駛向未來(lái)的(de)無人(rén)駕駛汽車

2017-05-26

解讀專家:何克忠,清華大(dà)學計算(suàn)機科學與技術系教授,在智能技術與系統國家重點實驗室從事智能機器人(rén)技術、自動控制和(hé)計算(suàn)機應用(yòng)方面的(de)研究。 
 
  據報道,2016年全國兩會期間,全國政協委員(yuán)、百度公司CEO李彥宏帶來(lái)一份聚焦無人(rén)駕駛的(de)提案,他(tā)建議(yì)加快(kuài)制定和(hé)完善相關政策法規,搶占産業發 展制高(gāo)點。而這(zhè)也(yě)是李彥宏繼在2015年兩會上建議(yì)設立國家層面的(de)“中國大(dà)腦(nǎo)”計劃、推動人(rén)工智能跨越發展之後,再次将關注點轉向科技前沿領域。
 
 
  關于無人(rén)駕駛汽車,李彥宏說了(le)啥? 
 
  全球無人(rén)駕駛技術的(de)發展正迎來(lái)新一輪熱(rè)潮,主要發達國家都已采取多(duō)種措施支持企業開展無人(rén)駕駛汽車的(de)研發和(hé)測試。爲此,李彥宏建議(yì):對(duì)無人(rén)駕駛技術 的(de)研發和(hé)産業化(huà)應用(yòng)做(zuò)好頂層設計和(hé)科學規劃;盡快(kuài)修訂和(hé)完善無人(rén)駕駛相關的(de)法律法規,爲無人(rén)駕駛汽車的(de)研發、測試和(hé)商業化(huà)應用(yòng)提供制度保障;推進無人(rén)駕駛 汽車相關技術标準的(de)建立和(hé)完善;并積極組織開展無人(rén)駕駛汽車測試的(de)試點工作。
 
  無人(rén)駕駛汽車發展簡史 
 
  無人(rén)車技術的(de)研究開始于上世紀八十年代。1984年,美(měi)國卡内基梅隆大(dà)學研制出首輛全功能無人(rén)駕駛汽車Navlab。随後發展分(fēn)爲兩大(dà)陣營:奔馳、寶馬等傳統的(de)汽車制造企業側重于駕駛輔助系統開發;谷歌(gē)、蘋果等互聯網企業将目标直接瞄準完全自動駕駛。
 
  我國無人(rén)車的(de)研究時(shí)間與國際同步,主要集中在清華大(dà)學、南(nán)京理(lǐ)工大(dà)學、國防科技大(dà)學和(hé)浙江大(dà)學等院校。
 
  1992年,國防科技大(dà)學成功研制出中國第一輛真正意義上的(de)無人(rén)駕駛汽車;  
 
  2009年,國家自然科學基金組織了(le)無人(rén)車的(de)研究,一定程度地促進了(le)我國無人(rén)車研究的(de)發展;  
 
  2011年7月(yuè),中國最大(dà)的(de)汽車制造公司之一一汽集團與國防科技大(dà)學共同研制的(de)紅旗HQ3無人(rén)駕駛汽車完成了(le)286公裏的(de)高(gāo)速全程無人(rén)駕駛試驗,人(rén)工幹預的(de)距離僅占總裏程的(de)0.78%;  
 
  2012年,軍事交通(tōng)學院的(de)“軍交猛獅Ⅲ号”以無人(rén)駕駛狀态行駛114公裏,最高(gāo)時(shí)速105公裏/小時(shí)。 
 
  瞭望國際,對(duì)無人(rén)車的(de)研究卓有成效的(de)是德國慕尼黑(hēi)聯邦國防大(dà)學、意大(dà)利帕爾馬大(dà)學、美(měi)國國防部、卡内基梅隆大(dà)學以及Google。而近年 來(lái),Google的(de)無人(rén)車發展勢頭迅猛。Google相關負責人(rén)宣布研制第三代無人(rén)車,并在之後推出Google的(de)無人(rén)出租車,将其投入市場(chǎng)。
 
   
 
  Google無人(rén)駕駛汽車。(資料圖) 
 
  無人(rén)駕駛技術研發,門檻在哪裏? 
 
  無人(rén)車的(de)關鍵技術主要在傳感器技術和(hé)信息融合技術,包含障礙物(wù)檢測、車道信息檢測、信号融合、道路交通(tōng)标志的(de)識别技術、網絡通(tōng)信及人(rén)機交互技術、規劃技術、車體的(de)自動控制技術等。
 
  無人(rén)車的(de)技術原理(lǐ)比較複雜(zá),目前,多(duō)數無人(rén)車都是由現成的(de)汽車加上機械傳動、控制裝置、計算(suàn)機傳感器等設備改裝而成。無人(rén)駕駛技術是利用(yòng)車載傳感器 來(lái)感知車輛周圍環境,并根據感知所獲得(de)的(de)道路、車輛位置和(hé)障礙物(wù)信息,控制車輛的(de)轉向和(hé)速度,從而使車輛能夠安全、可(kě)靠地在道路上行駛。安全穩定是無人(rén)駕 駛技術的(de)主要特點,比如,我們經常聽(tīng)到的(de)汽車防抱死制動系統就屬于無人(rén)駕駛技術的(de)範疇。
 
  無人(rén)車的(de)研究需要設計體系結構。一般來(lái)說智能車的(de)體系結構分(fēn)成三層:執行級、協調級、智能級。
 
  執行級包含車體控制系統、車體定位系統、雷達測量障礙系統、可(kě)見光(guāng)、紅外光(guāng)的(de)視覺處理(lǐ)系統。 
 
  協調級又稱監控系統,主要進行局部路徑規劃及軌迹規劃。 
 
  智能級主要制定全球路徑的(de)規劃,以及全球路徑的(de)重規劃。智能級中有任務級、全球路徑規劃級。 
 
 
  專家:國家應加強對(duì)無人(rén)車研制支持力度 
 
  清華大(dà)學計算(suàn)機科學與技術系何克忠教授在智能技術與系統國家重點實驗室,從事智能機器人(rén)技術、自動控制和(hé)計算(suàn)機應用(yòng)方面的(de)研究,在他(tā)看來(lái),“加強無 人(rén)車研制單位和(hé)汽車制造單位的(de)合作,這(zhè)樣能少走好多(duō)彎路。以清華大(dà)學無人(rén)車研究爲例,從機械加工到電路設計到印刷闆加工,到調試、軟件設計都得(de)自己來(lái),所 以這(zhè)個(gè)費了(le)很大(dà)勁,費了(le)很多(duō)時(shí)間,但效果可(kě)能很差,好多(duō)工作都是重複勞動。”
 
  而在國家政策層面,何克忠教授認爲,“無人(rén)車駕駛技術是一門綜合性的(de)交叉學科,所以要動員(yuán)各方面力量才能比較快(kuài)的(de)得(de)到成果。國家應該加強投入,加強對(duì)無人(rén)車研制的(de)支持力度,特别要加強基礎研究,研究出我們自己的(de)産品、配件。”
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