无人驾驶汽车研究综述与发展展望

无人驾驶汽车研究综述与发展展望

张世军

山东交通职业学院  山东  潍坊  261206

摘要：无人驾驶汽车技术是一种典型的智能汽车技术，可以充分地取代人工干预，根据车载远程传感系统以及全球卫星定位系统等相关的核心技术，充分的掌握路况信息以及交通信息，不仅如此，利用车载微型计算机可以对数据信息进行及时整合以此为基础对车辆行驶的方向以及速度进行科学的控制，从而达到自主驾驶的要求。基于此，本文主要讨论了无人驾驶汽车研究综述与发展展望，以供相关工作人员参考。

关键词：无人驾驶；汽车；研究综述；发展展望

引言：

目前我国无人驾驶汽车技术逐渐变得更加完善，也让汽车工业行业获得了发展的新机遇，在我国，无人驾驶汽车的各项发展突破都具有一定的现实意义，但是如果想要真正达到规模化以及产业化的指标仍然需要进一步投入各项资源，所以对无人驾驶技术进行不断讨论和探索是非常必要的。

一、国内外无人驾驶汽车的发展现状

在20世纪70年代左右，世界上就已经出现了无人驾驶汽车的专项研究人员，随着我国科技的发展，无人驾驶技术也逐渐流向我国，但是因为缺乏配套的技术和人才，所以我国的无人驾驶技术和西方比起来仍然有赶超的空间。目前无人驾驶技术已经逐渐成为了各个国家发展汽车工业的一项重要指标，我国对无人驾驶技术也更加关注。

（一）国外无人驾驶汽车的发展现状

美国在20世纪80年代左右就已经根据无人驾驶技术的特点，提出了自主地面车辆计划，与此同时，美国的麻省理工学院等相关的高等院校也开始了无人驾驶汽车方面的研究，并取得了一定的成果。无人驾驶汽车的技术是一片蓝海领域，研究起来难度很大，而且当时世界上的各项技术无法满足无人驾驶的条件，这也导致此类课题的研究面对着较大的困难，所以各个国家也逐渐将无人驾驶技术的研究重心转移到了高速公路民用车辆。直到美国军事国防部所组织的一项比赛当中，斯坦福大学的科学家们通过改装一辆大众汽车，让汽车在无人驾驶的情况下穿越了隧道，河床等多个复杂路段，最终成功到达了指定的区域，无人驾驶技术才有了质变的突破。自从科技在不断的发展，无人驾驶技术也逐渐进入到了高速发展的周期，优步公司所改造的福特汽车在无人驾驶的情况下成功完成了第一次载客，谷歌公司的自动驾驶汽车也已经自立门户，成立了单独的分公司，并取得了令人瞩目的驾驶总里程数，这也就标志着无人驾驶技术逐渐走向成熟。2016年特斯拉公司向外宣布，所有的新车都已经承载了无人驾驶的相关功能，而且硬件系统主要包括八个视距极远的高清摄像头以及一些超能声波传感器，无人驾驶汽车至此投入到市场当中，一直到第二年，特斯拉公司对无人驾驶技术进行了再次完善，而驾驶的总里程数也有了新的突破[1]。

（二）简析国内无人驾驶汽车的发展现状

在20世纪90年代，我国的国防科技大学引入了国外无人驾驶技术的相关理论，并以此为基础开发出了我国第一台无人驾驶汽车。在2000年，该大学对无人驾驶技术进行了再次完善，这也就正式标志着我国的第四代无人驾驶汽车进入市场这种类型的汽车最高时速已经可以达到76km每小时。而红旗hq 3的诞生也让我国的无人驾驶技术进入了新的阶段，新一代的无人驾驶汽车更加先进，因此我国也开始了无人驾驶测试，并取得了良好的成绩。在2013年，百度公司的无人驾驶汽车项目开发出了汽车大脑操作系统，并且在之后的几年内和福田汽车共同联手把无人驾驶技术以及大数据技术等相关的高科技相结合，融入于汽车当中，达到了利用云服务平台对用户的需求进行分析的要求，之后百度公司和博世之间达成了无人驾驶汽车的相关项目战略合作关系，并且以精确的地图开发为基准，达到了卫星实时定位的要求，至此，我国的无人驾驶汽车也迈向了新的阶段。

二、无人驾驶汽车的核心技术

在无人驾驶汽车当中，最核心的技术就是自动驾驶系统，此类系统的设计非常精密，而且主要包括几个重要模块，其中有环境感应系统模块以及定位导航系统模块和制动控制系统模块，这几个模块相互配合，达到了无人驾驶汽车的安全行驶的要求。环境感应系统模块对驾驶员是非常重要的，他就像是驾驶员的双眼，通过摄像装置或是红外感应装置等结合构成，其主要的作用就是对环境进行实时探测，并在行驶的过程当中感知周围产生的变化，及时避免有可能会出现的问题。定位导航系统模块主要是在驾驶的过程当中给汽车输送地图，让汽车按照预定的路线进行顺利的驾驶。自动控制系统模块是非常重要的，可以对行驶过程当中的路况信息进行分析以及提前预判，在需要规避风险的时候第一时间让汽车的方向盘和制动系统得到科学的控制[2]。

除此以外，无人驾驶汽车的技术和大数据技术以及车联网技术等多种高科技相联合，可以让车辆的行驶更具有安全性以及稳定性。在2015年特斯拉公司在无人驾驶汽车上安装了雷达感应技术以及图像识别技术为核心的系统，此项系统可以对周围的环境进行清楚准确地感知。可是在无人驾驶汽车运行和载人的过程当中，仍然发生了两起安全交通事故，而感知系统上亮起了红灯。之后特斯拉以此为切入点，对于感知系统进行了再次的升级以及改造，主要使用雷达感应技术，并且辅助增加了一些其他技术，以确保无人驾驶过程当中对周围的形势环境进行明确的感知，让无人驾驶汽车更具有安全性，并取得了一定的成果

[3]。

谷歌在进行无人驾驶汽车研究的过程当中，产生了一些新的突破，在无人驾驶汽车上安装了高精度的地图，并且使城市的三维整体空间都融入无人驾驶汽车的系统当中，使覆盖范围逐渐扩张，并且可以让无人驾驶汽车按照雷达感应系统所给予的结果对汽车行驶的路线进行准确的规划，从而促使无人驾驶汽车在预定的时间之内就可以到达相应的地点。目前想要让无人驾驶汽车感知系统更加完善，需要从以下几个不同的方向入手。首先就是要重视技术，整体的灵活性，让无人驾驶汽车更具有感知能力，其次就是要提升经验的可靠性，使无人驾驶汽车观察的范围逐渐扩张，获取更加庞大的信息量，从而促使无人驾驶汽车能够进行准确预判。

三、预测无人驾驶汽车的未来发展趋势

目前无人驾驶汽车被美国的一个相关部门分成了五个不同的等级，零级主要指的是没有实现自动驾驶的汽车，一级主要指的是对方向盘以及行驶的速度进行自动控制的汽车，此类汽车需要驾驶员始终保持高度专注的状态，并随时进行交接。三级主要指的是自动驾驶汽车当中具备自动驾驶的一些条件，可是驾驶员也需要适当的进行干预。四级主要指的是汽车始终保持在高度自动驾驶的状态之下，但是需要对目前行驶过程当中存在的路况条件有所掌控。五级主要指的是完全自动驾驶的汽车并不需要驾驶员进行任何干预就可以顺利安全地行驶。目前国内外的很多汽车企业都已经达到了一级的程度，但是只有少部分企业达到了二级，而特斯拉以及谷歌因为有其自身的各项专利，所以已经突破了三级，很多业内人士认为，随着目前无人驾驶技术的迅速发展，最终五级水平也将会在短时间内得到突破。我国无人驾驶技术仍然处于上升阶段，尤其是因为我国的城市环境比较复杂，所以在无人驾驶汽车投入使用的过程当中，仍然需要根据不同城市的发展趋势综合考虑。

四、结束语

综上所述，目前城市当中的交通拥堵问题变得更加严重，无人驾驶汽车的推行可以有效地缓解此类问题，让交通运输更加安全，便捷，时效性更高，在未来，无人驾驶汽车一定会成为主要的发展方向。

参考文献

[1] 雷芳华, 朱建武, 陈丹. 改进MPC的无人驾驶汽车路径规划研究[J]. 南方农机, 2022(053-011).

[2] 袁师召, 李军. 无人驾驶汽车路径规划研究综述[J].  2022(5).

[3] 崔迎涛, 康健. 无人驾驶汽车主动避让控制问题的研究[J]. 汽车与新动力, 2022(002):005.