【中國傳動網(wǎng) 技術(shù)前沿】 無人駕駛汽車是通過車載傳感系統(tǒng)感知道路環(huán)境，自動規(guī)劃行車路線并控制車輛到達預設地點。無人駕駛汽車是智能汽車的一種，也稱為輪式移動機器人，主要依靠車內(nèi)的以計算機系統(tǒng)為主的智能駕駛儀來實現(xiàn)無人駕駛的目標，集自動控制、體系結(jié)構(gòu)、人工智能、視覺計算等眾多技術(shù)于一體，是計算機科學、模式識別和智能控制技術(shù)高度發(fā)展的產(chǎn)物。
無人駕駛汽車正在成為汽車領域的未來，其發(fā)展的關鍵不只在于汽車，無人駕駛技術(shù)的開發(fā)也至關重要。自動駕駛技術(shù)集中運用了計算機、現(xiàn)代傳感、信息融合、通訊、人工智能及自動控制等技術(shù)，是典型的高新技術(shù)綜合體。自動駕駛的關鍵技術(shù)依次可以分為環(huán)境感知，行為決策，路徑規(guī)劃和運動控制四大部分。
一、環(huán)境感知
無人駕駛的第一步就是環(huán)境信息和車內(nèi)信息的采集與處理，是智能車輛自主行駛的基礎和前提。無人駕駛汽車行駛環(huán)境檢測通常需要提取路面信息，檢測障礙物，并計算障礙物相對于車輛的位置。主動傳感系統(tǒng)，如激光雷達或毫米波雷達在駕駛環(huán)境障礙物檢測中顯示了一些好的性能：激光雷達通過發(fā)射激光束并計算發(fā)送和接收的時間差來測距，提供了高精度的測量結(jié)果，但對惡劣天氣，如雨、霧、雪等天氣敏感。
二、行為決策
無人駕駛車輛行為決策模塊的最終目標是像熟練的駕駛員一樣產(chǎn)生合理的駕駛行為。人類的駕駛決策行為是以“環(huán)境信息、本車狀態(tài)、交通狀況”為輸入，“駕駛行為”為輸出的一種映射關系，同時受到駕駛員個性特征及駕駛?cè)蝿疹愋偷挠绊憽Ｓ捎跓o人駕駛車輛處于復雜多變的實際交通環(huán)境中，外部事件發(fā)生的時間無法估計，系統(tǒng)需要在未知的時間間隔內(nèi)，實時響應異步發(fā)生的外部物理事件。在機器人系統(tǒng)中，通常將離散事件系統(tǒng)建模為有限狀態(tài)機。此類系統(tǒng)具有時變、非線性等特征，與可由微分方程描述的連續(xù)系統(tǒng)有較大區(qū)別。
三、路徑規(guī)劃
路徑規(guī)劃，是解決無人車從起點到終點，走怎樣路徑的問題。規(guī)劃的總體要求是不要撞到障礙物，保證自身的安全和可能相遇的車輛和行人的安全。在此基礎上，再去依次追求下列目標：車體平穩(wěn)，乘坐舒適，尋求路徑最短等等。路徑規(guī)劃問題可以分成兩類，總體路徑規(guī)劃和局部路徑規(guī)劃。前者是指，給無人車設定目的地，從出發(fā)地到目的地，走哪條路最好。后者指，在行進過程中，遇到障礙、行人、車輛、甚至小動物等，怎樣獲得最理想的行進路徑。
四、運動控制
無人駕駛汽車運動控制分為縱向控制和橫向控制。縱向控制是指通過對油門和制動的協(xié)調(diào)，實現(xiàn)對期望車速的精確跟隨。橫向控制實現(xiàn)無人駕駛汽車的路徑跟蹤。其目的是在保證車輛操縱穩(wěn)定性的前提下，不僅使車輛精確跟蹤期望道路，同時使車輛具有良好的動力性和乘坐舒適性。在無人駕駛汽車的行駛過程中，車輛的橫向運動和縱向運動存在耦合關系。通常將縱向運動和橫向運動進行講解，設計兩個獨立互補關系的控制器，對其分別進行控制。
去年百度董事長李彥宏乘坐自家無人駕駛車前往百度AI開發(fā)者大會，交警介入調(diào)查的事引起人們的熱議，這背后折射的是無人駕駛技術(shù)與“科技改變生活”之間的時代沖擊。新技術(shù)如何落地讓大眾接受、如何改變或者說適應現(xiàn)有政策，無疑是所有無人駕駛參與者要正面面對并一定做作出回答的問題。
無人駕駛汽車前景被各界都“看好”，尤其是近幾年來世界各大傳統(tǒng)的汽車制造廠商利用他們積累的造車優(yōu)勢與互聯(lián)網(wǎng)科技公司互相合作，利用他們科技研發(fā)和技術(shù)，進行了資源優(yōu)勢互補，風投公司也大把的把錢投入進來，想要分上一杯羹。
關于無人駕駛技術(shù)的推進速度，可能超乎所有人想象。如今，車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已實現(xiàn)基礎通信，娛樂、購物、維修、導航等服務。隨著5G網(wǎng)絡時代的到來，汽車聯(lián)網(wǎng)將更加高速化、智能化，在實現(xiàn)數(shù)據(jù)交互后，無人駕駛從技術(shù)層面講就很容易實現(xiàn)了。但前面提到過，無人駕駛除去汽車本身的技術(shù)，還包括道路基建以及更為重要的政策和法規(guī)完善。“中國制造2025”戰(zhàn)略已將智能網(wǎng)聯(lián)汽車列入未來發(fā)展方向。接下來便是普及5G環(huán)境下的道路基礎設施建設，并提供更多的生態(tài)關聯(lián)服務。歐洲也將為無人駕駛汽車創(chuàng)建5G測試走廊。相信在全球共同推進下，科幻片中的場景早晚會成為我們現(xiàn)實中的出行方式。
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