張銘偉 劉永浩

摘要：科技與城市的融合被認(rèn)為是解決城市化進(jìn)程中氣候變化、交通堵塞和溫室氣體排放等問(wèn)題的可行途徑?？萍荚诔鞘薪煌I(lǐng)域的應(yīng)用逐漸成為當(dāng)代城市發(fā)展的重要組成部分，也是解決城市交通帶來(lái)的問(wèn)題的關(guān)鍵。本文主要分析了無(wú)人駕駛汽車的系統(tǒng)社會(huì)基礎(chǔ)設(shè)施。

關(guān)鍵詞：無(wú)人駕駛汽車;系統(tǒng)性社會(huì)基礎(chǔ)設(shè)施;管理創(chuàng)新

引言

無(wú)人駕駛技術(shù)的起源可以追溯到20世紀(jì)初，當(dāng)時(shí)主要側(cè)重于自動(dòng)加速、剎車、道路控制和基本速度控制。由于數(shù)字信息技術(shù)的突破和第四次工業(yè)革命的到來(lái)，無(wú)人駕駛技術(shù)取得了突破。到目前為止，它是汽車工業(yè)與人工智能（KI）、高性能計(jì)算、大數(shù)據(jù)、5G、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算等信息技術(shù)以及城市管理、交通和社會(huì)保障等深度集成的產(chǎn)物。因此，無(wú)人駕駛技術(shù)的跨國(guó)整合和發(fā)展對(duì)未來(lái)汽車工業(yè)具有重要的戰(zhàn)略意義。

1、無(wú)人駕駛汽車當(dāng)前面臨的技術(shù)難題

無(wú)人駕駛汽車涉及的八個(gè)主要工藝模塊是感知設(shè)備、認(rèn)知系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)平臺(tái)、定位測(cè)繪、決策系統(tǒng)、駕駛管理、控制系統(tǒng)和云平臺(tái)。這八大工藝模塊包括激光雷達(dá)、照相機(jī)、計(jì)算機(jī)芯片、人工智能、信息和通信、大數(shù)據(jù)、車輛控制、高精度測(cè)繪、衛(wèi)星導(dǎo)航等具體技術(shù)。棟因此，無(wú)人駕駛汽車是技術(shù)產(chǎn)品。目前，所有核心技術(shù)都在不斷發(fā)展和成熟，但還有很長(zhǎng)的路要走。作者將按模塊介紹無(wú)人駕駛汽車的主要技術(shù)要點(diǎn)和問(wèn)題。

1.1感知設(shè)備

無(wú)駕駛員的汽車必須用自己的眼睛和耳朵來(lái)判斷自己的環(huán)境，包括天氣情況、空氣條件、道路信息、環(huán)繞綠色的交通標(biāo)志、環(huán)繞汽車的交通標(biāo)志、非機(jī)動(dòng)車輛、行人、動(dòng)物等。棟不僅無(wú)人駕駛車輛必須準(zhǔn)確識(shí)別物體屬性，而且還必須對(duì)這些目標(biāo)和自己之間的速度、方向和距離做出判斷和估計(jì)，以便對(duì)自己的駕駛行為做出準(zhǔn)確合理的決定，從而獲得正確的駕駛指令，損害最小。無(wú)人駕駛汽車的眼睛和耳朵是各種各樣的傳感器。主要有近程雷達(dá)（負(fù)責(zé)前制動(dòng)和后制動(dòng)）、遠(yuǎn)程雷達(dá)（負(fù)責(zé)自動(dòng)巡航控制）、視覺(jué)攝像機(jī)（負(fù)責(zé)盲區(qū)探測(cè)、側(cè)視圖、駕駛記錄器和倒車輔助）、3D-3D每個(gè)傳感器都有其優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，其操作參數(shù)也不同。在成本控制的前提下，盡量使用不影響車輛正常運(yùn)行、在功率和責(zé)任范圍內(nèi)互補(bǔ)的傳感配置。傳感器采集的數(shù)據(jù)利用傳感器融合技術(shù)進(jìn)行組合，以盡可能準(zhǔn)確地提供車體周圍的物理環(huán)境信息。

1.2決策系統(tǒng)

認(rèn)知系統(tǒng)確定了無(wú)駕駛員車輛所處的環(huán)境后，決策規(guī)劃系統(tǒng)開(kāi)始進(jìn)行行為決策、路線規(guī)劃和交通規(guī)劃，并完成無(wú)人駕駛車輛的決策過(guò)程。決策系統(tǒng)的質(zhì)量是評(píng)估無(wú)人駕駛汽車公司或?qū)ｉT(mén)從事該系統(tǒng)的公司是否具有行業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力的標(biāo)準(zhǔn)。該系統(tǒng)首先深入整合來(lái)自傳感器的信息，然后根據(jù)實(shí)際駕駛需求做出任務(wù)決策，避免因具體限制而產(chǎn)生的潛在障礙，并在起點(diǎn)和終點(diǎn)之間規(guī)劃一系列替代安全路徑，并選擇最佳路徑作為車輛行駛路徑。決策需要在開(kāi)始時(shí)進(jìn)行全球規(guī)劃，并在一定條件下規(guī)劃出最佳的無(wú)碰撞全球路徑。在此基礎(chǔ)上進(jìn)行局部規(guī)劃，即道路根據(jù)車輛駕駛過(guò)程的局部信息進(jìn)行規(guī)劃，以避免與未知障礙物發(fā)生碰撞。

2、解決社會(huì)基礎(chǔ)設(shè)施問(wèn)題的方法

無(wú)人駕駛汽車的社會(huì)基礎(chǔ)設(shè)施是一個(gè)復(fù)雜系統(tǒng)。社會(huì)硬件基礎(chǔ)設(shè)施（智能基礎(chǔ)設(shè)施、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)、邊緣數(shù)據(jù)中心、汽車充電站/堆棧、高精度測(cè)繪和高精度定位）和軟件基礎(chǔ)設(shè)施（商業(yè)保險(xiǎn)、隱私保護(hù)、網(wǎng)絡(luò)安全、道德、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和道路規(guī)則）市場(chǎng)化、市場(chǎng)化和政府管理可以根據(jù)這些問(wèn)題的復(fù)雜性來(lái)使用。

2.1市場(chǎng)主導(dǎo)

根據(jù)清潔市場(chǎng)和技術(shù)發(fā)展進(jìn)步規(guī)律，以市場(chǎng)為導(dǎo)向的模式在成本和收益平衡或者可以逐漸開(kāi)始盈利的階段不斷有助于降低生產(chǎn)成本和擴(kuò)大市場(chǎng)份額，這樣它就可以在法律的監(jiān)管下成為一種逐漸可行的科技產(chǎn)品。市場(chǎng)。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的發(fā)展，它已成為社會(huì)普遍認(rèn)可的產(chǎn)品或服務(wù)，引起了政府監(jiān)管機(jī)構(gòu)的關(guān)注和重視，最后獲得了官方認(rèn)可。政府將制定適當(dāng)?shù)难a(bǔ)充法律法規(guī)，將這項(xiàng)技術(shù)推向法律領(lǐng)域。硬件基礎(chǔ)設(shè)施的一些技術(shù)問(wèn)題可以用這種方法解決。一致的智能基礎(chǔ)設(shè)施需要大量的傳感元件，這種類型的傳感器的主要復(fù)雜性是需要在不斷改善產(chǎn)品性能的基礎(chǔ)上逐步降低生產(chǎn)成本。也有三種類型的基礎(chǔ)設(shè)施適合純市場(chǎng)方法：無(wú)線網(wǎng)絡(luò)、邊緣數(shù)據(jù)中心、高精度測(cè)繪和高精度定位。特別是當(dāng)公司采用純市場(chǎng)方法，自主研發(fā)核心技術(shù)時(shí)，發(fā)展非核心技術(shù)合資企業(yè)和生產(chǎn)外包，可以被接受來(lái)優(yōu)化資源配置，提高研發(fā)和生產(chǎn)效率，加快市場(chǎng)設(shè)計(jì)。

2.2政府主導(dǎo)

無(wú)人駕駛汽車軟件基礎(chǔ)設(shè)施很難通過(guò)清潔市場(chǎng)或政府支持的市場(chǎng)實(shí)現(xiàn)發(fā)展目標(biāo)。此時(shí)，有必要在政府的領(lǐng)導(dǎo)下，提前研究制定相關(guān)法規(guī)，引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展方向，逐步改善檢漏工作，填補(bǔ)這一過(guò)程中的空白。但是，政府模式缺乏內(nèi)生能力，實(shí)施效率低，跟不上市場(chǎng)發(fā)展的速度和速度。商業(yè)保險(xiǎn)、隱私保護(hù)、網(wǎng)絡(luò)安全、道德、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和無(wú)人駕駛汽車交通法規(guī)都是當(dāng)今迫切需要政策法規(guī)指導(dǎo)的模塊。政府有關(guān)部門(mén)應(yīng)加強(qiáng)與行業(yè)領(lǐng)先企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)的合作，并定期舉行官方贊助的行業(yè)交流會(huì)議，使政府監(jiān)督部門(mén)能夠充分了解和跟上行業(yè)最新發(fā)展趨勢(shì)，同時(shí)為行業(yè)領(lǐng)先公司或研究機(jī)構(gòu)提供機(jī)會(huì)。

2.3實(shí)時(shí)任務(wù)的規(guī)劃

傳統(tǒng)的任務(wù)設(shè)計(jì)模板是基于后臺(tái)處理的。系統(tǒng)可以確保及時(shí)響應(yīng)服務(wù)中斷子程序，而每個(gè)任務(wù)都按順序循環(huán)。同樣的任務(wù)優(yōu)先級(jí)是這個(gè)設(shè)計(jì)模板的特征。但是，這種設(shè)計(jì)模板很難滿足實(shí)時(shí)性要求，系統(tǒng)穩(wěn)定性受到每個(gè)程序的限制。一旦程序錯(cuò)誤或緊急終止，整個(gè)系統(tǒng)將面臨停機(jī)或故障的風(fēng)險(xiǎn)。在實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，應(yīng)用程序可以一步步分為多個(gè)實(shí)時(shí)任務(wù)，這些任務(wù)由操作系統(tǒng)內(nèi)核實(shí)時(shí)調(diào)度。基于基本資源管理的性能，實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)進(jìn)一步改善了任務(wù)的實(shí)時(shí)調(diào)度和處理性能，所以所有任務(wù)都可以在指定時(shí)間內(nèi)完成，以保證管理系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性能。

結(jié)束語(yǔ)

無(wú)人駕駛汽車的大規(guī)模商業(yè)應(yīng)用近。目前，政府、汽車制造商、研究機(jī)構(gòu)、保險(xiǎn)公司和互聯(lián)網(wǎng)公司之間的密切合作對(duì)于促進(jìn)技術(shù)發(fā)展，同時(shí)解決社會(huì)基礎(chǔ)設(shè)施問(wèn)題仍然是必要的。同時(shí)，大規(guī)模商業(yè)化后，還必須根據(jù)其日益完善的技術(shù)特點(diǎn)和不斷發(fā)展的商業(yè)模式，及時(shí)調(diào)整監(jiān)管政策，為新一代交通運(yùn)輸方式和人們的生活方式奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

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