全球無人駕駛汽車現(xiàn)狀綜述

全球無人駕駛汽車現(xiàn)狀綜述作者：馬雪潔高蒙王新房來源：《電腦知識(shí)與技術(shù)》2019年第19期摘要：無人駕駛汽車是智能汽車的一種，也稱為輪式移動(dòng)機(jī)器人，主要依靠車內(nèi)的以計(jì)算機(jī)系統(tǒng)為主的智能駕駛儀來實(shí)現(xiàn)無人駕駛的目標(biāo)。隨著圖像識(shí)別技術(shù)、智能算法以及激光雷達(dá)等技術(shù)的逐步成熟，無人駕駛汽車已逐步得到人們的關(guān)注，與此同時(shí)，各大車企及互聯(lián)網(wǎng)巨頭紛紛加入研發(fā)陣營(yíng)，企圖在技術(shù)上占領(lǐng)無人駕駛汽車市場(chǎng)的先機(jī)。關(guān)鍵詞：無人駕駛汽車;圖像識(shí)別;計(jì)算機(jī)系統(tǒng);智能算法中圖分類號(hào)：TP18;;;;文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1009-3044(2019)19-0189-02Abstract:Driverlessvehicleisakindofintelligentvehicle,alsoknownaswheeledmobilerobot.Itmainlydependsontheintelligentdrivinginstrumentwhichisbasedoncomputersysteminthevehicletorealizethegoalofunmanneddriving.Withthedevelopmentofimagerecognitiontechnology,intelligentalgorithmandlidartechnology,driverlesscarshavebeenpaidmoreandmoreattention.Atthesametime,allkindsofvehiclesandInternetgiantshavejoinedtheresearchanddevelopmentcamp.Anattempttoseizethetechnicaledgeofthedriverlesscarmarket.Keywords:pilotlessautomobile;imagerecognition;computingsystem;Intelligentalgorithm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(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。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。目前，全球公認(rèn)的對(duì)無人駕駛汽車的自動(dòng)化程度的分級(jí)為L(zhǎng)1-L5，無人駕駛是自動(dòng)駕駛的最高階。通常來說，自動(dòng)駕駛分為五階，分別是L1到L5(駕駛支援、部分自動(dòng)化、有條件自動(dòng)駕駛、高度自動(dòng)駕駛、完全自動(dòng)駕駛。)，L5為完全自動(dòng)駕駛即無人駕駛，汽車能夠自己操作所有與安全性相關(guān)的駕駛功能，并在整個(gè)行駛過程中監(jiān)測(cè)道路情況，駕駛者只需提供目的地或?qū)Ш叫畔⒍恍枰魏纹渌牟僮鳌?發(fā)展現(xiàn)狀目前，全球各大互聯(lián)網(wǎng)公司及汽車制造商紛紛加入無人駕駛汽車研究的陣營(yíng)中，由于各家公司的發(fā)展理念不同，谷歌想要開發(fā)出一款完全不需要人類操作的汽車，即車內(nèi)沒有方向盤、油門、剎車等，汽車所進(jìn)行的一切操作均由計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)而特斯拉和豐田等公司更偏向于開發(fā)出一款汽車可以進(jìn)行完全的無人駕駛，但需要人類進(jìn)行適當(dāng)?shù)牟僮?，包括緊急剎車、轉(zhuǎn)向等，是自動(dòng)駕駛技術(shù)成為人類駕駛的補(bǔ)充，而不是替代品。1.1特斯拉特斯拉，一家生產(chǎn)和銷售電動(dòng)汽車以及零件的公司，只制造純電動(dòng)車，成立于2003年。特斯拉公司自2014年開始配置Autopilot系統(tǒng)，特斯拉通過首代自動(dòng)駕駛系統(tǒng)Autopilot系統(tǒng)已收集了全球各種道路、天氣條件下行駛的超過13億英里的數(shù)據(jù)，并且“幾乎全部數(shù)據(jù)”都可以用在第二代Autopilot上。2016年10月特斯拉發(fā)布Autopilot2.0，Autopilot2.0版硬件包括8個(gè)攝像頭、1個(gè)毫米波雷達(dá)、12個(gè)超聲波雷達(dá)以及NVIDIADrivePX2計(jì)算平臺(tái)，在固件更新后，可以開啟全自動(dòng)駕駛功能，目前特斯拉工廠生產(chǎn)的所有車型都已具備了進(jìn)行完全自動(dòng)駕駛的硬件基礎(chǔ)。在此值得一提的是，Autopilot的進(jìn)化史是“硬件先行，軟件后更新”，即每一臺(tái)特斯拉都會(huì)配置當(dāng)時(shí)最新的硬件，然后通過OTA不斷更新固件，獲得更完善的駕駛輔助或自動(dòng)駕駛功能。龐大的用戶群可以源源不斷地供給真實(shí)路況的駕駛數(shù)據(jù)，幫助Autopilot訓(xùn)練和迭代算法。在2018年初，特斯拉官網(wǎng)公布了最新款的Autopilot2.5車載計(jì)算機(jī)主板的照片，亮點(diǎn)在于加入了兩級(jí)CPU，使Autopilot2.5擁有更強(qiáng)大的處理速度，進(jìn)一步邁向全自動(dòng)駕駛。1.2谷歌WaymoWaymo是一家自主汽車研發(fā)公司，也是谷歌母公司AlphabetInc.的子公司。谷歌于2009年開始測(cè)試無人駕駛汽車項(xiàng)目，構(gòu)建數(shù)據(jù)地圖。2016年12月，Waymo成為獨(dú)立部門，專注于研究無人駕駛技術(shù)。與特斯拉等公司不同，谷歌致力于研發(fā)以計(jì)算機(jī)為'大腦”的全自動(dòng)無人駕駛，力求用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)來代替方向盤，在其試驗(yàn)車?yán)?，早已?jīng)沒有了方向盤。早在2010年，谷歌的無人駕駛汽車測(cè)試?yán)锍桃呀?jīng)超過了14萬英里。2011年，谷歌把測(cè)試車型由豐田換成了雷克薩斯RX450HSUV。2014年谷歌在網(wǎng)上發(fā)布稱，其測(cè)試車輛已經(jīng)可以運(yùn)行在幾千座城市的道路中。同年，谷歌發(fā)布了自己的原型車，車內(nèi)部沒有剎車、沒有方向盤，沒有油門，只有一個(gè)用于啟動(dòng)汽車的按鍵。2016年，谷歌的無人駕駛汽車發(fā)生了第一次事故一一和一輛公交車相撞，這使人們開始擔(dān)心無人駕駛汽車的安全問題。2016年8月，谷歌無人駕駛的測(cè)試?yán)锍桃堰_(dá)到180萬英里。2018年，Waymo在研究無人駕駛汽車9年后的今天，開始了其在美國(guó)鳳凰城郊區(qū)的自動(dòng)駕駛叫車服務(wù)，當(dāng)?shù)赜?00名參與，然而，相當(dāng)一部分人對(duì)自動(dòng)駕駛的試乘體驗(yàn)并不是很滿意。1.3優(yōu)步Uber是在2014年開始研發(fā)無人駕駛汽車技術(shù)，2016年；12月14日，專車公司Uber已經(jīng)準(zhǔn)備好幾十輛自動(dòng)駕駛汽車，準(zhǔn)備利用自動(dòng)駕駛汽車為用戶提供服務(wù)。12月15日優(yōu)步無人駕駛汽車第一次開上舊金山街頭，上路第一天就被拍到闖紅燈，還差點(diǎn)撞到行人。12月22日，Uber已經(jīng)證實(shí)，將停止在舊金山的自動(dòng)駕駛汽車試點(diǎn)。另外公開資料顯示，優(yōu)步的無人駕駛卡車業(yè)務(wù)主要通過Otto公司完成，該公司致力于開發(fā)一種貨運(yùn)卡車無人駕駛系統(tǒng)。2016年8月，優(yōu)步以6.8億美元的價(jià)格收購Otto，自此開啟了無人駕駛卡車計(jì)劃。同年10月，優(yōu)步無人駕駛卡車技術(shù)進(jìn)行了路測(cè)。2017據(jù)外媒報(bào)道，由于出現(xiàn)車禍，優(yōu)步公司25日宣布暫停無人駕駛車輛項(xiàng)目的研究工作。2018年7月25日Uber宣布，公司在匹茲堡恢復(fù)無人駕駛汽車測(cè)試，無人車將會(huì)重新上路，不過測(cè)試受到嚴(yán)格限制，目前只能啟用人工模式。2018年7月31日消息，Uber將關(guān)閉旗下無人駕駛卡車部門，專注于無人駕駛汽車的研究。1.4百度Apollo百度的Apollo計(jì)劃實(shí)行的是開放代碼和開放能力兩種形式，開放能力是指基于通過API或者是SDK可以通過標(biāo)準(zhǔn)公開方式來獲取百度提供的能力，開放代碼即傳統(tǒng)意義上的開源代碼，人人都可以使用和對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步的開發(fā)。Apollo開放范圍包括，感知體系、路徑規(guī)劃、車輛控制體系等。百度的此做法在于想要建立一個(gè)強(qiáng)大的、有活力的生態(tài)系統(tǒng)。2015年，百度大規(guī)模投入無人車技術(shù)研發(fā);2017年4月，百度對(duì)外宣布開發(fā)自家的自動(dòng)駕駛技術(shù)阿波羅平臺(tái)（Apollo）;7月，發(fā)布Apollo1.0主要是完整的封閉場(chǎng)地循跡自動(dòng)駕駛;9月，Apollo1.5發(fā)布，支持晝夜定車道自動(dòng)駕駛，可實(shí)現(xiàn)夜間環(huán)境下的障礙物識(shí)別，以及非典型交通場(chǎng)景下的異性障礙物識(shí)別，新增障礙物感知、決策規(guī)劃、云端仿真、高精地圖服務(wù)、端到端的深度學(xué)習(xí);2018年1月，Apollo2.0發(fā)布，增加障礙物行為標(biāo)注數(shù)據(jù)、2D障礙物標(biāo)注數(shù)據(jù)、日志提取仿真場(chǎng)景數(shù)據(jù)。2018年3月，發(fā)布了Apollo數(shù)據(jù)及前沿技術(shù)品牌ApolloScape，正式開放ApolloScape大規(guī)模自動(dòng)駕駛數(shù)據(jù)集。1.5豐田豐田公司是全世界最大的汽車公司，多年前已經(jīng)投入自動(dòng)駕駛的研發(fā)，豐田之前已經(jīng)在少量的成品車中整合了自動(dòng)駕駛技術(shù)。不過，受到日本交通法律等影響，豐田在內(nèi)的日本汽車公司對(duì)于自動(dòng)駕駛技術(shù)仍然十分慎重。從1990年開始，豐田就致力于開發(fā)研究'交通事故零傷亡”為終極目標(biāo)的自動(dòng)駕駛技術(shù)。豐田更加側(cè)重于研發(fā)駕駛輔助的半自動(dòng)駕駛技術(shù)，例如車道保持技術(shù)、自動(dòng)巡航控制、駕駛員注意力檢測(cè)等等。這些技術(shù)將作為人類駕駛的補(bǔ)充，而非取代品，畢竟任何技術(shù)都存在失靈的可能。目前豐田量產(chǎn)的豪車一般都裝備有駕駛員輔助系統(tǒng)，如自適應(yīng)巡航、并道輔助、自動(dòng)泊車系統(tǒng)等等，這些技術(shù)可以減少了駕駛員的參與度。2018年3月，受美國(guó)優(yōu)步（Uber）自動(dòng)駕駛汽車在美國(guó)亞利桑那州發(fā)生撞人致死事故的影響，日本豐田汽車公司日前宣布將暫停無人駕駛汽車測(cè)試計(jì)劃。2018年8月，豐田宣布將向優(yōu)步投資5億美元，以加速無人駕駛汽車的發(fā)展。兩家公司將合作開發(fā)自動(dòng)駕駛汽車。根據(jù)協(xié)議，雙方將聯(lián)合將無人駕駛汽車技術(shù)整合到豐田西耶娜商用車中，并將于2021年啟動(dòng)該項(xiàng)目試點(diǎn)。豐田稱該平臺(tái)為Autono-MaaS，即“自動(dòng)旅行即服務(wù)”。2總結(jié)自動(dòng)駕駛技術(shù)，給人類呈現(xiàn)了一個(gè)宏偉壯麗的藍(lán)圖，將人們的雙手從方向盤上解放出來，深刻影響人們的出行方式，使人們享受科技帶給生活的便利與舒適。但是現(xiàn)階段，只有特斯拉和谷歌Waymo的測(cè)試車輛達(dá)