宋建璋、梁家銘

（山東省臨沂第二中學(xué) 276000)

無(wú)人駕駛汽車的現(xiàn)狀及展望

宋建璋、梁家銘

（山東省臨沂第二中學(xué) 276000)

無(wú)人駕駛汽車是一種智能汽車，是未來(lái)汽車的發(fā)展趨勢(shì)。本文介紹了無(wú)人駕駛汽車及國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀，闡述了對(duì)未來(lái)前景的展望。

無(wú)人駕駛汽車；關(guān)鍵技術(shù)；優(yōu)勢(shì)；展望

0 引言

無(wú)人駕駛汽車是一種智能汽車，也可以稱之為輪式移動(dòng)機(jī)器人。主要依靠車內(nèi)的以計(jì)算機(jī)系統(tǒng)為主的智能駕駛儀儀來(lái)實(shí)現(xiàn)無(wú)人駕駛。無(wú)人駕駛汽車是通過(guò)車載傳感系統(tǒng)感知道路環(huán)境，自動(dòng)規(guī)劃行車路線并控制車輛到達(dá)預(yù)定目標(biāo)的智能汽車。

1 國(guó)內(nèi)外無(wú)人汽車的發(fā)展

在2011年7月14日，由我國(guó)國(guó)防科技大自主研制的紅旗HQ3無(wú)人車，首次完成了從長(zhǎng)沙到武漢286 km的高速無(wú)人駕駛實(shí)驗(yàn)，創(chuàng)造了中國(guó)自主研制的無(wú)人車在復(fù)雜交通狀況下自主駕駛的新紀(jì)錄，標(biāo)志著中國(guó)無(wú)人車在復(fù)雜環(huán)境識(shí)別、智能行為決策和控制等方面實(shí)現(xiàn)了新的技術(shù)突破，達(dá)到世界先進(jìn)水平[1]。

紅旗HQ3全程由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)控制車輛的速度和方向，系統(tǒng)設(shè)定最高時(shí)速為110 km/h。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，實(shí)測(cè)全程自主駕駛平均時(shí)速為87 km/h。國(guó)防科技大學(xué)方面透露，該車在特殊情況下進(jìn)行人工干預(yù)的距離僅為2.24 km，僅占自主駕駛總里程的0.78%。

從20世紀(jì)80年代末開(kāi)始，在賀漢根教授帶領(lǐng)下，2001年研制成功時(shí)速達(dá)76 km/h的無(wú)人車，2003年研制成功中國(guó)首臺(tái)高速無(wú)人駕駛汽車，最高時(shí)速可達(dá)170 km/h。2006年研制的新一代無(wú)人駕駛紅旗HQ3，則在可靠性和小型化方面取得突破。此次紅旗HQ3無(wú)人車實(shí)驗(yàn)成功創(chuàng)造了中國(guó)自主研制的無(wú)人車在復(fù)雜交通狀況下自主駕駛的新紀(jì)錄。

在美國(guó)，科技公司谷歌的無(wú)人駕駛汽車已經(jīng)行駛超過(guò)32.2萬(wàn)km。谷歌技術(shù)人員表示，谷歌無(wú)人駕駛汽車通過(guò)攝像機(jī)、雷達(dá)傳感器和激光測(cè)距儀來(lái)“看到”其他車輛，并使用詳細(xì)的地圖數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)行導(dǎo)航。

2 技術(shù)原理

無(wú)人駕駛系統(tǒng)包含：攝像機(jī)、計(jì)算機(jī)、傳感器、地圖軟件和雷達(dá)。不同模塊的系統(tǒng)彼此溝通協(xié)調(diào)，每秒鐘運(yùn)行數(shù)百萬(wàn)運(yùn)算，完成如加速，制動(dòng)和轉(zhuǎn)向等功能。監(jiān)控周邊障礙物，遵守當(dāng)?shù)亟煌ǚㄒ?guī)，把車輛運(yùn)送到目的地。

一個(gè)完整的無(wú)人駕駛系統(tǒng)，主要包括下面3大模塊。

GPS（全球定位系統(tǒng)）和地圖信息，地圖信息包含道路上各種靜止物體精確位置，如電線桿，人行道，消防水龍頭等。地圖數(shù)據(jù)必須精確到厘米量級(jí)。

攝像機(jī)和傳感器，傳感器不斷進(jìn)行360°掃描，雷達(dá)用來(lái)監(jiān)控道路上的車輛和障礙物，可以看到200 m外的物體。攝像機(jī)用來(lái)識(shí)別路標(biāo)和交通信號(hào)。LIDAR（激光照明探測(cè)識(shí)別儀）)通過(guò)激光每秒鐘進(jìn)行上百萬(wàn)次的測(cè)量。

處理器，分析處理收集來(lái)的海量實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，然后控制車輛的運(yùn)作。處理器將根據(jù)長(zhǎng)期積累的駕駛經(jīng)驗(yàn)選擇最優(yōu)化的方案。未來(lái)更多的車輛將彼此溝通, 實(shí)時(shí)共享各類路況和方位數(shù)據(jù)，以優(yōu)化行駛路線，減少發(fā)生車禍的可能性。

3 未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)預(yù)測(cè)

未來(lái)無(wú)人汽車成為汽車發(fā)展的主流，無(wú)人汽車技術(shù)更加先進(jìn)，使用更加先進(jìn)的實(shí)時(shí)傳輸，雷達(dá)探測(cè)技術(shù)，交通參與者運(yùn)動(dòng)軌跡預(yù)測(cè)系統(tǒng)，交通標(biāo)志識(shí)別技術(shù)等等，加上現(xiàn)有的防抱死系統(tǒng)和牽引力穩(wěn)定控制系統(tǒng)。無(wú)人駕駛的技術(shù)還將運(yùn)用到汽車公交或客運(yùn)車，通過(guò)無(wú)人駕駛大巴車，實(shí)現(xiàn)人員的通勤。無(wú)人駕駛貨車會(huì)成為物流運(yùn)輸?shù)闹髁?，無(wú)人駕駛火車技術(shù)也會(huì)逐漸成熟，機(jī)器取代人成為移動(dòng)交通運(yùn)輸工具的主力。

[1]馬碩.無(wú)人駕駛汽車應(yīng)用與發(fā)展現(xiàn)狀分析[J].汽車與駕駛維修(維修版),2017,(04):142-143.

[2]葉犇宇.無(wú)人駕駛汽車未來(lái)展望[J].電子技術(shù)與軟件工程,2017,(03):252-253.

[3]潘福全,亓榮杰,張璇,張麗霞.無(wú)人駕駛汽車研究綜述與發(fā)展展望[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2017,(02):27-28.

宋建璋（1990—） ，男，本科，臨沂二中教師，研究方向新技術(shù)創(chuàng)新。

梁家銘（2000—），男，高中生，研究方向?yàn)樾录夹g(shù)創(chuàng)新（本文系梁家銘參加青少年科技創(chuàng)新活動(dòng)成果）。

F407.471文獻(xiàn)標(biāo)示碼：A