人工智能在汽車自動(dòng)駕駛中的應(yīng)用探討

劉振

摘要：隨著汽車的逐漸普及，其已經(jīng)成為人們非常重要的代步工具，給人們的出行帶來了諸多便利。為了進(jìn)一步提高人們的駕駛體驗(yàn)，可以將人工智能運(yùn)用于汽車駕駛過程中，本文對人工智能在汽車駕駛技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用與難題進(jìn)行分析，有助于促進(jìn)人工智能在汽車駕駛技術(shù)領(lǐng)域的有效運(yùn)用，進(jìn)而促進(jìn)汽車駕駛性能的不斷提高。

關(guān)鍵詞：人工智能;汽車駕駛技術(shù);應(yīng)用

引言：人工智能技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展，為汽車自動(dòng)駕駛技術(shù)的研發(fā)提供了契機(jī)。汽車自動(dòng)駕駛主要是通過CPs定位.雷達(dá)以及激光.傳感器等智能感知設(shè)備的應(yīng)用，集自動(dòng)控制.體系結(jié)構(gòu).人工智能.視覺計(jì)算等眾多技術(shù)于一體，依靠車內(nèi)以計(jì)算機(jī)系統(tǒng)為主的智能駕駛儀來實(shí)現(xiàn)的自動(dòng)駕駛。通過車載傳感系統(tǒng)來獲取車輛的行駛和狀態(tài)信息，然后對路況進(jìn)行全面分析，通過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的綜合判斷自動(dòng)規(guī)劃行車路線，并且控制車輛達(dá)到預(yù)定的目的地。人工智能在汽車自動(dòng)駕駛中的應(yīng)用還存在很大的技術(shù)難題，需要科研人員加大研發(fā)的力度，不斷攻克難關(guān)，以促進(jìn)我國汽車制造產(chǎn)業(yè)智能化發(fā)展的進(jìn)程。

1自動(dòng)駕駛的技術(shù)架構(gòu)

自動(dòng)駕駛需要多種技術(shù)的支撐，其中主要涉及到傳感器.高精度地圖.V2x.AI算法，并且需要將這些技術(shù)集成到汽車中。自動(dòng)駕駛技術(shù)對車道.車距.路障辨識程度要求更高，為了實(shí)現(xiàn)決策的安全性，甚至需要實(shí)現(xiàn)厘米級的精準(zhǔn)程度。由于各類型傳感器有各自的局限性，單一的傳感器難以滿足各種工況下精確感知的需要，為了能夠在各種環(huán)境下平穩(wěn)地運(yùn)行，需要利用多傳感器融合技術(shù)。高精度地圖則可以通過準(zhǔn)確的車輛定位，實(shí)現(xiàn)車輛準(zhǔn)確還原在不斷變化的立體交通環(huán)境中。V2x是指汽車與道路上的移動(dòng)交通控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)交互的技術(shù)，x可以是車輛.紅綠燈.路標(biāo)等，也可以是云端數(shù)據(jù)庫。算法是自動(dòng)駕駛技術(shù)的核心部分，隨著近些年機(jī)器學(xué)習(xí)的不斷發(fā)展，很多研究學(xué)者不斷將機(jī)器學(xué)習(xí)應(yīng)用到自動(dòng)駕駛中。數(shù)據(jù)是機(jī)器學(xué)習(xí)算法的基礎(chǔ)，不斷地訓(xùn)練和優(yōu)化算法，車輛將能準(zhǔn)確識別周圍信息并規(guī)劃路線，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛。實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛技術(shù)一般需要三大系統(tǒng)，在這三大系統(tǒng)中集成了傳感器.高精度地圖.V2x.AI算法等技術(shù)。三大系統(tǒng)分別是感知系統(tǒng).決策系統(tǒng)和控制執(zhí)行系統(tǒng)，根據(jù)信息的流向，相應(yīng)地也劃分為感知層.決策層和控制執(zhí)行層。三個(gè)系統(tǒng)都離不開人工智能技術(shù)的基礎(chǔ)，具體結(jié)合見圖1。

2人工智能在汽車自動(dòng)駕駛中應(yīng)用面臨的難題

我國汽車自動(dòng)駕駛技術(shù)研發(fā)起步較晚，對很多關(guān)鍵性技術(shù)存在一定的瓶頸，但已經(jīng)有很多大型制造企業(yè)加大了在自動(dòng)駕駛方面的研發(fā)投人，并且取得突破性進(jìn)展，人工智能技術(shù)與汽車自動(dòng)駕駛的結(jié)合，勢必會成為汽車產(chǎn)業(yè)未來發(fā)展的主要方向。民眾接受度是汽車自動(dòng)駕駛技術(shù)面臨的重要難題，主要體現(xiàn)在民眾對自動(dòng)駕駛安全性的擔(dān)憂，在心理上還缺乏足夠的信心。政策法規(guī)的制定和完善也是汽車自動(dòng)駕駛需要解決的問題，汽車自動(dòng)駕駛還沒有大規(guī)模推廣和應(yīng)用，所以針對自動(dòng)駕駛方面的法律法規(guī)還不夠健全，如果自動(dòng)駕駛出現(xiàn)交通事故，該如何劃分責(zé)任還有待商榷。人工智能系統(tǒng)和智能設(shè)備在汽車自動(dòng)駕駛中的應(yīng)用，勢必會提高汽車制造的成本，所以在自動(dòng)駕駛技術(shù)普及之前，還需要用戶來分?jǐn)偩薮蟮难邪l(fā)成本，這是自動(dòng)駕駛汽車面臨的市場銷售難題。技術(shù)難題是自動(dòng)駕駛面臨的關(guān)鍵性問題，在復(fù)雜的形式環(huán)境以及惡劣的天氣狀況下，智能傳感設(shè)備感知環(huán)境的能力是否會受到影響，智能系統(tǒng)如何有效協(xié)調(diào)與其他自動(dòng)駕駛車輛之間的關(guān)系，智能系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)信息是否會面臨網(wǎng)絡(luò)安全等，這些都是技術(shù)性難關(guān)。

3人工智能在汽車駕駛技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用

3.1圖形識別與感知的應(yīng)用 ?在汽車進(jìn)行無人駕駛的過程中，其對車外環(huán)境的感知主要是通過各種傳感器實(shí)現(xiàn)的。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，各種傳感器的性能越來越高.體積越來越小，這促進(jìn)了汽車無人駕駛技術(shù)的快速發(fā)展。當(dāng)前，無人駕駛汽車中常用的傳感器主要有4種不同的類型，即雷達(dá).視覺傳感器.定位及位姿傳感器以及車身傳感器。其中，雷達(dá)能夠?qū)ζ囍車恼系K物進(jìn)行探測并反饋至無人控制系統(tǒng)，視覺傳感器通過單目.雙目以及紅外攝像頭等對車道線.交通信號以及行人車輛等進(jìn)行準(zhǔn)確的識別，其對于安全行駛具有至關(guān)重要的影響，已經(jīng)成為人工智能駕駛技術(shù)的研究重點(diǎn)：定位及位姿傳感器在汽車的行駛過程中主要負(fù)責(zé)經(jīng)緯坐標(biāo).速度以及行駛角度等的準(zhǔn)確識別，進(jìn)而能夠及時(shí)對汽車的行駛方向進(jìn)行調(diào)整，確保汽車能夠始終沿著預(yù)定的路徑行駛：車身傳感器主要用于汽車自身的系統(tǒng)，負(fù)責(zé)獲取汽車行駛過程中的車速.輪速以及檔位等相關(guān)信息，為無人駕駛提供支持。

3.2深度學(xué)習(xí)系統(tǒng)的應(yīng)用 ?相對于傳統(tǒng)的汽車駕駛主要依靠駕駛員的腦力進(jìn)行操控，人工智能汽車駕駛技術(shù)則是建立在汽車計(jì)算系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，這就對汽車硬件和軟件提出了更高的要求。汽車計(jì)算系統(tǒng)涉及計(jì)算機(jī).軟件策略.汽車電子.通訊協(xié)議.無線傳遞.CIs/CPs等技術(shù)，產(chǎn)品開發(fā)難度大。同時(shí)，由于汽車的行駛環(huán)境不是一成不變的，需要面臨各種復(fù)雜的路況和行駛環(huán)境，這就對汽車計(jì)算系統(tǒng)提出了非常高的要求，其不僅需要對外界進(jìn)行有效的感知，還要具備良好的學(xué)習(xí)功能，進(jìn)而不斷提高其自身的適應(yīng)性，以此滿足各種復(fù)雜駕駛環(huán)境的要求。深度學(xué)習(xí)能力是關(guān)系人工智能汽車駕駛技術(shù)成敗的決定性因素，其是由人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展而來的，能夠在一定程度上提高汽車控制系統(tǒng)的識別力和判斷力，確保行駛中的識別準(zhǔn)確率。

3.3信息共享的應(yīng)用信息共享是指人工智能汽車在行駛過程中，能夠?qū)崟r(shí)獲取外界的各種信息，例如，汽車的位置.路況以及天氣等，通過無線網(wǎng)絡(luò)分享至共享平臺上，其他人工智能汽車通過共享信息能夠及時(shí)對駕駛控制進(jìn)行有針對性的調(diào)整，進(jìn)而為汽車的安全行駛提供可靠保障。通過信息的有效共享，有助于不斷改善汽車的行駛環(huán)境，將車流量進(jìn)行科學(xué)合理的安排，避免造成汽車擁堵，提高人們的出行效率。當(dāng)前常用的3D路況感應(yīng)，通過有效的共享能夠?yàn)槠嚨闹悄荞{駛對路況進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷，并根據(jù)行駛的地形特點(diǎn)進(jìn)行相應(yīng)的行駛狀態(tài)調(diào)整，將外界環(huán)境所造成的不利影響限制在合理的范圍內(nèi)。因此，要求采用人工智能提取方式，對智能駕駛汽車行駛收集的豐富信息進(jìn)行處理和分析，提高信息處理的效率。

結(jié)束語∶人工智能在汽車自動(dòng)駕駛中的應(yīng)用將是我國汽車制造業(yè)發(fā)展的主要方向之一，通過車載傳感系統(tǒng)對周圍環(huán)境的感知，進(jìn)而由控制系統(tǒng)做出決策和判斷，實(shí)現(xiàn)對車輛的行駛控制，確保車輛能夠安全可靠的行駛。在5C通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)取得突破性進(jìn)展，為智能汽車的發(fā)展創(chuàng)造了有利的條件。人工智能在汽車自動(dòng)駕駛中的應(yīng)用還面臨技術(shù).成本.法律等方面的問題，隨著研發(fā)技術(shù)不斷優(yōu)化，都會得到有效的解決。人工智能技術(shù)與自動(dòng)駕駛技術(shù)的融合，為汽車自動(dòng)駕駛技術(shù)的發(fā)展提供了科技保障，會加快汽車自動(dòng)駕駛目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，推動(dòng)汽車智能化發(fā)展的進(jìn)程。

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