試論摩托車自動(dòng)駕駛技術(shù)

武夢(mèng)超

摘 要：我國(guó)交通行業(yè)快速發(fā)展，汽車的自動(dòng)駕駛技術(shù)蓬勃發(fā)展，自動(dòng)駕駛技術(shù)具備廣闊的發(fā)展前景。而摩托車和自動(dòng)駕駛技術(shù)結(jié)合，是自動(dòng)駕駛技術(shù)發(fā)展的一個(gè)方向，也是摩托車行業(yè)未來(lái)發(fā)展的一個(gè)方向。本文筆者通過(guò)對(duì)我國(guó)摩托車駕駛技術(shù)實(shí)際發(fā)展情況分析，簡(jiǎn)介目前摩托車自動(dòng)駕駛發(fā)展中遇到的困難，探討摩托車自動(dòng)駕駛技術(shù)的發(fā)展模式，科學(xué)技術(shù)推動(dòng)智能交通發(fā)展，改善摩托車駕駛環(huán)境。

關(guān)鍵詞：兩輪摩托車 自動(dòng)駕駛 自平衡

1 摩托車自動(dòng)駕駛技術(shù)發(fā)展的意義

摩托車是滿足居民出行的重要交通工具，保障摩托車駕駛員行駛安全是駕駛技術(shù)研究主要影響因素，技術(shù)革新和硬件發(fā)展需以安全為前提。對(duì)于跨騎式摩托車，比如一般的騎士車，街車和越野車，包括踏板車和各種輕便摩托車，這些車型與自動(dòng)駕駛技術(shù)在載客的應(yīng)用場(chǎng)景下的結(jié)合在目前看來(lái)是沒有實(shí)際意義的，甚至有可能是個(gè)偽命題。駕駛員始終握著方向把的情況下，如何能實(shí)現(xiàn)摩托車的自動(dòng)駕駛呢，又有什么必要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛呢？但這些車型的自動(dòng)駕駛研究也很有意義，在高速行駛中，自動(dòng)駕駛技術(shù)可以提供更好的駕駛體驗(yàn)，可以提供障礙物預(yù)警和規(guī)避方案。對(duì)于復(fù)雜路況和駕駛環(huán)境的記錄和分析也會(huì)對(duì)汽車的自動(dòng)駕駛提供參考。而在摩托車的耐久試驗(yàn)和碰撞試驗(yàn)當(dāng)中，自動(dòng)駕駛顯然有更大的發(fā)揮空間，使用人體模型代替駕駛員在耐久試驗(yàn)和碰撞試驗(yàn)中的作用，能夠節(jié)省一定的成本和時(shí)間，并能保證足夠的安全性[1]。在低速的情況下，自動(dòng)駕駛對(duì)技術(shù)的要求更低，也會(huì)有更高的安全性，在自動(dòng)泊車和自動(dòng)跟隨方面會(huì)有較大應(yīng)用。對(duì)于帶駕駛室和座椅的摩托車或者三輪摩托車來(lái)說(shuō)，自動(dòng)駕駛技術(shù)和應(yīng)用更加接近汽車的自動(dòng)駕駛，可以實(shí)現(xiàn)高速情況下的自動(dòng)駕駛和載人載物的功能。摩托車自動(dòng)駕駛技術(shù)的發(fā)展對(duì)減少交通事故，提高摩托車行駛安全性具有積極的作用，并且對(duì)摩托車行業(yè)未來(lái)發(fā)展也具有良好的推動(dòng)作用。

2 摩托車自動(dòng)駕駛技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀

自動(dòng)駕駛技術(shù)是行駛過(guò)程中自動(dòng)操作系統(tǒng)的概括，通過(guò)自動(dòng)行駛技術(shù)的應(yīng)用，節(jié)約人力成本，減少人力對(duì)駕駛情況的干涉，提高摩托車行駛控制精度，摩托車行駛技術(shù)優(yōu)化能夠增加摩托車駕駛安全性，自動(dòng)化駕駛技術(shù)應(yīng)用，是未來(lái)摩托車發(fā)展的主要趨勢(shì)。自動(dòng)駕駛發(fā)展現(xiàn)狀迅速，現(xiàn)代摩托車駕駛過(guò)程中，自動(dòng)化技術(shù)已經(jīng)得到一定程度的應(yīng)用，例如，寶馬在今年的拉斯維加斯CES展外場(chǎng)進(jìn)行了一個(gè)簡(jiǎn)單的展示，一輛R1200 GS（如圖1）獨(dú)自在外場(chǎng)悠然自得的繞圈畫八字，車上沒有任何人駕駛，也沒有工作人員遙控，整個(gè)過(guò)程十分自然，摩托車中應(yīng)用了自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)和自動(dòng)緊急制動(dòng)系統(tǒng)。

九號(hào)機(jī)器人早前發(fā)布了一款共享電動(dòng)滑板車，它可以在半自動(dòng)的情況下，進(jìn)行單個(gè)的自動(dòng)調(diào)動(dòng)和部署。這使得共享模型的滑板車或者電動(dòng)摩托車在未來(lái)可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)尋找合適的地方泊車，甚至可以實(shí)現(xiàn)駕駛員在幾公里范圍內(nèi)對(duì)這些滑板車或者電動(dòng)摩托車進(jìn)行“呼叫”[2]。再如「凌云智能」，其自主研發(fā)的兩輪摩托車（如圖2）已經(jīng)開始參與路測(cè)。此車使用全鋁底盤和碳纖維材質(zhì)車身，整車重量約400kg，內(nèi)置帶有靠背的座椅和安全防護(hù)裝置，類似汽車內(nèi)部結(jié)構(gòu)，可在保證駕駛員安全的情況下實(shí)現(xiàn)摩托車的無(wú)人駕駛。目前此車已經(jīng)實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。

目前自動(dòng)駕駛相關(guān)方面的研究重點(diǎn)還是在汽車上，大部分新能源車廠和科技互聯(lián)網(wǎng)公司相繼涌入汽車自動(dòng)駕駛的研究中，試圖在未來(lái)的出行領(lǐng)域占領(lǐng)更多的市場(chǎng)。但是自動(dòng)駕駛與摩托車的結(jié)合還在起步階段，各大摩托車廠商和科技公司還未完全介入摩托車自動(dòng)駕駛的布局，當(dāng)然這可能跟自動(dòng)駕駛在摩托車上應(yīng)用的范圍較小的原因[3]。這也造成了跟摩托車相關(guān)的技術(shù)資料和經(jīng)驗(yàn)較少，摩托車從業(yè)人員和駕駛員對(duì)新技術(shù)的適應(yīng)能力也決定著未來(lái)摩托車自動(dòng)駕駛的發(fā)展速度。但跟汽車自動(dòng)駕駛發(fā)展的歷程類似，新技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展絕對(duì)不會(huì)因?yàn)椴糠秩说暮鲆暥磺埃ν熊嚨淖詣?dòng)駕駛必將在未來(lái)會(huì)有更多的應(yīng)用和發(fā)展。設(shè)想一下，未來(lái)當(dāng)你想出門的時(shí)候，摩托車自動(dòng)從車庫(kù)來(lái)到門前等你，當(dāng)你到達(dá)目的地的時(shí)候，它能夠自動(dòng)尋找合適的停車位進(jìn)行泊車，這景象大概會(huì)是摩托車自動(dòng)駕駛發(fā)展最快的應(yīng)用了吧！

3 摩托車自動(dòng)駕駛發(fā)展存在的問(wèn)題

摩托車行駛中受外界影響嚴(yán)重，灰塵，砂礫等會(huì)對(duì)摩托車硬件造成嚴(yán)重磨損，且摩托車自動(dòng)駕駛發(fā)展速度較緩，技術(shù)經(jīng)驗(yàn)缺乏，從而導(dǎo)致硬件系統(tǒng)發(fā)展不夠完善。自動(dòng)化駕駛對(duì)摩托車改造程度高，而且技術(shù)復(fù)雜，研究成本高，摩托車維護(hù)成本也相應(yīng)增高，這也造成了摩托車自動(dòng)駕駛技術(shù)的發(fā)展受阻。另外自平衡的實(shí)現(xiàn)，行駛過(guò)程中穩(wěn)定性的實(shí)現(xiàn)十分困難，雖然自動(dòng)駕駛技術(shù)是摩托車駕駛技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)，但是科技難度過(guò)大，因?yàn)槟ν熊囋谛旭傊行枰３制胶狻⑥D(zhuǎn)換重心并傾斜車體，自動(dòng)駕駛實(shí)現(xiàn)困難，且很難保證駕駛員行車安全。

3.1 傳感器和網(wǎng)絡(luò)安全問(wèn)題

摩托車實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛，需要通過(guò)大量傳感器對(duì)信息進(jìn)行收集分析，自動(dòng)駕駛傳感器受到技術(shù)限制，高科技傳感器應(yīng)用抗干擾能力強(qiáng)，依靠激光雷達(dá)收集信息，性能穩(wěn)定，但是造價(jià)太高，極大的提高摩托車的成本，無(wú)法廣泛推廣和應(yīng)用。毫米波雷達(dá)較于激光雷達(dá)造價(jià)低，但是性能相差太多，毫米波雷達(dá)對(duì)靜止物體檢測(cè)容易出現(xiàn)紕漏，檢測(cè)效果受到算法水平影響，性能不穩(wěn)定，對(duì)外界特殊環(huán)境不能進(jìn)行有效抵御，尤其是光照強(qiáng)度高和雨雪霧等天氣，對(duì)傳感器影響嚴(yán)重。實(shí)現(xiàn)摩托車自動(dòng)化駕駛，需要智能算法和構(gòu)建軟件的配合，推動(dòng)摩托車網(wǎng)絡(luò)化和信息化的發(fā)展，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)完成信息傳播和更換，豐富數(shù)據(jù)庫(kù)信息并進(jìn)行信息共享，自動(dòng)駕駛系統(tǒng)獲得信息之后，進(jìn)行計(jì)算和分析，制定出行計(jì)劃。車聯(lián)網(wǎng)對(duì)危險(xiǎn)能夠及時(shí)預(yù)警，指導(dǎo)車輛處理突發(fā)情況，保證駕駛?cè)藛T人身安全，處理器能夠獲得前方道路的擁堵情況，為摩托車行駛提供科學(xué)行駛方案，數(shù)據(jù)庫(kù)的地圖信息要及時(shí)更新，自動(dòng)駕駛系統(tǒng)高效工作主要是依靠道路信息的準(zhǔn)確性，所以為保證信息傳輸準(zhǔn)確及時(shí)，必須保證車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)傳輸速度。但是摩托車增加的代碼數(shù)量缺失嚴(yán)格監(jiān)督和檢測(cè)，存在借鑒現(xiàn)象，隨之出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)安全問(wèn)題，當(dāng)摩托車安裝的計(jì)算機(jī)遭受網(wǎng)絡(luò)攻擊之后，破壞制動(dòng)系統(tǒng)，如摩托車在行駛中，威脅駕駛員人身安全，破壞周邊其他車輛的行駛安全[4]。企業(yè)需要增加互聯(lián)網(wǎng)安全技術(shù)在摩托車上的應(yīng)用，提高智能軟件和計(jì)算機(jī)運(yùn)行環(huán)境安全系數(shù)。

3.2 摩托車自動(dòng)駕駛法律制度的完善

自動(dòng)駕駛摩托車在道路上行駛過(guò)程中，對(duì)路況做出的判斷都是通過(guò)計(jì)算機(jī)和操作系統(tǒng)完成，摩托車自動(dòng)駕駛技術(shù)系統(tǒng)構(gòu)成主要有兩種技術(shù)組合方式，第一種是以傳感器探測(cè)為基礎(chǔ)的輔助方案，通過(guò)對(duì)傳感器的大量應(yīng)用，代替駕駛員的眼睛和耳朵，傳感器對(duì)路面狀況、行駛環(huán)境、行人位置、其他車輛的情況進(jìn)行信息收集，然后反饋給處理器。而社會(huì)上的倫理道德是對(duì)人的約束，機(jī)器行為是否受到倫理道德觀念的約束，是摩托車自動(dòng)駕駛技術(shù)發(fā)展中需要面對(duì)的問(wèn)題，而且新研發(fā)的摩托車輛，投入市場(chǎng)之前要經(jīng)過(guò)穩(wěn)定性和安全性能的檢測(cè)，保證摩托車在自動(dòng)駕駛時(shí)能對(duì)闖紅燈，躲避行人等突發(fā)情況進(jìn)行及時(shí)處理。政府交通部門，需要制定自動(dòng)駕駛汽車方面的規(guī)章制度，明確相關(guān)責(zé)任問(wèn)題，當(dāng)事故發(fā)生之后責(zé)任認(rèn)定規(guī)則，對(duì)駕駛員、摩托車生產(chǎn)企業(yè)、智能化設(shè)備生產(chǎn)軟件，三方責(zé)任清晰認(rèn)定，需要交通部門通過(guò)完善法律法規(guī)來(lái)實(shí)現(xiàn)。

4 摩托車自動(dòng)駕駛系統(tǒng)發(fā)展愿景

自動(dòng)駕駛技術(shù)應(yīng)用可以有效降低交通事故發(fā)生的頻率，并緩解城市交通情況。雖然在技術(shù)發(fā)展中，有許多技術(shù)問(wèn)題有待解決，但是自動(dòng)化駕駛技術(shù)已經(jīng)成未來(lái)摩托車駕駛技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)。自動(dòng)駕駛技術(shù)需要互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和傳統(tǒng)摩托車廠商相結(jié)合，形成優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，自動(dòng)駕駛摩托車會(huì)在傳統(tǒng)摩托車上安裝幾個(gè)傳感器，控制軟件和操控系統(tǒng)容，通過(guò)智能化技術(shù)軟件和硬件設(shè)備和摩托車整體進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，形成互相協(xié)調(diào)的智能化工作系統(tǒng)，從整體上提升摩托車行駛安全性。傳感器和駕駛輔助技術(shù)結(jié)合后，讓摩托車行駛中更高效的利用數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)，傳感器收集道路上的信息，其他車輛行駛狀況，讓摩托車擁有自己的“眼睛”和“耳朵”，不僅對(duì)道路各項(xiàng)信息詳細(xì)了解，還能夠預(yù)警突發(fā)情況，保證車輛安全行駛，保障駕駛?cè)藛T的人身安全。自動(dòng)化駕駛技術(shù)快速發(fā)展，對(duì)我國(guó)智能交通建設(shè)有著重要意義[5]。

5 結(jié)語(yǔ)

摩托車駕駛過(guò)程中，對(duì)自動(dòng)化行駛技術(shù)的應(yīng)用是未來(lái)趨勢(shì)，駕駛?cè)藛T需要研究和豐富自動(dòng)化駕駛技術(shù)，以摩托車行駛安全為前提，打好駕駛理論基礎(chǔ)，隨著科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，增強(qiáng)科技學(xué)習(xí)和應(yīng)用意識(shí)，提高硬件發(fā)展速度，理論和硬件同時(shí)發(fā)展，秉承著高速、安全、科技理念，完善摩托車駕駛環(huán)境，減少安全事故的發(fā)生，保障駕駛?cè)藛T的人身安全。隨著技術(shù)難點(diǎn)的解決，摩托車自動(dòng)化駕駛技術(shù)必然會(huì)越來(lái)越成熟，應(yīng)用也會(huì)越來(lái)越廣泛。

參考文獻(xiàn)：

[1]李振權(quán)，李蒙.兩輪遙控摩托車平衡探討[J]. 裝備制造技術(shù)，2016（10）：162-164.

[2]佚名.炫酷的自平衡電動(dòng)摩托車[J]. 動(dòng)感（生態(tài)城市與綠色建筑），2016（3）：12.

[3]張偉民，段曉明，趙艷花.兩輪自平衡小車控制研究[J].自動(dòng)化技術(shù)與應(yīng)用， 2011，30（004）：11-13.

[4]符新東，張大興，袁帥.兩輪自平衡小車的狀態(tài)反饋和輸出反饋控制[J].儀表技術(shù)與傳感器，2018， 000（008）：90-93.

[5]origin.“自動(dòng)駕駛車懂情感 摩托車能自平衡 本田要把黑科技玩到底.”商業(yè)文化 19（2017）：98-99.