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目前，自動(dòng)駕駛技術(shù)是否成熟？

真正的自動(dòng)駕駛是什么樣的？

自動(dòng)駕駛是否安全？

自動(dòng)駕駛汽車何時(shí)才能進(jìn)入尋常百姓家？

中國要把自動(dòng)駕駛技術(shù)作為未來汽車產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的重要方向嗎？

9月12日，中國工程院院士、中國自動(dòng)化學(xué)會(huì)理事長、西安交通大學(xué)教授鄭南寧做客央視財(cái)經(jīng)頻道《中國經(jīng)濟(jì)大講堂》，為我們深度解讀自動(dòng)駕駛離我們還有多遠(yuǎn)？快隨小編一起來看看吧！

自動(dòng)駕駛技術(shù)前景廣闊

一、我們?yōu)槭裁匆l(fā)展自動(dòng)駕駛？

節(jié)省人工成本

截至2021年5月，全國機(jī)動(dòng)車保有量已達(dá)到3.8億輛，而駕駛?cè)藬?shù)達(dá)到了4.65億人，大量的自動(dòng)駕駛汽車的出現(xiàn)，我們就可以把許多人從繁重的駕駛?cè)蝿?wù)中解放出來，可以大大的節(jié)省人工的成本。

減少交通事故

世界衛(wèi)生組織的數(shù)據(jù)顯示，全世界每年因交通事故而死亡的人數(shù)約有125萬人，交通事故它是15歲至29歲年輕人的首要死亡原因，造成交通事故最主要的因素是人為的失誤，很多的交通事故是因?yàn)槌?、酒駕或者不按交通規(guī)則去行駛，自動(dòng)駕駛技術(shù)是一個(gè)智能系統(tǒng)，是按照規(guī)則去理性的判斷交通的環(huán)境，可以不辭辛苦的重復(fù)勞動(dòng)，不會(huì)出現(xiàn)“路怒癥”，也不會(huì)走神，就可以大大的減少交通事故。

緩解交通擁堵

隨著汽車不斷的大量普及，交通擁堵現(xiàn)在成了我們城市的一個(gè)通病，如果普及自動(dòng)駕駛技術(shù)，把自動(dòng)駕駛和我們智能交通系統(tǒng)融為一體，可以為每一輛車選擇一個(gè)最佳的行駛路徑，這樣就可以在很大程度上緩解城市的交通擁堵。

提高能源利用效率

我國已經(jīng)提出力爭在2030年二氧化碳的排放達(dá)到峰值，2060年實(shí)現(xiàn)碳中和，自動(dòng)駕駛技術(shù)可以為實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)做出貢獻(xiàn)。

重塑未來城市景觀

從歷史發(fā)展來看，城市是由交通來塑造的，早期城市是沿著馬車道所形成的，到了20世紀(jì)60年代汽車大量的使用持續(xù)著改變著我們城市的面貌，通過自動(dòng)駕駛和自動(dòng)交通的融合，可以使道路變窄，減少了道路所占用的土地，同時(shí)還可以擴(kuò)大城市的綠化，美化城市。

二、自動(dòng)駕駛的百年情結(jié)

1912年

在1912年出于戰(zhàn)爭的需要，美國的科學(xué)家發(fā)明了一種用光電感光器件設(shè)計(jì)一輛能自動(dòng)駛向光源的小車。

1925年

1925年，美國工程師通過無線電裝置對汽車進(jìn)行遙控，使得一個(gè)無人駕駛車可以通過遠(yuǎn)程的控制進(jìn)行前進(jìn)轉(zhuǎn)向和剎車。

1939年

1939年在紐約世界博覽會(huì)上，通用汽車展示了一種能夠通過鋪設(shè)在道路下的電纜來使得道路上的汽車能夠自動(dòng)的行駛。

1979年

1979年美國斯坦福大學(xué)設(shè)計(jì)了一種依賴攝像頭來捕捉地面的白線自動(dòng)規(guī)劃自動(dòng)駕駛的汽車，這輛小車它成功的躍過了一個(gè)充滿著椅子的房間，這是一種自動(dòng)駕駛汽車的原型。

2001年

2001年西安交通大學(xué)開始組建無人駕駛研究的課題組，到了2003年研制出思源1號自動(dòng)駕駛汽車，這輛自動(dòng)駕駛汽車可以以每小時(shí)10到15公里的速度在校園內(nèi)進(jìn)行自主的行駛。

2015年

2013年、2014年、2015年的階段，自動(dòng)駕駛可以在一個(gè)簡單的道路上緩慢的行駛，這輛車成功的完成了賽車的任務(wù)到達(dá)了終點(diǎn)。

2015至今

2015年之后中國的自動(dòng)駕駛技術(shù)走向了一個(gè)新的發(fā)展階段，自動(dòng)駕駛汽車可以在自然車流中進(jìn)行換道，也可以在鄉(xiāng)村道路上的行駛，依賴自己的傳感器和它的算法來自動(dòng)判斷道路的環(huán)境。

三、自動(dòng)駕駛需破解的五大難題

復(fù)雜交通場景的“周密感知”

自動(dòng)駕駛汽車它必須要檢測道路的特征，必須要在天氣、路況不斷變化的情景中做出安全的響應(yīng)。

理解“預(yù)行為”

所謂預(yù)行為也就是說在沒有產(chǎn)生這個(gè)行為之前，自動(dòng)駕駛汽車可以去判斷在下一個(gè)時(shí)刻周邊的車輛或者移動(dòng)的物體它會(huì)發(fā)生什么樣的變化。

“意外遭遇”的應(yīng)對

我們?nèi)祟愸{駛員都可以根據(jù)身體的語言和其他語境的線索來理解交通場景，但是在自動(dòng)駕駛中沒有辦法將意外的遭遇寫入算法當(dāng)中。

人-車交互

網(wǎng)絡(luò)安全

自動(dòng)駕駛車要通過云端更新它的地圖，去獲取相關(guān)的數(shù)據(jù)，通過云端獲取更新地圖的自動(dòng)駕駛將會(huì)面臨著更大的風(fēng)險(xiǎn)，比如黑客侵入到自動(dòng)駕駛汽車中，他可以禁用自動(dòng)駕駛汽車，也可能在行駛過程中制造交通事故。

自動(dòng)駕駛中的“黑科技”

一、自動(dòng)駕駛的基本架構(gòu)

自動(dòng)駕駛技術(shù)分成硬件層、感知層、規(guī)劃與推理層。

所謂硬件層就包括車載的傳感器，還有直行器、方向盤、油門踏板、方向踏板；

感知層是由感知模塊、環(huán)境建模組成，所謂感知模塊就是要識(shí)別周邊車輛和物體以及道路的狀況；

規(guī)劃和推理層是根據(jù)感知層所提供的數(shù)據(jù)生成全局地圖，讓自動(dòng)駕駛汽車通過全局地圖來規(guī)劃它的行駛路線，在行駛的過程中，我們還要給出一條短路徑來確定車在下一個(gè)時(shí)刻它的行駛行為，比如說轉(zhuǎn)向、速度的決策，把這些決策的指令再送到硬件層的執(zhí)行器，它就完成了從感知、規(guī)劃、推理、控制、執(zhí)行的這樣一種過程。

二、自動(dòng)駕駛的地圖構(gòu)建

人類駕駛員在開車的時(shí)候大腦中總會(huì)有相應(yīng)的行程信息，自動(dòng)駕駛汽車一般通過高精度的語意地圖中規(guī)劃自己行駛的路線。

什么是高精度語意地圖呢？語意是符號的表征，這個(gè)符號要能夠表征空間信息距離的信息，也就是說它要提供足夠高的精度要達(dá)到厘米級，要讓自動(dòng)駕駛汽車能夠理解它所處在什么樣的位置上，自動(dòng)駕駛高精度語意地圖通常用激光雷達(dá)和全景相機(jī)的結(jié)合生成的。

三、自動(dòng)駕駛的判斷邏輯

自動(dòng)駕駛對意外的遭遇要采取應(yīng)對措施，對意外場景要做出準(zhǔn)確的判斷，來及時(shí)的控制自動(dòng)駕駛汽車進(jìn)行下一步的駕駛操作。

四、自動(dòng)駕駛的仿真測試

自動(dòng)駕駛汽車在投入應(yīng)用之前，需要經(jīng)過道路的測試，道路測試的時(shí)間和經(jīng)濟(jì)成本很高，對其他的車輛和行人也存在著安全的危險(xiǎn)，因此我們就需要構(gòu)造一種虛擬的仿真測試，在計(jì)算機(jī)里對自動(dòng)駕駛汽車進(jìn)行測試。

自動(dòng)駕駛大規(guī)模應(yīng)用的支撐要素

一、聰明的車+智慧的路+強(qiáng)大的云

聰明的車就是要解決車本身的智能，而智慧的路它要使得這個(gè)車和路能夠協(xié)同起來，在路側(cè)它也需要裝有傳感器，并且把云和車通過車路協(xié)同聯(lián)系在一起，此外聰明的車它也可以跟云去建立聯(lián)系和數(shù)據(jù)的交換，需要強(qiáng)大的城市智能交通系統(tǒng)去支撐自動(dòng)駕駛汽車與數(shù)據(jù)中心的聯(lián)系，因此自動(dòng)駕駛的發(fā)展需要強(qiáng)化基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)，包括車聯(lián)網(wǎng)的通訊設(shè)備、車路協(xié)同的設(shè)施、云數(shù)據(jù)計(jì)算中心，還有仿真測試與路側(cè)結(jié)合的自動(dòng)駕駛測試場。

二、自動(dòng)駕駛的發(fā)展需要強(qiáng)化基礎(chǔ)設(shè)施

要從基礎(chǔ)設(shè)施，還有標(biāo)準(zhǔn)體系，此外還有法律法規(guī)，去推進(jìn)應(yīng)用生態(tài)的建設(shè)。

三、自動(dòng)駕駛的發(fā)展需要強(qiáng)化標(biāo)準(zhǔn)體系

需要加強(qiáng)各個(gè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)之間的協(xié)同、配套，行業(yè)自主與國家的監(jiān)管同步進(jìn)行。

四、自動(dòng)駕駛的發(fā)展需要強(qiáng)化法律法規(guī)

要強(qiáng)化法律法規(guī)的建設(shè)，特別是自動(dòng)駕駛汽車大規(guī)模上路以后，事故責(zé)任的劃分，交通事故的保險(xiǎn)理賠和隱私安全方面等需要進(jìn)一步加強(qiáng)。

五、自動(dòng)駕駛的價(jià)值組成和商業(yè)模式

自動(dòng)駕駛汽車的價(jià)值組成可以看成兩大部分，一是傳統(tǒng)車輛組成的包，我們現(xiàn)在傳統(tǒng)的汽車它的價(jià)格，二是自動(dòng)駕駛組成的包，它的算法、計(jì)算系統(tǒng)和數(shù)據(jù)。

創(chuàng)造智慧城市的未來

要實(shí)現(xiàn)完全自動(dòng)駕駛，我們還有一段很艱難的路程，實(shí)現(xiàn)完全自動(dòng)駕駛是一個(gè)令人興奮卻又望而生畏的挑戰(zhàn)，我們要?jiǎng)?chuàng)造一個(gè)自動(dòng)化智慧城市的未來，自動(dòng)駕駛他只是一個(gè)開始，面對自動(dòng)駕駛研究的熱潮，我們要保持一種冷靜的思考，要進(jìn)一步加大基礎(chǔ)研究和關(guān)鍵技術(shù)的突破，使得自動(dòng)駕駛汽車能夠進(jìn)入到普通老百姓的日常生活之中，能夠?yàn)槲覀儙砀玫娜司迎h(huán)境。

拓展閱讀：交大自動(dòng)駕駛技術(shù)成績單

國家自然科學(xué)基金委員會(huì)于2009年創(chuàng)辦的中國智能車未來挑戰(zhàn)賽（Intelligent Vehicle Future Challenge, 簡稱IVFC），是一項(xiàng)學(xué)界公認(rèn)權(quán)威、體現(xiàn)中國無人車最高水平的無人駕駛比賽。

參加首屆IVFC交大的夸父一號、思源一號無人車

交大自2009年起，連續(xù)參加了11屆中國智能車未來挑戰(zhàn)賽。開始幾屆比賽，交大并未拿到獎(jiǎng)項(xiàng)。然而，經(jīng)過經(jīng)驗(yàn)的積累，以及不斷基于比賽進(jìn)行研發(fā)和技術(shù)迭代，交大無人車的成績越來越好。

2016年，第八屆中國智能車未來挑戰(zhàn)賽，交大兩輛無人車參賽?！鞍l(fā)現(xiàn)號”獲得高速道路自主駕駛測試第三名，城區(qū)道路自主駕駛測試第五名；“夸父一號”則分別獲得兩項(xiàng)比賽的第六名、第四名。

交大發(fā)現(xiàn)號無人車首次奪冠

2017年，第九屆中國智能車未來挑戰(zhàn)賽在江蘇省常熟市舉行，厚積薄發(fā)的交大奪冠。

“發(fā)現(xiàn)號”在城鄉(xiāng)道路測試、高架快速道路測試兩個(gè)單項(xiàng)中均獲第一名，綜合排名第一，榮獲一等獎(jiǎng)；“夸父一號”在高架快速道路測試的真實(shí)交通流狀態(tài)下匯入車流和動(dòng)態(tài)超車表現(xiàn)高超，贏得廣泛好評，榮獲第四名。

衛(wèi)冕冠軍

2018年，第十屆“中國智能車未來挑戰(zhàn)賽”繼續(xù)在江蘇省常熟市舉行，來自全國高校、科研機(jī)構(gòu)和企業(yè)的27支車隊(duì)報(bào)名，交大再次奪冠?！癙ioneer先鋒號”無人駕駛智能車斬獲高架快速道路測試和城鄉(xiāng)道路環(huán)境測試的總分第一名，并榮獲高速道路施工路段自主通行技術(shù)獎(jiǎng)第一名、城區(qū)道路自主泊車技術(shù)獎(jiǎng)第一名和鄉(xiāng)村道路行駛技術(shù)獎(jiǎng)第三名。

三連冠

2019年11月，第十一屆“中國智能車未來挑戰(zhàn)賽”，交大人工智能與機(jī)器人研究所“先鋒號”無人駕駛智能車取得本屆比賽城鄉(xiāng)道路比賽第一名、高架道路比賽第一名、無衛(wèi)星導(dǎo)航鄉(xiāng)村道路行駛第一名的優(yōu)異成績，比賽總分位列榜首。

四連冠

2020年11月，第十二屆中國智能車未來挑戰(zhàn)賽上，西安交通大學(xué)表現(xiàn)強(qiáng)勢，西安交大“先鋒號”無人駕駛智能車以優(yōu)異的成績獲得總分第一，并獲得“無衛(wèi)星導(dǎo)航表現(xiàn)”和“自主泊車表現(xiàn)”兩個(gè)單項(xiàng)獎(jiǎng)第一名，這是西安交大在該賽事上第四次蟬聯(lián)冠軍。

“先鋒號”集成了西安交通大學(xué)人工智能與機(jī)器人研究所在認(rèn)知計(jì)算、環(huán)境感知、先進(jìn)規(guī)劃與決策、智能系統(tǒng)等多個(gè)方面的最新技術(shù)。

「出品 / 黨委宣傳部」

內(nèi)容來源 / 央視頻《中國經(jīng)濟(jì)大講堂》

西安交大電信學(xué)部人工智能學(xué)院

攝影 / 莊稼

版尾設(shè)計(jì) / 劉鴻翔

責(zé)任編輯 / 譚金巍