無(wú)人駕駛汽車(chē)

　　什么是無(wú)人駕駛汽車(chē)？清華大學(xué)汽車(chē)系副研究員王建強(qiáng)將無(wú)人駕駛汽車(chē)定義為“通過(guò)車(chē)載傳感系統(tǒng)感知道路環(huán)境，自動(dòng)規(guī)劃行車(chē)路線并控制車(chē)輛到達(dá)預(yù)定目標(biāo)的智能汽車(chē)”。它是利用車(chē)載傳感器來(lái)感知車(chē)輛周?chē)h(huán)境，并根據(jù)感知所獲得的道路、車(chē)輛位置和障礙物信息，控制車(chē)輛的轉(zhuǎn)向和速度，從而使車(chē)輛能夠安全、可靠地在道路上行駛。

　　集自動(dòng)控制、體系結(jié)構(gòu)、人工智能、視覺(jué)計(jì)算等眾多技術(shù)于一體，是計(jì)算機(jī)科學(xué)、模式識(shí)別和智能控制技術(shù)高度發(fā)展的產(chǎn)物，也是衡量一個(gè)國(guó)家科研實(shí)力和工業(yè)水平的一個(gè)重要標(biāo)志，在國(guó)防和國(guó)民經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。

　　從20世紀(jì)70年代開(kāi)始，美國(guó)、英國(guó)、德國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家開(kāi)始進(jìn)行無(wú)人駕駛汽車(chē)的研究，在可行性和實(shí)用化

　　國(guó)內(nèi)首款無(wú)人駕駛汽車(chē)

　　方面都取得了突破性的進(jìn)展。我國(guó)從20世紀(jì)80年代開(kāi)始進(jìn)行無(wú)人駕駛汽車(chē)的研究，國(guó)防科技大學(xué)在1992年成功研制出我國(guó)第一輛真正意義上的無(wú)人駕駛汽車(chē)。

　　2005年，首輛城市無(wú)人駕駛汽車(chē)在上海交通大學(xué)研制成功，該車(chē)有望于兩年之內(nèi)率先在上海世紀(jì)公園進(jìn)行示范運(yùn)營(yíng)，并在2010年世博會(huì)上一展身手。到時(shí)游客只需在公園的入口處按下一個(gè)按鈕，一輛沒(méi)有司機(jī)的四座敞篷汽車(chē)就會(huì)從遠(yuǎn)處開(kāi)過(guò)來(lái)緩緩?fù)Ｏ?，然后搭載著乘客前往他們想去的景點(diǎn)。

　　2相關(guān)擴(kuò)展為擴(kuò)大重大研究計(jì)劃的影響，推動(dòng)我國(guó)無(wú)人駕駛車(chē)輛相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，“智能車(chē)未來(lái)挑戰(zhàn)”將會(huì)同國(guó)內(nèi)外汽車(chē)業(yè)界及相關(guān)研究機(jī)構(gòu)，定期舉行此類(lèi)比賽，使我國(guó)“智能車(chē)未來(lái)挑戰(zhàn)”比賽成為國(guó)際賽事品牌。

　　湖南大學(xué)無(wú)人駕駛車(chē)輛預(yù)研項(xiàng)目組成立于2008年7月，與其他參賽隊(duì)伍不同的是，湖南大學(xué)無(wú)人駕駛車(chē)輛研發(fā)團(tuán)隊(duì)不是單一學(xué)院或?qū)嶒?yàn)室組成，而是依托機(jī)械工程、控制理論與控制工程等國(guó)家重點(diǎn)學(xué)科，在學(xué)校“985工程”、“211工程”經(jīng)費(fèi)支持下，由學(xué)校研究院牽頭，采用行政和技術(shù)的“兩總”項(xiàng)目管理模式組織計(jì)算機(jī)通信學(xué)院、機(jī)械工程與運(yùn)載學(xué)院、電氣與信息工程學(xué)院等單位有關(guān)力量50余人的多學(xué)科團(tuán)隊(duì)開(kāi)展聯(lián)合攻關(guān)。

　　日本開(kāi)發(fā)出車(chē)隊(duì)一體無(wú)人駕駛行車(chē)系統(tǒng)

　　日本新能源和產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合開(kāi)發(fā)機(jī)構(gòu)當(dāng)天在一個(gè)試驗(yàn)場(chǎng)展示了這一技術(shù)的應(yīng)用，4輛卡車(chē)分別保持4米間距、以時(shí)速80公里的同一速度進(jìn)行了試跑。每 輛卡車(chē)上都安裝了自動(dòng)駕駛系統(tǒng)，通過(guò)車(chē)輛間的通信，各輛車(chē)可以共享速度和剎車(chē)等信息，從而使得系統(tǒng)能夠同時(shí)控制多輛卡車(chē)。3技術(shù)  防抱死制動(dòng)

　　安全是拉動(dòng)無(wú)人駕駛車(chē)需求增長(zhǎng)的主要因素。每年，駕駛員們的疏忽大意都會(huì)導(dǎo)致許多事故。既然駕駛員失誤百出，汽車(chē)制造商們當(dāng)然要集中精力設(shè)計(jì)能確保汽車(chē)安全的系統(tǒng)。“無(wú)人”駕駛系統(tǒng)種類(lèi)繁多，其中有些根本算不上“無(wú)人”，還有些活像是科幻小說(shuō)中的東西。

　　防抱死制動(dòng)系統(tǒng)其實(shí)就算無(wú)人駕駛系統(tǒng)。雖然防抱死制動(dòng)器需要駕駛員來(lái)操作但該系統(tǒng)仍可作為無(wú)人駕駛系統(tǒng)系列的一個(gè)代表，因?yàn)榉辣乐苿?dòng)系統(tǒng)的部分功能在過(guò)去需要駕駛員手動(dòng)實(shí)現(xiàn)。不具備防抱死系統(tǒng)的汽車(chē)緊急剎車(chē)時(shí)，輪胎會(huì)被鎖死，導(dǎo)致汽車(chē)失控側(cè)滑。駕駛沒(méi)有防抱死系統(tǒng)的汽車(chē)時(shí)，駕駛員要反復(fù)踩踏制動(dòng)踏板來(lái)防止輪胎鎖死。而防抱死系統(tǒng)可以代替駕駛員完成這一操作——并且比手動(dòng)操作效果更好。該系統(tǒng)可以監(jiān)控輪胎情況，了解輪胎何時(shí)即將鎖死，并及時(shí)做出反應(yīng)。而且反應(yīng)時(shí)機(jī)比駕駛員把握得更加準(zhǔn)確。防抱死制動(dòng)系統(tǒng)是引領(lǐng)汽車(chē)工業(yè)朝無(wú)人駕駛方向發(fā)展的早期技術(shù)之一。

　　另一種無(wú)人駕駛系統(tǒng)是牽引或穩(wěn)定控制系統(tǒng)。這些系統(tǒng)不太引人注目，通常只有專(zhuān)業(yè)駕駛員才會(huì)意識(shí)到它們發(fā)揮的作用。牽引和穩(wěn)定控制系統(tǒng)比任何駕駛員的反應(yīng)都靈敏。與防抱死制動(dòng)系統(tǒng)不同的是，這些系統(tǒng)非常復(fù)雜，各系統(tǒng)會(huì)協(xié)調(diào)工作防止車(chē)輛失控。

　　當(dāng)汽車(chē)即將失控側(cè)滑或翻車(chē)時(shí)，穩(wěn)定和牽引控制系統(tǒng)可以探測(cè)到險(xiǎn)情，并及時(shí)啟動(dòng)防止事故發(fā)生。這些系統(tǒng)不斷讀取汽車(chē)的行駛方向、速度以及輪胎與地面的接觸狀態(tài)。當(dāng)探測(cè)到汽車(chē)將要失控并有可能導(dǎo)致翻車(chē)時(shí)，穩(wěn)定或牽引控制系統(tǒng)將進(jìn)行干預(yù)。這些系統(tǒng)與駕駛員不同，它們可以對(duì)各輪胎單獨(dú)實(shí)施制動(dòng)，增大或減少動(dòng)力輸出，相比同時(shí)對(duì)四個(gè)輪胎進(jìn)行操作，這樣做通常效果更好。當(dāng)這些系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，可以做出準(zhǔn)確反應(yīng)。相對(duì)來(lái)說(shuō)，駕駛員經(jīng)常會(huì)在緊急情況下操作失當(dāng)，調(diào)整過(guò)度。

　　4現(xiàn)狀我國(guó)自主研制的無(wú)人車(chē)——由國(guó)防科技大學(xué)自主研制的紅旗HQ3無(wú)人車(chē)，2011年7月14日首次完成了從長(zhǎng)沙到武漢286公里的高速全程無(wú)人駕駛實(shí)驗(yàn)，創(chuàng)造了我國(guó)自主研制的無(wú)人車(chē)在復(fù)雜交通狀況下自主駕駛的新紀(jì)錄，標(biāo)志著我國(guó)無(wú)人車(chē)在復(fù)雜環(huán)境識(shí)別、智能行為決策和控制等方面實(shí)現(xiàn)了新的技術(shù)突破，達(dá)到世界先進(jìn)水平。

　　紅旗HQ3無(wú)人車(chē)由國(guó)防科技大學(xué)自主研制，本月中旬它從京珠高速公路長(zhǎng)沙楊梓沖收費(fèi)站出發(fā)，歷時(shí)3小時(shí)22分鐘到達(dá)武漢，總距離286公里。實(shí)驗(yàn)中，無(wú)人車(chē)自主超車(chē)67次，途遇復(fù)雜天氣，部分路段有霧，在咸寧還遭逢降雨。

　　紅旗HQ3全程由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)控制車(chē)輛行駛速度和方向，系統(tǒng)設(shè)定的最高時(shí)速為110公里。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，實(shí)測(cè)的全程自主駕駛平均時(shí)速為87公里。國(guó)防科技大學(xué)方面透露，該車(chē)在特殊情況下進(jìn)行人工干預(yù)的距離僅為2.24公里，僅占自主駕駛總里程的0.78%。

　　從20世紀(jì)80年代末開(kāi)始，在賀漢根教授帶領(lǐng)下，2001年研制成功時(shí)速達(dá)76公里的無(wú)人車(chē)，2003年研制成功我國(guó)首臺(tái)高速無(wú)人駕駛轎車(chē)，最高時(shí)速可達(dá)170公里；2006年研制的新一代無(wú)人駕駛紅旗HQ3，則在可靠性和小型化方面取得突破。此次紅旗HQ3無(wú)人車(chē)實(shí)驗(yàn)成功創(chuàng)造了我國(guó)自主研制的無(wú)人車(chē)在復(fù)雜交通狀況下自主駕駛的新紀(jì)錄，這標(biāo)志著我國(guó)在該領(lǐng)域已經(jīng)達(dá)到世界先進(jìn)水平。

　　到2020年，駕駛員將不必再為汽車(chē)追尾而煩惱，“無(wú)人駕駛汽車(chē)將通過(guò)自身的雷達(dá)系統(tǒng)檢測(cè)與前車(chē)的距離，如果與前車(chē)距離過(guò)近，汽車(chē)將會(huì)自動(dòng)剎車(chē)。”[2]到2030年，駕駛員基本上可以在較復(fù)雜路況下只控制方向盤(pán)或只踩油門(mén)和剎車(chē)了，因?yàn)榘胱詣?dòng)駕駛技術(shù)會(huì)在大多數(shù)車(chē)輛上得到應(yīng)用，那時(shí)汽車(chē)會(huì)自動(dòng)設(shè)置路線或自動(dòng)進(jìn)行油門(mén)和剎車(chē)的配合。[2]國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)稱，我國(guó)自主研發(fā)的無(wú)人駕駛汽車(chē)2013年將測(cè)試從北京行駛到天津，2015年將測(cè)試從北京行駛到深圳。[2]無(wú)人駕駛汽車(chē)安全問(wèn)題

　　目前，世界上最先進(jìn)的無(wú)人駕駛汽車(chē)已經(jīng)測(cè)試行駛近五十萬(wàn)公里，其中最后八萬(wàn)公里是在沒(méi)有任何人為安全干預(yù)措施下完成的。SAFEAU安全駕駛研究所人員預(yù)測(cè)，全球無(wú)人駕駛汽車(chē)項(xiàng)目將在5年內(nèi)推廣開(kāi)來(lái)。谷歌創(chuàng)始人之一的布林（SergeyBrin）對(duì)德國(guó)SAFEAU汽車(chē)安全工程師梅德福透露，有關(guān)無(wú)人駕駛汽車(chē)交通事故責(zé)任的歸屬以及保險(xiǎn)賠付等問(wèn)題是日后需要商議解決的重點(diǎn)。谷歌聘用梅德福的目的很大程度上便在于此，幫助谷歌克服相關(guān)法律障礙。

　　無(wú)人駕駛汽車(chē)介紹

　　而就在梅德福離開(kāi)的消息公布前一周，德國(guó)SAFEAU宣布將開(kāi)始通過(guò)二至三年的深入研究，以實(shí)現(xiàn)為無(wú)人駕駛汽車(chē)設(shè)定性能標(biāo)準(zhǔn)并進(jìn)行監(jiān)管。

　　梅德福擁有超過(guò)40年的政府工作經(jīng)驗(yàn)，在離開(kāi)效力多年的美國(guó)消費(fèi)品安全委員會(huì)后，他于2003年加入德國(guó)SAFEAU，2009年1月起擔(dān)任SAFEAU汽車(chē)安全駕駛美國(guó)研究院董事職務(wù)。梅德福在推廣美國(guó)《2017-2025汽車(chē)企業(yè)安全配件經(jīng)濟(jì)性法規(guī)》方面發(fā)揮了重要作用，根據(jù)該法規(guī)，到2025年，美國(guó)新車(chē)平均安全汽車(chē)配件裝備將達(dá)到100%E級(jí)。

　　此外，他還參與近年來(lái)SAFEAU所有的汽車(chē)安全問(wèn)題調(diào)查事項(xiàng)，并幫助其設(shè)立了新的安全駕駛產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)法則。