無人駕駛汽車

　　什么是無人駕駛汽車？清華大學(xué)汽車系副研究員王建強(qiáng)將無人駕駛汽車定義為“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(dá)預(yù)定目標(biāo)的智能汽車”。它是利用車載傳感器來感知車輛周圍環(huán)境，并根據(jù)感知所獲得的道路、車輛位置和障礙物信息，控制車輛的轉(zhuǎn)向和速度，從而使車輛能夠安全、可靠地在道路上行駛。

　　集自動控制、體系結(jié)構(gòu)、人工智能、視覺計(jì)算等眾多技術(shù)于一體，是計(jì)算機(jī)科學(xué)、模式識別和智能控制技術(shù)高度發(fā)展的產(chǎn)物，也是衡量一個國家科研實(shí)力和工業(yè)水平的一個重要標(biāo)志，在國防和國民經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。

　　從20世紀(jì)70年代開始，美國、英國、德國等發(fā)達(dá)國家開始進(jìn)行無人駕駛汽車的研究，在可行性和實(shí)用化

　　國內(nèi)首款無人駕駛汽車

　　方面都取得了突破性的進(jìn)展。我國從20世紀(jì)80年代開始進(jìn)行無人駕駛汽車的研究，國防科技大學(xué)在1992年成功研制出我國第一輛真正意義上的無人駕駛汽車。

　　2005年，首輛城市無人駕駛汽車在上海交通大學(xué)研制成功，該車有望于兩年之內(nèi)率先在上海世紀(jì)公園進(jìn)行示范運(yùn)營，并在2010年世博會上一展身手。到時(shí)游客只需在公園的入口處按下一個按鈕，一輛沒有司機(jī)的四座敞篷汽車就會從遠(yuǎn)處開過來緩緩?fù)Ｏ?，然后搭載著乘客前往他們想去的景點(diǎn)。

　　2相關(guān)擴(kuò)展為擴(kuò)大重大研究計(jì)劃的影響，推動我國無人駕駛車輛相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，“智能車未來挑戰(zhàn)”將會同國內(nèi)外汽車業(yè)界及相關(guān)研究機(jī)構(gòu)，定期舉行此類比賽，使我國“智能車未來挑戰(zhàn)”比賽成為國際賽事品牌。

　　湖南大學(xué)無人駕駛車輛預(yù)研項(xiàng)目組成立于2008年7月，與其他參賽隊(duì)伍不同的是，湖南大學(xué)無人駕駛車輛研發(fā)團(tuán)隊(duì)不是單一學(xué)院或?qū)嶒?yàn)室組成，而是依托機(jī)械工程、控制理論與控制工程等國家重點(diǎn)學(xué)科，在學(xué)校“985工程”、“211工程”經(jīng)費(fèi)支持下，由學(xué)校研究院牽頭，采用行政和技術(shù)的“兩總”項(xiàng)目管理模式組織計(jì)算機(jī)通信學(xué)院、機(jī)械工程與運(yùn)載學(xué)院、電氣與信息工程學(xué)院等單位有關(guān)力量50余人的多學(xué)科團(tuán)隊(duì)開展聯(lián)合攻關(guān)。

　　日本開發(fā)出車隊(duì)一體無人駕駛行車系統(tǒng)

　　日本新能源和產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合開發(fā)機(jī)構(gòu)當(dāng)天在一個試驗(yàn)場展示了這一技術(shù)的應(yīng)用，4輛卡車分別保持4米間距、以時(shí)速80公里的同一速度進(jìn)行了試跑。每 輛卡車上都安裝了自動駕駛系統(tǒng)，通過車輛間的通信，各輛車可以共享速度和剎車等信息，從而使得系統(tǒng)能夠同時(shí)控制多輛卡車。3技術(shù)  防抱死制動

　　安全是拉動無人駕駛車需求增長的主要因素。每年，駕駛員們的疏忽大意都會導(dǎo)致許多事故。既然駕駛員失誤百出，汽車制造商們當(dāng)然要集中精力設(shè)計(jì)能確保汽車安全的系統(tǒng)。“無人”駕駛系統(tǒng)種類繁多，其中有些根本算不上“無人”，還有些活像是科幻小說中的東西。

　　防抱死制動系統(tǒng)其實(shí)就算無人駕駛系統(tǒng)。雖然防抱死制動器需要駕駛員來操作但該系統(tǒng)仍可作為無人駕駛系統(tǒng)系列的一個代表，因?yàn)榉辣乐苿酉到y(tǒng)的部分功能在過去需要駕駛員手動實(shí)現(xiàn)。不具備防抱死系統(tǒng)的汽車緊急剎車時(shí)，輪胎會被鎖死，導(dǎo)致汽車失控側(cè)滑。駕駛沒有防抱死系統(tǒng)的汽車時(shí)，駕駛員要反復(fù)踩踏制動踏板來防止輪胎鎖死。而防抱死系統(tǒng)可以代替駕駛員完成這一操作——并且比手動操作效果更好。該系統(tǒng)可以監(jiān)控輪胎情況，了解輪胎何時(shí)即將鎖死，并及時(shí)做出反應(yīng)。而且反應(yīng)時(shí)機(jī)比駕駛員把握得更加準(zhǔn)確。防抱死制動系統(tǒng)是引領(lǐng)汽車工業(yè)朝無人駕駛方向發(fā)展的早期技術(shù)之一。

　　另一種無人駕駛系統(tǒng)是牽引或穩(wěn)定控制系統(tǒng)。這些系統(tǒng)不太引人注目，通常只有專業(yè)駕駛員才會意識到它們發(fā)揮的作用。牽引和穩(wěn)定控制系統(tǒng)比任何駕駛員的反應(yīng)都靈敏。與防抱死制動系統(tǒng)不同的是，這些系統(tǒng)非常復(fù)雜，各系統(tǒng)會協(xié)調(diào)工作防止車輛失控。

　　當(dāng)汽車即將失控側(cè)滑或翻車時(shí)，穩(wěn)定和牽引控制系統(tǒng)可以探測到險(xiǎn)情，并及時(shí)啟動防止事故發(fā)生。這些系統(tǒng)不斷讀取汽車的行駛方向、速度以及輪胎與地面的接觸狀態(tài)。當(dāng)探測到汽車將要失控并有可能導(dǎo)致翻車時(shí)，穩(wěn)定或牽引控制系統(tǒng)將進(jìn)行干預(yù)。這些系統(tǒng)與駕駛員不同，它們可以對各輪胎單獨(dú)實(shí)施制動，增大或減少動力輸出，相比同時(shí)對四個輪胎進(jìn)行操作，這樣做通常效果更好。當(dāng)這些系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，可以做出準(zhǔn)確反應(yīng)。相對來說，駕駛員經(jīng)常會在緊急情況下操作失當(dāng)，調(diào)整過度。

　　4現(xiàn)狀我國自主研制的無人車——由國防科技大學(xué)自主研制的紅旗HQ3無人車，2011年7月14日首次完成了從長沙到武漢286公里的高速全程無人駕駛實(shí)驗(yàn)，創(chuàng)造了我國自主研制的無人車在復(fù)雜交通狀況下自主駕駛的新紀(jì)錄，標(biāo)志著我國無人車在復(fù)雜環(huán)境識別、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。

　　紅旗HQ3無人車由國防科技大學(xué)自主研制，本月中旬它從京珠高速公路長沙楊梓沖收費(fèi)站出發(fā)，歷時(shí)3小時(shí)22分鐘到達(dá)武漢，總距離286公里。實(shí)驗(yàn)中，無人車自主超車67次，途遇復(fù)雜天氣，部分路段有霧，在咸寧還遭逢降雨。

　　紅旗HQ3全程由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)控制車輛行駛速度和方向，系統(tǒng)設(shè)定的最高時(shí)速為110公里。在實(shí)驗(yàn)過程中，實(shí)測的全程自主駕駛平均時(shí)速為87公里。國防科技大學(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公里，僅占自主駕駛總里程的0.78%。

　　從20世紀(jì)80年代末開始，在賀漢根教授帶領(lǐng)下，2001年研制成功時(shí)速達(dá)76公里的無人車，2003年研制成功我國首臺高速無人駕駛轎車，最高時(shí)速可達(dá)170公里；2006年研制的新一代無人駕駛紅旗HQ3，則在可靠性和小型化方面取得突破。此次紅旗HQ3無人車實(shí)驗(yàn)成功創(chuàng)造了我國自主研制的無人車在復(fù)雜交通狀況下自主駕駛的新紀(jì)錄，這標(biāo)志著我國在該領(lǐng)域已經(jīng)達(dá)到世界先進(jìn)水平。

　　到2020年，駕駛員將不必再為汽車追尾而煩惱，“無人駕駛汽車將通過自身的雷達(dá)系統(tǒng)檢測與前車的距離，如果與前車距離過近，汽車將會自動剎車。”[2]到2030年，駕駛員基本上可以在較復(fù)雜路況下只控制方向盤或只踩油門和剎車了，因?yàn)榘胱詣玉{駛技術(shù)會在大多數(shù)車輛上得到應(yīng)用，那時(shí)汽車會自動設(shè)置路線或自動進(jìn)行油門和剎車的配合。[2]國家自然科學(xué)基金委員會稱，我國自主研發(fā)的無人駕駛汽車2013年將測試從北京行駛到天津，2015年將測試從北京行駛到深圳。[2]無人駕駛汽車安全問題

　　目前，世界上最先進(jìn)的無人駕駛汽車已經(jīng)測試行駛近五十萬公里，其中最后八萬公里是在沒有任何人為安全干預(yù)措施下完成的。SAFEAU安全駕駛研究所人員預(yù)測，全球無人駕駛汽車項(xiàng)目將在5年內(nèi)推廣開來。谷歌創(chuàng)始人之一的布林（SergeyBrin）對德國SAFEAU汽車安全工程師梅德福透露，有關(guān)無人駕駛汽車交通事故責(zé)任的歸屬以及保險(xiǎn)賠付等問題是日后需要商議解決的重點(diǎn)。谷歌聘用梅德福的目的很大程度上便在于此，幫助谷歌克服相關(guān)法律障礙。

　　無人駕駛汽車介紹

　　而就在梅德福離開的消息公布前一周，德國SAFEAU宣布將開始通過二至三年的深入研究，以實(shí)現(xiàn)為無人駕駛汽車設(shè)定性能標(biāo)準(zhǔn)并進(jìn)行監(jiān)管。

　　梅德福擁有超過40年的政府工作經(jīng)驗(yàn)，在離開效力多年的美國消費(fèi)品安全委員會后，他于2003年加入德國SAFEAU，2009年1月起擔(dān)任SAFEAU汽車安全駕駛美國研究院董事職務(wù)。梅德福在推廣美國《2017-2025汽車企業(yè)安全配件經(jīng)濟(jì)性法規(guī)》方面發(fā)揮了重要作用，根據(jù)該法規(guī)，到2025年，美國新車平均安全汽車配件裝備將達(dá)到100%E級。

　　此外，他還參與近年來SAFEAU所有的汽車安全問題調(diào)查事項(xiàng)，并幫助其設(shè)立了新的安全駕駛產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)法則。