，無人駕駛汽車發展仍然面臨著許多挑戰，我國還需要經過長期不懈的努力解決當前遇到的技術瓶頸問題。5G與無人駕駛技術相結合是必然的，這是科技進步和時代發展的產物，我們將走向一個新的時代——“5G+無人駕駛”時代。“5G+無人駕駛”的實現，需要更加智能化的系統、更高的網絡傳輸速度、更精準的實時道路信息、更齊備的車內安全設施，讓人們享受出行便捷性的同時，還能夠感受無人駕駛汽車的安全可靠。

在不久的將來，無人駕駛終將替代人類駕駛，降低交通擁堵和事故，使人們出行更加便利，為社會做出巨大貢獻，推動時代發展。時代在改變，社會在進步，任何技術都在創新，無人駕駛汽車前景也會十分廣闊。