百度谷歌无人驾驶汽车发展综述

何 佳，戎 辉，2，王文扬，田晓笛，高 嵩，3，郭 蓬，3

（1.中国汽车技术研究中心，天津 300300；2.河北工业大学，天津 300132；3.天津大学，天津 300072）

百度谷歌无人驾驶汽车发展综述

何 佳1，戎 辉1，2，王文扬1，田晓笛1，高 嵩1，3，郭 蓬1，3

（1.中国汽车技术研究中心，天津 300300；2.河北工业大学，天津 300132；3.天津大学，天津 300072）

介绍百度、谷歌无人驾驶汽车的发展，并进行对比分析。

无人驾驶汽车；百度；谷歌

无人驾驶汽车可以通过传感器感知道路环境，通过车联网技术获取实时道路信息，根据实时交通状况自行规划路线，在危险情况时提醒驾驶员，在不同程度上代替驾驶员控制汽车［1］。这样可以有效地改善交通拥堵，减少环境污染，提高资源利用率，真正地实现安全、快捷、舒适、绿色出行。

目前，自动驾驶技术的发展已经得到了广泛的认可和重视。无人驾驶技术的研发主要分为两大阵营：以特斯拉、奥迪为主的车企以及谷歌、百度等互联网企业。本文主要分析百度和谷歌的无人驾驶汽车技术的发展状况。

图1 百度无人驾驶汽车在高速路上行驶

1 百度无人驾驶汽车

1.1 发展目标

百度在无人驾驶汽车上的发展目标是3年实现小规模的商用，在一些城市内实现无人驾驶实地运营，5年内（2021年）实现大规模的量产。百度是全世界最早宣布在2021年实现大规模量产无人车的公司。

1.2 项目进度

百度在2013年宣布启动无人车项目，该项目的核心技术是人工智能系统，也被称作“百度汽车大脑”。2014 年7月，百度首次发布“百度无人驾驶汽车”研发计划，并宣布研发的无人车保留转向盘和踏板。9月，百度宣布与宝马合作，共同研发无人驾驶技术，百度负责数据与服务，宝马则负责硬件制造，预计3年内推行半自动驾驶汽车。

2015年，百度成立了专门的自动驾驶事业部，这个部门直接研发L4级完全自动驾驶技术。12月，一辆由百度改造的宝马3系GT无人车从北京出发，驶入G7京新高速，完成长达30 km的路测，最高时速100 km/h，时长约40 min，途中实现了跟车减速、变道、上下匝道、超车、掉头等复杂动作，如图1所示。这是百度首次实现城市、环路及高速道路混合路况下的全自动驾驶［2］。

20 16年是《中国制造2025》全面实施的一年，更是百度无人驾驶汽车技术发展最重要的一年。3月，百度正式对外发布“智慧汽车战略”，并宣布与长安汽车签署战略合作协议，百度将会把车机互联的解决方案大规模地植入到长安的车辆中，并与长安共同开发车辆语音控制技术，实现该技术在长安车型上的量产搭载。此外，双方还会在全新的地图生产模式、自主品牌驾驶方案、车队管理平台、大数据分析系统上展开更深入的合作。

在9月1日举办的百度世界大会上，百度正式宣布成立L3事业部，该事业部只研究高速和停车2种情景下的应用，向汽车企业提供L3级自动驾驶系统解决方案，协助汽车厂商实现自动驾驶的智能化升级，还为车企提供CarLife、CoDriver、MapAuto等产品解决方案。自此，百度实现了“两条腿走路”的策略。在下午的无人驾驶汽车分论坛上，百度高级副总裁王劲宣布，百度无人驾驶汽车获得美国加州政府颁发的第15张无人驾驶汽车上路测试牌照。

在11月16日的第3届世界互联网大会上，百度无人车首次公开亮相，18辆百度无人车队在桐乡市子夜路智能汽车和智慧交通示范区内实现试运营，如图2所示，亮相的车型包括北汽EU260、奇瑞EQ和比亚迪秦版。通过此次成功运营，百度首次实现了在开放城市道路下的完全自动无人驾驶，推进了无人驾驶技术从封闭研发测试环境走向开放城市道路运营环境的进程，为后续无人驾驶技术的研发提供了宝贵的经验。

在这一年里，百度还先后与安徽芜湖和上海国际汽车城合作共建运营区和示范区，为无人驾驶汽车的发展运营铺路。

图2 百度无人驾驶汽车在示范区内运营

2017年1月初，在国际消费类电子产品展览会（简称CES）上，百度和长安一起搭了展台，展示了长安睿骋无人驾驶汽车（图3）。百度宣布将L3事业部改名为智能汽车事业部，并与北汽达成战略合作，预计2017年年底开始路测L3自动驾驶车。百度还发布了自动驾驶AI平台Road Hackers，宣布会首先开放1万km的自动驾驶训练数据，并最终将所有的大数据资源开放给开发者。后期，百度还会与清华大学合作，共同进行国内道路环境下自动驾驶技术的开发，实现真正的产学研相结合。

1.3 技术发展

百度无人车拥有先进的感知系统，采用64线激光雷达进行自身定位和感知周围信息，使用毫米波雷达检测障碍物，2个高动态范围相机模组识别红绿灯及交通标识。百度自主研发了车载计算中心，使用CPU+GPU+FPGA的异构计算平台。其最核心的部分是百度汽车大脑，它可以根据周边环境情况，进行最优路径规划，通过预测周边车辆、行人的意图，作出决策，还可以通过不断地驾驶，提升自己的感知和决策能力，保证舒适、安全的出行。

自主技术研发，是百度无人驾驶汽车生态的基石，截止到2016年11月底，百度自动驾驶技术的专利申请数量已经达到605项。百度主要依赖人工智能和深度学习的积累，从事十项与无人驾驶汽车相关的技术开发，包括环境感知、行为预测、规划控制、操作系统、智能互联、车载硬件、人机交互、高精定位、高精地图和系统安全十项技术。

图3 百度展台的长安睿骋

2 谷歌无人驾驶汽车

2.1 发展目标

谷歌一直主张不造车，直接以“机器人系统”为核心的全自动无人驾驶汽车作为开发目标，主要研究无人驾驶汽车的外部环境感知、检测、判断和控制算法等，希望在2020年发布一款无人驾驶汽车。

2.2 项目进度

2009年谷歌启动无人驾驶汽车项目，随后，谷歌将丰田普锐斯改造成谷歌的第1代无人驾驶车，如图4所示，该车采用64束激光器激光雷达，突出地图优势，并在加州山景城进行了路测。

2 0 1 1年，谷歌将雷克萨斯RX450H SUV改装成第2代无人驾驶汽车，如图5所示。相对第1代无人驾驶汽车，第2代无人车加强了环境感知技术，并通过收购知名企业，进一步增强了自身的图像识别能力，提高了深度学习的水平，拓展了车联网应用。

2012年，谷歌获得美国内华达州的无人驾驶汽车上路测试牌照，并将这张红色牌照贴在一辆改装的丰田普锐斯上，在内华达州首府卡森城完成一次首秀［3］。

2014年对谷歌是最重要的一年。4月份，谷歌官方微博对无人驾驶汽车项目的信息进行更新，宣布谷歌无人车可以应对数千座城市的道路交通，这是自2012年以来第一次正式的更新。5月，谷歌发布了第3代无人驾驶汽车（图6），这款车是谷歌自主研发的纯电动自动驾驶车。谷歌借鉴Pod Car原型，推出了自主设计并研发的无人驾驶车原型。这款车整合了谷歌广告及地图服务等优势资源，增强了人机交互体验，更加关注行人安全。这款车没有制动器、转向盘和油门，最高速度设置为每小时25英里，计划生产100～200辆。一年后，谷歌在山景城对其进行路测［4］。

图4 第1代谷歌无人驾驶汽车

图5 第2代谷歌无人驾驶汽车

图6 第3代谷歌无人驾驶汽车

2016年5月，谷歌宣布和菲亚特-克莱斯勒汽车公司（FCA）合作，FCA为谷歌生产了100辆 Pacifica 混动厢式旅行车（MPV），车上装备了整套的传感器、远程信息处理和计算单元等系统，这是谷歌首次与汽车厂商展开官方合作。10月份，搭载全新自动驾驶系统的测试车在美国有极端气候的多地进行了测试。

12月14号，谷歌宣布成立无人驾驶公司Waymo，并展示了Pacifica MPV 改造的自动驾驶概念车（图7）。该车车顶安装了雷达和摄像头套件，车前翼板子和前后保险杠都装有感应器。

12月22日，本田和谷歌公司宣布将共同研发完全自动驾驶技术，本田将为Waymo 提供开放车辆控制权限用于自动驾驶开发的改装车辆，并将这些车辆加入到Waymo公司的路测车队中。

2.3 主要技术

谷歌无人驾驶汽车外部的核心是位于车顶的旋转式激光测距仪，该测距仪可以发出64道激光光束，能够计算出200m以内物体的距离，得到精确的3D地图数据，自动驾驶汽车会将激光测距仪测得的数据和高分辨率的地图相结合，做出不同的数据模型。安装在前挡风玻璃的摄像头可以用于近景观察，帮助自动驾驶汽车识别前方的人和车等障碍物，记录行程中的道路情况和交通信号的标志，最后通过相应软件对信息进行分析和综合。轮胎上的感应器可以保证汽车在一定轨道上运行，倒车时，还能快速测算出后方障碍物的距离，实现安全停车。汽车前后保险杠内安装有4个雷达元件，可以保证汽车在道路上保持2～4s的安全反应距离，根据车速变化进行调整，最大程度上保证乘客的安全。

谷歌无人驾驶汽车的部件核心都是汽车主动安全技术供应商已经掌握并投放市场的，硬件并不能成为无人驾驶汽车的门槛，算法和深度学习能力才是限制无人驾驶汽车研发的主要因素。谷歌在深度学习、数据搜集和建模方面有着深厚的技术积累，并且谷歌在地图方面有着丰富的数据储备，可以帮助实现无人驾驶车辆的路径规划与定位功能。

图7 利用MPV改造的自动驾驶概念车

3 结束语

百度和谷歌都是全球科技行业的领军企业，他们都投入了多年时间和大量资金开发无人驾驶汽车技术，两者相比，谷歌发展慢而稳，百度的目标更为激进。

在研发时间上，谷歌已拥有7年无人驾驶汽车研发经验，堪称无人驾驶汽车的鼻祖，而百度的无人驾驶汽车项目启动相对较晚，但是百度吸取谷歌无人驾驶汽车研发方面的经验和教训，绕过许多弯道，依靠多年来在人工智能和深度学习方面的技术优势，成为后起之秀。

在研发技术上，百度的无人驾驶汽车专利主要集中在传感、定位、识别3个方面，而谷歌的无人驾驶汽车专利则主要集中在传感和控制2个方面。由于谷歌提早布局，其整体技术领先百度，但是，百度在一些单项的核心技术方面世界领先，如在用摄像头判断物体、汽车上，百度的准确率高达90.13%，居全世界第一。在国际通用街景数据集 KITTI 的车辆跟踪6项指标中，百度有4项位居世界第一。

在发展模式上，谷歌倾向于为其他车企提供无人驾驶技术，先是研发自主无人驾驶汽车，没有转向盘和制动器，后来迫于监管环境的因素，放弃自主无人驾驶汽车，效仿百度走厂商合作路线；百度对自己的定位是无人驾驶汽车的提供商，是全世界最早宣布在2021年实现大规模量产无人驾驶汽车的公司，一直走厂商合作路线。

在法律环境上，谷歌还在极力说服美国政府，希望可以允许更多的无人驾驶汽车上路测试，相对而言，百度更有优势，中国的地方政府政策灵活性较大，百度有望通过洽谈合作率先在国内的一些城市实现区域化经营。

经过近几年的发展，百度和谷歌在无人驾驶技术的研发方面已经取得了显著成果，但是实际的交通情况复杂，而且人工智能技术和人脑之间还存在较大的差距，实现完全自动的无人驾驶技术仍然是任重而道远。

［1］ 陈慧岩，熊光明，龚建伟，等.无人驾驶汽车概论［M］.北京： 北京理工大学出版社，2014.

［2］ 李勇.人工智能发展推动信息安全范式转移——基于百度无人驾驶汽车的案例分析［J］.信息安全研究，2016，2（11）：958-968.

［3］ 艳涛.期待无人驾驶汽车［J］.机器人技术与应用，2015（2）：17-20.

［4］ 胡小伟.国家知识产权局研究中心：详解谷歌三代无人驾驶汽车的专利棋局［EB/OL］.（2016-09-18）［2017-02-22］.http：//www.199it.com/archives/518334.html.

Development Summary of Baidu and Google Driverless Car

HE Jia1， RONG Hui1，2， WANG Wen-yang1， TIAN Xiao-di1， GAO Song1，3， GUO Peng1，3
（1. China Automotive Technology & Research Center， Tianjin 300300； 2. Hebei University of Technology， Tianjin 300132； 3. Tianjin University， Tianjin 300072， China）

This paper introduces the development of Baidu and Google driverless cars and conducts comparative analysis on them.

driverless car； Baidu； Google

U463.6

A

1003-8639（2017）12-0019-03

2017-02-22

（编辑 凌 波）