无人驾驶车辆的现状及发展趋势

王磊

摘 要：本文介绍了现代汽车的发展历程及其发展趋势，根据汽车在历史发展中的几个重要标志将汽车的发展简史划分为几个阶段，根据汽车发展的现状来展望未来汽车发展的趋势。汽车是现代社会最重要、最舒适、最便利的交通工具，它的普及程度日渐提高，尤其是在中国及其它发展中国家。因此，我们有必要了解和认识汽车的发展历程及其发展趋势，以指导我们创造出更先进的汽车，推动人类的进步。

关键词：现代汽车；发展历程；发展趋势

随着科学技术日新月异的发展，电子化、信息化、网络化和智能化已逐渐成为未来汽车的大的发展趋势，无人驾驶汽车则是这一发展趋势的最好体现。无人驾驶指的是，在车辆上运用了视觉、测距等传感器来感知道路路面情况，再由电脑根据感知结果进行决策，进而操控底盘执行器来控制车辆行驶，用这一系列过程取代传统驾驶员的操作。

一、概念及典型结构

无人驾驶汽车是一种智能汽车，也可以称之为“轮式移动机器人”，主要依靠车内以计算机系统为主的智能驾驶仪来实现自动驾驶。它一般是利用车载传感器来感知车辆周围环境，并根据感知获得道路、车辆位置和障碍物信息，控制车辆的转向和速度，从而使车辆能够安全、可靠地在道路上行驶[2]。无人驾驶汽车集自动控制、人工智能、视觉计算等众多技术于一体，是计算机科学、模式识别和智能控制技术高度发展的产物。

2012年5月8日，美国内华达州机动车驾驶管理处为谷歌公司的以丰田普锐斯车型为原型改装的无人驾驶汽车颁发了首张无人驾驶车辆测试牌照[3]，下面以谷歌公司的该款车辆为例说明其典型结构。

激光测距仪，通过高速旋转的方式对半径60米内的周围环境进行扫描，并将结果以三维地图的方式呈现出来，给计算机提供计算机最初步的判断依据。

视频摄像头，用以识别交通信号灯，并在车载计算机的辅助下辨别移动的物体等障碍。

微型传感器，通过测定汽车的横向移动来帮助计算机给汽车定位，确定其在道路上的正确位置。

车载雷达，前方三个（配合视频摄像头）、后方一个，用以测量汽车与前后左右各个障碍物之间的距离。

计算机资料库，精确存储了每条公路的限速标准及出入口位置等各种地理信息，来自资料库的信息及其他实时采集的信息经车载计算机汇合、分析，向汽车传达相应行驶命令，由执行系统具体执行。

二、國内外无人驾驶汽车的发展状况

目前关于无人驾驶的有关研究主要集中在可行性与实用性这两个方面。早在上世纪八十年代，美国就提出了有关自主地面车辆的计划，即ALV计划，一辆8轮小车在校园中低速自主驾驶。但当时那个年代考虑到技术的局限性以及目标的复杂性，参与研究的各国将研究的目标逐步移向相对简单的、民用车辆的辅助驾驶项目上。1995年无人驾驶车Navlab2v完成方向控制的无人驾驶试验，2000年丰田汽车公司研发了无人驾驶的公共汽车，其自动驾驶系统主要由道路诱导、车队行驶、追尾防止以及运行管理等方面组成。有关无人驾驶汽车的项目研究，目前已在欧洲取得了一定的成效，并且成立了统一的合作组织。我国在无人驾驶汽车的研究发展方面相对于国外稍晚，我国从上世纪的80年代着手进行无人驾驶汽车的相关研究，2005年，我国的首辆城市无人驾驶汽车已经在上海交大研制试验成功。

三、面临问题

目前无人驾驶汽车的发展主要面临如下问题：

（一）法律法规

国际上，1968年签订的《维也纳公约》有73个缔约国，该公约为大部分欧盟国家、亚洲诸多国家和地区、南美以及世界其他一些国家和地区定下了交通管理的基调，公约中“驾驶员必须时时刻刻拥有对车辆的控制权”的规定，制约了自动驾驶技术的发展普及。联合国经济委员会（UNECE）为了满足无人驾驶汽车发展而进行了相关法律和技术法规的修订，修改为汽车只要具有“可以被驾驶员权限覆盖或接管”的特性，该修订案已于2016年3月生效，有可能进行进一步修订。

（二）可靠性

2016年1月20日，在中国河北，一辆特斯拉MODEL S型电动汽车在自动驾驶状态下无任何刹车、转向痕迹，直接碰撞道路左侧清洁车，导致特斯拉司机身亡；2016年5月7日，在美国佛罗里达州高速公路上，一辆特斯拉MODEL S在自动驾驶模式下，与垂直方向开来的挂车相撞，特斯拉司机身亡；2016年8月，又一辆行驶在北京的特斯拉MODEL S在启用自动驾驶时，未能识别道路内侧停靠的车辆而发生剐蹭事故……处在风口浪尖上的特斯拉公司因其自动驾驶技术的安全性正面临空前信任危机。

另一无人驾驶汽车先锋谷歌公司的情况：2009—2015年，55辆谷歌无人驾驶汽车的道路测试总里程约130万英里（约合209万公里），其间共发生了11起小事故。

上述多次出现的大小事故表明，无人驾驶汽车现阶段依然不成熟，尚不能满足公众对其安全性的预期。

（三）伦理挑战

无人驾驶汽车，严格来讲只是一个机器人。那么，在面对诸如“电车难题”（Trolley Problem）这类经典伦理问题时，无人驾驶汽车就车内人员、路上行人的安全，或路上不同行人的安全等问题，究竟该如何抉择？这类问题应该由谁来决策，后果应该由谁来承担？这些问题不解决，无人驾驶汽车的发展必将被缚住手脚。

四、结语

总而言之，无人驾驶汽车是未来汽车发展的趋势。尽管当前在技术、法律、伦理上还存在诸多问题，但相信随着人类科技进步的突飞猛进，以及社会文明的高度发展，这些问题都会在不久的将来迎刃而解，汽车驾驶员将真正解放手脚，安享驾驶。

参考文献：

[1] BENZ&CO. Fahrzeug mit Gasmotorenbetrieb：德国，DE37435C[P].1886-11-02.

[2] 乔维高，徐学进.无人驾驶汽车的发展现状及方向[J].上海汽车，2007（7）：40-42.

[3] 张翔.2013年全球汽车技术发展趋势[J].汽车工程师，2013（3）：19-21，52.

[4] 国际专利分类表（2016版）[EB/OL].（2016-08-31）[2017-04-28].

[5]陈家瑞.《汽车构造》.人民交通出版社.2006年endprint