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2018年人工智能之自动驾驶研究报告

日期: 2018-08-23
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1 概述篇

1.1 自动驾驶汽车概述

自动驾驶汽车(Automated Vehicle;Intelligent Vehicle;Autonomous Vehicle;Self-driving Car;Driverless Car)又称智能汽车、自主汽车、自动驾驶汽车或轮式移动机器人,是一种通过计算机实现自动驾驶的智能汽车。 概念篇首先对自动驾驶汽车涉及到的相关概念进行介绍,包括自动驾驶汽车等级标准、智能汽车、无人驾驶汽车等;接着对自动驾驶汽车技术及其技术价值进行概括介绍;重点描绘了国外、国内无人驾驶汽车发展图谱。

自动驾驶汽车等级标准

在介绍自动驾驶汽车之前,我们先来了解一下SAE J3016标准。该标准于2014年由美国SAE International(国际汽车工程师学会)制定,内容如下图所示。该标准将车辆分为Level 0~Level 5共6个级别,并针对道路机动车辆的自动化系统相关条款做了分类和定义。它不但被美国交通运输部采纳为联邦标准,同时也已经成为了全球汽车业界评定自动驾驶汽车等级的通用标准。

无人驾驶汽车

目前对于自动驾驶汽车的研究有两条不同的技术路线:一条是渐进提高汽车驾驶的自动化水平;另一条是“一步到位”的无人驾驶技术发展路线。由SAE J3016标准可以看出,通常大家谈论的无人驾驶汽车对应该标准的Level 4和Level 5级。无人驾驶汽车是自动驾驶的一种表现形式,它具有整个道路环境中所有与车辆安全性相关的控制功能,不需要驾驶员对车辆实施控制。

智能汽车

在我国,与无人驾驶汽车这个术语相关的概念还有智能汽车。相对于无人驾驶汽车概念,智能汽车定义涵盖的范围更广。《中国制造2025》将智能网联汽车定义为指搭载先进的车载传感器、控制器、执行器等装置,并融合现代通信与网络技术,实现车内网、车外网、车际网的无缝链接,具备信息共享、复杂环境感知、智能化决策、自动化协同等控制功能,与智能公路和辅助设施组成的智能出行系统,可实现“高效、安全、舒适、节能”行驶的新一代汽车。

自动驾驶技术

无人驾驶技术是对人类驾驶员在长期驾驶实践中,对“环境感知—决策与规划—控制与执行”过程的理解、学习和记忆的物化,如右图所示。 无人驾驶汽车是一个复杂的、软硬件结合的智能自动化系统,运用到了自动控制技术、现代传感技术、计算机技术、信息与通信技术以及人工智能等。本报告会在技术篇进行详解。

自动驾驶技术的价值

无人驾驶汽车之所以受到各国政府前所未有的重视,国内外各院校、研究机构都投入了大量人力、物力,各大车企、科技公司、汽车零部件供应商以及无人驾驶汽车创业公司也纷纷在这个领域进行布局,它主要具有以下价值,如下图所示。

改善交通安全。驾驶员的过失责任是交通事故的主要因素。无人驾驶汽车不受人的心理和情绪干扰,保证遵守交通法规,按照规划路线行驶,可以有效地减少人为疏失所造成的交通事故。 l

实现节能减排。由于通过合理调度实现共享出行,减少了私家车购买数量,车辆绝对量的减少,将使温室气体排量大幅降低。

消除交通拥堵,提升社会效率。自动驾驶汽车可以通过提高车速、缩小车距以及选择更有效路线来减少通勤所耗时间。

个人移动能力更加便利,不再需要找停车场。拉动汽车、电子、通信、服务、社会管理等协同发展,对促进我国产业转型升级具有重大战略意义。

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