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无人驾驶时代真的来了?

2018-03-02艾知

中国设备工程 2018年4期
关键词:无人驾驶无人规划

艾知

刚刚结束的2018年CES(国际消费电子展览会),更像是自动驾驶企业的肌肉秀。从造车新势力到传统车企,从汽车制造商到一级供应商,从互联网巨头到创业公司,从算法到硬件……自动驾驶市场群狼环伺。

国家发改委近日在《智能汽车创新发展战略》(征求意见稿)中提出我国智能汽车的战略愿景:“到2020年智能汽车新车占比达到50%,中高级别智能汽车实现市场化应用”。与之相呼应的是,传统车企纷纷制定了无人驾驶汽车的未来发展时间表。业内人士分析,从2019年开始,无人驾驶量产车将开始爆发,包括通用、宝马、红旗都将投放无人驾驶汽车。

巨额资本的疯狂涌入,算法、硬件的逐渐成熟,政策走向的日渐明朗,三者鼎立,已经掀起了自动驾驶揭幕战。数千万乃至上亿美元的融资额度在无人驾驶领域已经屡见不鲜。前景日趋明朗的自动驾驶终于承担起下一个风口的厚望,无人驾驶时代正向我们走来。

无人驾驶的技术含量有多高?

乏味的传统驾驶方式很容易让驾驶员产生疲劳,甚至发生交通事故。无人驾驶汽车研发人员则致力于从安全、可靠、便利及高效等方面对人工驾驶进行弥补,减少交通事故发生,使乘客得到更好的乘坐体验。

从20世纪70年代开始,美国、英国、德国等国家开始进行无人驾驶汽车的研究,在可行性和实用化方面都取得了突破性进展。我国从20世纪80年代开始进行无人驾驶汽车的研究,国防科技大学在1992年成功研制出我国第一辆真正意义上的无人驾驶汽车。特别是在过去的几年时间里,无人驾驶技术的研发如火如荼,越来越多的国内外汽车企业开始涉足这一领域,无人驾驶技术取得了快速蓬勃的发展。 “无人驾驶”的技术含量可从以下三大系统中体现。

环境感知系统。人类在执行驾驶任务的过程中,需要实时观察和分析车辆自身的状态、路面、车辆、行人、交通标志、交通标线和交通信号灯等状况,也就是对交通环境的“感知”。这种“感知”首先是通过感观(主要是视觉,还包括听觉、触觉和嗅觉)来获取信息,然后利用自身经验和逻辑推理来理解信息,并做出决策,力求安全平稳地驾驶车辆。

无人驾驶汽车在进行自主行驶的时候也需要对环境进行感知,进而根据所得到的有用的环境信息产生行为决策。无人驾驶汽车是通过车上配备的传感器来感知环境信息的。

行为决策系统。行为决策是指无人驾驶汽车根据给定路网文件,获取的交通环境信息和自身行驶状态,自主产生遵守交通规则的驾驶决策过程。无人驾驶汽车行为决策系统主要包含全局路径规划(或任务规划)、行为规划和局部路径规划(或运动规划)。路径规划的目的是在无人驾驶汽车行车之前找到一条“最优”的路径供无人驾驶汽车行驶。行为规划是处于全局路径规划和局部路径规划中间的层次,行为规划根据全局路径规划确定的路径和当前的道路状况,确定当前无人驾驶汽车应该进入什么行驶模式,比如路口左转模式、超车模式等。

运动控制系统。运动控制系统是根据局部路径规划给出的行驶轨迹和速度规划以及无人驾驶汽车当前的位置、姿态和速度,产生对油门、刹车、方向盘和变速杆的控制命令,以跟踪规划出的行驶轨迹。

究竟怎样影响人们生活?

创新汽车大数据分析应用,实现基于大数据技术的智能化辅助设计与制造、维修、销售新模式。整合汽车车辆及零部件生产制造的相关数据,指导车辆的设计、制造过程,优化汽车各种性能,提升汽车的行驶安全性,减少排放……可以预见的是,通过大数据分析能改善原有的维修模式,由定期检修向实时状态检修转变,由被动安全向主动安全转变,及早发现隐患,并采取措施,提高汽车安全性的同时节约维修费用。

专家表示,基于移动互联,可构建新一代智能出行信息服务系统,改善和提高公众出行的服务水平。为解决大城市“打车难”等出行难题,可综合应用大数据、云计算、移动互联、移动智能终端等新技术,推进个性化的移动服务发展,鼓励汽车制造商、交通管理部门、信息通信产业、金融保险业等多方组成联盟,共同推进新一代智能化交通信息服务系统的建立。让民众真正享受到交通信息智能服务带来的便利。

在公共交通中的应用

无人车将成为公共交通系统的重要选择。百度计划几年后商业推广无人驾驶汽 车,将首先在我国城市试运行。百度目前已经获得几个地方监管部门的批准,在事先确定的路线进行试验,希望在不远的将来推出量产车辆。一些城市还在考虑将某些街区划定为无人驾驶专区。在 30 或 40 个街区将不再出现人驾汽车和无人车同时存在的现象,无人驾驶出租车和共享出行车辆将提供全部交通服务。城市规划部门将进行区域优化,为无人车服务。

在快递用车和工业中的应用

快递用车和“列队”卡车将是另一个可能较快采用无人车的领域。在线购物和电子商务网站的快速兴起,给快递公司带来利好。人们喜欢在网上订购物品,几小时就能送货上门。

资料显示,卡车占美国机动车行驶里程的 5.6%,但是却占交通死亡事故的 9.5%。因此,在经济效益和避免人员伤亡方面,无人车可以创造更多价值。大型卡车成本通常超过 150000 美元,安装摄像头和感应器成本会比较高,所以在无人驾驶初期,受成本的限制,难以实现大规模推广。

更好地服务于老年人和残疾人

从2021年到2050年是加速老龄化阶段。到2023年,老年人口数量将增加到2.7亿,与0~14岁少儿人口数量相等。在老年人和残疾人这两个消费群体中,无人车已经开始大规模应用。由于身体条件的限制和视力原因,老年人和残疾人群都面临出行困难,而且这个群体都重视独立、自由出行,无人车可以帮他们实现愿望,无须再依靠朋友和家人。这些老年和残疾人士所贡献的庞大数据源为无人车市场的健康、安全发展提供了有力支持。

无人驾驶的商业潜力有多大?

从本质上讲,无人驾驶和互联网的共同之处在于,它们都通过去人力化,降低了传输成本。互联网降低的是信息的传输成本,而无人驾驶则降低有形的物和人的运输成本。对比互联网已经产生的商业影响力,就可以想象无人驾驶的商业潜力。

随着谷歌、Uber 和特斯拉这样的公司用事实不断展示技术上的进步,传统车厂已经越来越清晰地意识到,无人驾驶技术即将为汽车商业模式带来颠覆式的改变,这可能是自内燃机发明以来,汽车行业最重大的变化。

目前,几乎所有传统车企都在研究无人驾驶技术,从各自发布的计划和进展来看,2019年将是一个无人驾驶汽车投放的重要节点,这比之前所预测的2020年将迎来爆发期时间有所提前。据了解,通用汽车计划于2019年量产无人驾驶车型Cruise AV,将取消方向盘和踏板;宝马将在2019年下半年发布搭载宝马最新安全系统及L3级别无人驾驶技术的宝马新款7系;一汽红旗计划在2019年推出实现L3级无人驾驶的量产车型;北汽新能源更是摩拳擦掌,准备在今年内投放无人驾驶汽车。

2020年将是智能汽车的集中爆发期,包括大众、丰田、吉利、长安、广汽都将在这一年推出搭载自己最新无人驾驶技术的车型,高度无人驾驶技术将大量应用在量产车上,其中L3级别量产车将大量出现。

在不远的未来,届时所有行驶的汽车都是无人车,我们将迎来一个更加安全、更加清洁环保的世界。得益于无人驾驶技术,未来的交通工具、行驶的道路,甚至是未来的世界都将变得更安全、更高效,极大地降低对石油燃料的消耗,减轻对环境的污染。

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