全球无人驾驶汽车现状综述

马雪洁 高蒙 王新房

摘要：无人驾驶汽车是智能汽车的一种，也称为轮式移动机器人，主要依靠车内的以计算机系统为主的智能驾驶仪来实现无人驾驶的目标。随着图像识别技术、智能算法以及激光雷达等技术的逐步成熟，无人驾驶汽车已逐步得到人们的关注，与此同时，各大车企及互联网巨头纷纷加入研发阵营，企图在技术上占领无人驾驶汽车市场的先机。

关键词：无人驾驶汽车;图像识别;计算机系统;智能算法

中图分类号： TP18        文獻标识码：A

文章编号：1009-3044（2019）19-0189-02

Abstract：Driverless vehicle is a kind of intelligent vehicle， also known as wheeled mobile robot. It mainly depends on the intelligent driving instrument which is based on computer system in the vehicle to realize the goal of unmanned driving. With the development of image recognition technology， intelligent algorithm and lidar technology， driverless cars have been paid more and more attention. At the same time， all kinds of vehicles and Internet giants have joined the research and development camp. An attempt to seize the technical edge of the driverless car market.

Key words：pilotless automobile; image recognition; computing system ;Intelligent algorithm

无人驾驶汽车是通过车载传感系统感知道路环境，自动规划行车路线并控制车辆到达预定目标的智能汽车。它是利用车载传感器来感知车辆周围环境，并根据感知所获得的道路、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。

目前，全球公认的对无人驾驶汽车的自动化程度的分级为L1-L5，无人驾驶是自动驾驶的最高阶。通常来说，自动驾驶分为五阶，分别是L1到L5（驾驶支援、部分自动化、有条件自动驾驶、高度自动驾驶、完全自动驾驶。），L5为完全自动驾驶即无人驾驶，汽车能够自己操作所有与安全性相关的驾驶功能，并在整个行驶过程中监测道路情况，驾驶者只需提供目的地或导航信息而不需要任何其他的操作。

1 发展现状

目前，全球各大互联网公司及汽车制造商纷纷加入无人驾驶汽车研究的阵营中，由于各家公司的发展理念不同，谷歌想要开发出一款完全不需要人类操作的汽车，即车内没有方向盘、油门、刹车等，汽车所进行的一切操作均由计算机实现;而特斯拉和丰田等公司更偏向于开发出一款汽车可以进行完全的无人驾驶，但需要人类进行适当的操作，包括紧急刹车、转向等，是自动驾驶技术成为人类驾驶的补充，而不是替代品。

1.1特斯拉

特斯拉，一家生产和销售电动汽车以及零件的公司，只制造纯电动车，成立于2003年。特斯拉公司自2014年开始配置Autopilot系统，特斯拉通过首代自动驾驶系统Autopilot系统已收集了全球各种道路、天气条件下行驶的超过13亿英里的数据，并且“几乎全部数据”都可以用在第二代Autopilot上。2016年10月特斯拉发布Autopilot 2.0，Autopilot 2.0版硬件包括8个摄像头、1个毫米波雷达、12个超声波雷达以及NVIDIA Drive PX2计算平台，在固件更新后，可以开启全自动驾驶功能，目前特斯拉工厂生产的所有车型都已具备了进行完全自动驾驶的硬件基础。在此值得一提的是，Autopilot的进化史是“硬件先行，软件后更新”，即每一台特斯拉都会配置当时最新的硬件，然后通过OTA不断更新固件，获得更完善的驾驶辅助或自动驾驶功能。庞大的用户群可以源源不断地供给真实路况的驾驶数据，帮助Autopilot训练和迭代算法。在2018年初，特斯拉官网公布了最新款的Autopilot 2.5车载计算机主板的照片，亮点在于加入了两级CPU，使Autopilot 2.5拥有更强大的处理速度，进一步迈向全自动驾驶。

1.2谷歌Waymo

Waymo是一家自主汽车研发公司，也是谷歌母公司Alphabet Inc.的子公司。谷歌于2009年开始测试无人驾驶汽车项目，构建数据地图。2016年12月，Waymo成为独立部门，专注于研究无人驾驶技术。与特斯拉等公司不同，谷歌致力于研发以计算机为“大脑”的全自动无人驾驶，力求用计算机系统来代替方向盘，在其试验车里，早已经没有了方向盘。

早在2010年，谷歌的无人驾驶汽车测试里程已经超过了14万英里。2011年，谷歌把测试车型由丰田换成了雷克萨斯 RX450H SUV。2014 年谷歌在网上发布称，其测试车辆已经可以运行在几千座城市的道路中。同年，谷歌发布了自己的原型车，车内部没有刹车、没有方向盘，没有油门，只有一个用于启动汽车的按键。2016年，谷歌的无人驾驶汽车发生了第一次事故——和一辆公交车相撞，这使人们开始担心无人驾驶汽车的安全问题。2016年8月，谷歌无人驾驶的测试里程已达到180万英里。2018年，Waymo在研究无人驾驶汽车9年后的今天，开始了其在美国凤凰城郊区的自动驾驶叫车服务，当地有400名参与，然而，相当一部分人对自动驾驶的试乘体验并不是很满意。

1.3优步

Uber是在2014年开始研发无人驾驶汽车技术，2016年  12月14日，专车公司Uber已经准备好几十辆自动驾驶汽车，准备利用自动驾驶汽车为用户提供服务。12月15日优步无人驾驶汽车第一次开上旧金山街头，上路第一天就被拍到闯红灯，还差点撞到行人。12月22日，Uber已经证实，将停止在旧金山的自动驾驶汽车试点。另外公开资料显示，优步的无人驾驶卡车业务主要通过Otto公司完成，该公司致力于开发一种货运卡车无人驾驶系统。2016年8月，优步以6.8亿美元的价格收购Otto，自此开启了无人驾驶卡车计划。同年10月，优步无人驾驶卡车技术进行了路测。2017 据外媒报道，由于出现车祸，优步公司25日宣布暂停无人驾驶车辆项目的研究工作。2018年7月25日Uber宣布，公司在匹兹堡恢复无人驾驶汽车测试，无人车将会重新上路，不过测试受到严格限制，目前只能启用人工模式。2018年7月31日消息，Uber将关闭旗下无人驾驶卡车部门，专注于无人驾驶汽车的研究。

1.4百度Apollo

百度的Apollo计划实行的是开放代码和开放能力两种形式，开放能力是指基于通过API或者是SDK可以通过标准公开方式来获取百度提供的能力，开放代码即传统意义上的开源代码，人人都可以使用和对其进行进一步的开发。Apollo开放范围包括，感知体系、路径规划、车辆控制体系等。百度的此做法在于想要建立一个强大的、有活力的生态系统。

2015年，百度大规模投入无人车技术研发;2017年4月，百度对外宣布开发自家的自动驾驶技术阿波罗平台（Apollo）;7月，发布Apollo 1.0主要是完整的封闭场地循迹自动驾驶;9月，Apollo 1.5发布，支持昼夜定车道自动驾驶，可实现夜间环境下的障碍物识别，以及非典型交通场景下的异性障碍物识别，新增障碍物感知、决策规划、云端仿真、高精地图服务、端到端的深度学习;2018年1月，Apollo 2.0发布，增加障碍物行为标注数据、2D障碍物标注数据、日志提取仿真场景数据。2018年3月，发布了Apollo数据及前沿技术品牌Apollo Scape，正式开放Apollo Scape大规模自动驾驶数据集。

1.5丰田

丰田公司是全世界最大的汽车公司，多年前已经投入自动驾驶的研发，丰田之前已经在少量的成品车中整合了自动驾驶技术。不过，受到日本交通法律等影响，丰田在内的日本汽车公司对于自动驾驶技术仍然十分慎重。从1990年开始，丰田就致力于开发研究“交通事故零伤亡”为终极目标的自动驾驶技术。丰田更加侧重于研发驾驶辅助的半自动驾驶技术，例如车道保持技术、自动巡航控制、驾驶员注意力检测等等。这些技术将作为人类驾驶的补充，而非取代品，毕竟任何技术都存在失灵的可能。目前丰田量产的豪车一般都装备有驾驶员辅助系统，如自适应巡航、并道辅助、自动泊车系统等等，这些技术可以减少了驾驶员的参与度。

2018年3月，受美国优步（Uber）自动驾驶汽车在美国亚利桑那州发生撞人致死事故的影响，日本丰田汽车公司日前宣布将暂停无人驾驶汽车测试计划。2018年8月，丰田宣布将向优步投资5亿美元，以加速无人驾驶汽车的发展。两家公司将合作开发自动驾驶汽车。根据协议，双方将联合将无人驾驶汽车技术整合到丰田西耶娜商用车中，并将于2021年启动该项目试点。丰田称该平台为Autono-MaaS，即“自动旅行即服务”。

2 总结

自动驾驶技术，给人类呈现了一个宏伟壮丽的蓝图，将人们的双手从方向盘上解放出来，深刻影响人们的出行方式，使人们享受科技带给生活的便利与舒适。但是现阶段，只有特斯拉和谷歌Waymo的测试车辆达到了L3级（有条件自动化驾驶），其他公司的无人驾驶技术依旧徘徊在L2级（部分自动化驾驶），我们依旧没有成熟的掌握无人驾驶技术，在没有人为参与的情况下，测试车辆还是不能很好地處理复杂多变的道路状况，但是其辅助驾驶功能如自适应巡航、并道辅助、自动泊车系统等，能够很好地帮助驾驶员处理一部分路面信息，让我们看到了其广阔的前景，相信在不远的将来，自动驾驶技术会一步步完善，最终实现现代化的智慧交通。

【通联编辑：唐一东】