无人驾驶汽车的发展趋势研究

左非凡 张乾

摘要：近些年来，互联网代表的科学技术的快速发展促使社会迎来了新的变革，互联网大发展时代下，汽车行业也迎来了新的机遇，出现了无人驾驶汽车。无人驾驶汽车的应用能够提高整个交通系统的运行效率，促进交通的安全性，推动汽车行业的快速发展。无人驾驶汽车也是汽车行业发展的方向，鉴于科学技术的快速发展以及无人驾驶汽车的重要性，一定要重点研究无人驾驶汽车的相关知识以及发展趋势，从而促使其实现可持续发展。

关键词：无人驾驶汽车;发展趋势;研究

无人驾驶汽车是智能化汽车，具有自动驾驶的功能，无人驾驶汽车不需要驾驶员，只需要按着计算机设定的系统运行。无人驾驶汽车通过智能软件以及车内的传感器来感知车辆周围环境，获得周围的道路状况以及障碍物的信息，然后根据外界信息状况作出针对性反应，对车辆发出控制，实现车辆的安全行驶。无人驾驶汽车应用了新的技术，创新了传统的驾驶方式，丰富驾驶体验，不但可以促进交通运输效率的提升，还可以摆脱驾驶员问题带来的交通问题，更好地保障乘客的安全，增加社会效益。

一、无人驾驶汽车的出现以及技术支撑

（一）引发交通事故的因素

我国每年都会出现很多交通事故，通过查阅资料以及实际调查来看，每年因为交通事故而死亡的人数是非常巨大的，从汽车出现到现在，研究人员为了降低交通事故发生的概率做出了很多努力，如在汽车内部设置安全带和安全气囊等，这些措施能够在一定程度上提高汽车的安全性能，降低交通事故发生的概率，但是，这些措施主要针对的还是汽车本身，并没有解决因为驾驶员的原因而引发交通事故的问题[1]。所以，为了进一步降低交通安全事故发生的概率，实现安全驾驶，无人驾驶汽车出现了。

（二）无人驾驶汽车应用的技术

要想实现无人驾驶汽车的发展，必须要有一定的技术作为支撑，车辆控制技术以及精准定位技术实现了无人驾驶汽车的大发展。其中，无人驾驶汽车的核心就是就是车辆控制技术，这种技术能够保障车辆完成自动驾驶，通过微型计算机系统等实现对车辆的控制，实现仿人驾驶，汽车还能够感受周围的环境，获取环境信息，预先进行判断和分析，进而做出程序指示车辆的运行方式[2]。车辆控制技术是一种特殊的预瞄控制技术，车辆中的传感器可以通过感知行为判断出道路中的预瞄点，然后准确控制车辆的行为，如果行驶环境过于复杂时，无人驾驶汽车就会采取降低车速或者紧急制动的方法，做出以上行为的前提也是汽车提前对周围环境的感知。无人驾驶汽车是众多系统的组合如自动驾驶系统、传感器系统等。还有，无人驾驶汽车行驶的重要基础就是车辆定位基础，人们必须要能够准确掌握汽车的行驶状况。当前全球的定位系统有很多如我国的北斗导航卫星系统、美国的全球导航卫星系统，俄罗斯全球轨道导航系统等，导航系统的应用可以保证人们时刻掌握汽车的位置。同时，视觉系统也在应用到了汽车定位中，普通的摄像技术和红外摄像技术是无人驾驶汽车主要用到的视觉技术，红外摄像技术应用的更加普遍，通过把红外线照射到物体上，监控摄像头接收反射光线形成视频图像[3]。

二、无人驾驶汽车的发展

（一）国内发展现状

在我国国内，对于无人驾驶技术的研究相对较晚，第一辆无人驾驶汽车在1992年研制成功，是在国防科技大学的领导下完成的。在2001年，我国一汽公司研究出第一辆无人驾驶轿车，标志着我国无人驾驶技术实现了创新，当年还完成了驾驶实验。当前，我国百度公司以及国防科技大学等走在无人驾驶汽车的前沿，如百度汽车在北京道路上进行首次无人驾驶汽车行驶的实验，取得了成功，到今年，无人驾驶汽车会在北京其他道路上进行测试，无人驾驶相关技术的快速发展无疑会推动无人驾驶汽车的进步。

（二）国外发展现状

首先发展无人驾驶技术的公司是美国的谷歌公司，研制了能够自动形式与自动停车的汽车，为了进一步研究无人驾驶汽车，谷歌公司专门重组了一个独立的公司，其在2017年宣布，将要对没有配备安全驾驶员的汽车进行道路测试，之后会在公路上部署越来越多的无人驾驶汽车。与此同时，除了一些大公司研究无人驾驶汽车并且取得了很好的成果外，还有其他一些公司也开始着手研究无人驾驶汽车[4]。

三、无人驾驶汽车未来发展可能遇到的问题

（一）技术方面的问题

当前，我国对无人驾驶汽车进行研究的时候，主要还是参考国外的经验和技术，主要以谷歌公司提供的标准作为参考。而想要实现无人驾驶最主要的技术就是精准定位与导航，只有实现精准定位与准确导航才能确保安全的无人驾驶，促进整个驾驶过程的可靠性。从当前技术手段分析来看，受到客观条件的限制，精度较高的GPS没有办法应用到民用汽车上，同时普通GPS敏感度相对较差，虽然我国已经成功研制出北斗导航卫星系统，也已经投入使用，但是想要追上甚至超过高精度GPS短时间内是没有办法完成的。当前，应用较为广泛的是和寻找测绘企业进行合作，提高定位的准确性。无人驾驶汽车的眼睛包括传感器和激光雷达，国产的传感器和激光雷达精度相对较低，不能满足无人驾驶汽车的要求。因此，实现车辆技术的国產化是无人驾驶汽车发展过程中的重要问题。

（二）政策法规方面的问题

虽然一些发达国家大力发展无人驾驶汽车，但是也在汽车的使用方面做出了严格的规定，因此，如何实现真正的无人驾驶也是重点需要考虑的问题，想要让无人驾驶汽车在道路上正常行驶，首先要关注相关的政策和法规[5]。任何汽车在行驶过程中都会发生交通事故，无人驾驶汽车也是如此，当发生事故时，事故责任的划分就成为了重要问题，同时如何才能做出正确的裁决也是需要关注的。当前，我们国家没有针对无人驾驶汽车的法律法规，所以，想要让无人驾驶汽车真正的得到普及，必须要有针对性的政策和法规作为支持。

（三）行驶过程中的问题

无人驾驶汽车的主要特点就是其能够应用到一些特殊的环境中，例如在某些特殊环境下，人员面临着生存困难，不能满足驾车的要求，这个时候无人驾驶汽车的应用就可以解决这些问题，同时也要注意摆脱极端环境的影响，这也是无人驾驶汽车发展过程中面临的问题。在高速公路上行驶时，无人驾驶汽车可以按着道路标志以及车辆的信息控制行驶，能够最大限度避免因为驾驶员疲劳驾驶等引发的安全事故，在城市道路中行驶过程中，道路周围环境复杂，人员密集、流动性大，无人驾驶汽车更要注重的是路面信息，对于感知能力的要求更高。因此可知，城市道路是对无人驾驶汽车运行的最大挑战，未来无人驾驶汽车研究的重点和难点就是提升汽车的安全性和机动性。

四、无人驾驶汽车未来发展趋势研究

（一）增强对视觉技术研发的重视

当前，无人驾驶汽车研究的重点和难点问题就是对人类的视觉能力进行模拟，建设与之相适应的电脑系统，这也是未来无人驾驶汽车研究的核心内容。众所周知，人的大脑很大一部分都是用来处理图像的，能够预判周边的环境和突发状况，从而做出反应，然而当前无人驾驶汽车主要依靠激光扫描建立视觉系统，系统可以按照预定的路线行驶，但是对于突然出现在道路上的人、车以及障碍物等的检测能力不足，更没有办法识别道路上的交通标识，对于车辆前方有无停泊车以及前方行驶车辆在何处种植判断能力不足，缺乏处理突发情况的能力。同时，当遇到暴雨暴雪等极端恶劣天气的时候，由于激光扫描成像原因，无人驾驶汽车对于道路上的标识和提示牌无法做到精准识别，向电脑提交的定位信息也不够准确。

（二）实现汽车智能化

研究无人驾驶汽车的最终目标就是实现驾驶过程中的无人化，以安全系统和智能化系统为基础，通过路标识别、智能刹车等保障行车安全。当前，对于无人驾驶汽车的研究人处在基本阶段，行车路线也仅仅局限在高速公路上，未来无人驾驶汽车的应用范围必须要拓展到普通公路和城市公路上，同时还要使其能够适应交通堵塞、停车等情况。因此，可以发展交通控制的智能化技术，不但能够保证交通行车安全，还可以完成智能化汽车的发展目标，在不久的将来，无人驾驶技术肯定会朝着智能化的方向发展。

（三）实现汽车产业化建设

首先，需要把最新的科研成果应用到现有汽车上，实现对现有汽车的改造，商用汽车研发过程中，要把最新的技术如自动挡技术、倒车雷达技术车载摄像机技术应用到制造过程中，降低汽车部件损耗，促进汽车零部件产量的提升，给无人驾驶汽车的商业化应用做好铺垫。其次，当前我国汽车行业很多关键设备主要依靠进口，尤其是计算机系统、雷达等，因此设备成本也是影响无人驾驶汽车产业化发展的主要因素，在未来，国家必须要加大对关键设备的科技投入，以原材料和技术为基础进行深入研究，保证汽车零部件的生产成本在合理的范围内，更好地保障规模化产量。还有，随着我国导航系统的逐渐完善，未来我国无人驾驶汽车的研究更要增强对导航技术的重视，使其能够得到更好地应用，增强无人驾驶汽车的研究水平，为产业化建设奠定良好的基础。

五、结束语

未来汽车不仅仅作为一种重要的交通工具，更应该发展为互联网终端设备。无人驾驶汽车实现了感知、控制和决策三者的有机结合，保证汽车在脱离驾驶员情况下的安全行驶。无人驾驶汽车的出现改变了传统的控制汽车的方法，不但能够提升交通系统的安全性，还可以大大提升交通运行效率。随着科学技术的持续发展，无人驾驶汽车的各种性能会更加完善。当前，我国对于无人驾驶汽车的研究仍旧处在起步阶段，主要的研究内容是改造、优化科技成果，在未來还要对无人驾驶汽车的原材料、生产技术以及关键设备进行研究，以导航技术好摄像技术等为基础，提高无人驾驶汽车的研究水平，为其商业化发展做好铺垫。

参考文献：

[1]陈文华.汽车无人驾驶技术的发展现状与研究趋势[J].科技创新导报，2019，（11）：240，243.

[2]李润柯.汽车无人驾驶技术的发展现状与研究趋势[J].通讯世界，2018，（8）：251-252.

[3]雍杨锐.自动驾驶技术及其研究方向的发展与思考[J].电声技术，2018，42（8）：13-14，80.

[4]饶柏清.人工智能在自动驾驶汽车中的应用研究[J].时代汽车，2019，（16）：37-38.

[5]谭丽焱.无人驾驶：全球汽车产业的下一个风口[J].经济研究导刊，2019，（14）：64-67.

（作者单位：郑州大学管理工程学院1    中国社会科学院大学2）