第七章 自动驾驶技术

第一节 总体发展概况

智能驾驶指的是利用先进的车载传感器、控制器、执行器、雷达等装置，融合计算机视觉、现代通信与网络技术，使车与车、路、人、云等道路交通参与者进行智能信息交换、共享，使汽车具备复杂环境感知、智能决策、自主控制等功能，最终实现以更安全、更高效、更舒适、更节能的形式替代人类操控机动车辆的新一代信息技术。数据显示，2016年全球无人驾驶汽车市场规模为40亿美元，2018年全球无人驾驶汽车市场规模达到了48.2亿美元，到2021年，预计全球无人驾驶汽车市场规模将达70.3亿美元。目前，全球无人驾驶汽车行业中，美国处于领先地位；在亚洲范围内，新加坡的进度较为领先。中国现已成为全球最大的车辆及出行服务市场，在全球乘用车市场的份额由2007年的9%增至2017年的30%。至2030年，自动驾驶相关的新车销售及出行服务创收将超过5000亿美元，中国很有可能成为全球最大的自动驾驶市场。

根据国际自动机工程师学会(SAE International)制定的J3016自动驾驶分级标准，将智能驾驶技术分为L0～L5共六个等级。从L0级到L5级，自动驾驶汽车智能化等级逐渐提高，L0级为无自动驾驶，即便有主动安全系统的辅助，仍要由驾驶人执行全部的动态驾驶任务；L5级是完全自动驾驶，自动驾驶系统能在所有类型的道路环境中执行完整的动态驾驶任务和动态驾驶任务支援，驾驶人无需介入。

智能驾驶技术发展路线主要分为自主式与网联式两种。其中，自主式智能驾驶即通常所说的无人驾驶，该技术路线基于车载传感器、控制器、执行器、雷达等硬件装置，以深度学习、强化学习等人工智能技术为核心，使汽车具备复杂环境感知、智能决策、自主控制等功能。该发展路线将沿国际自动机工程师学会制定的L0级至L5级自动驾驶等级逐步严谨，融合车载传感器和网联信息，可用于复杂工况的半自动驾驶（L3级）将于2020年实现，高度、完全自动驾驶功能（L4～L5级）将于2025 年之后逐步实现，并在2030年左右实现一定规模的产业化应用。 网联式即为通常所说的车联网技术，通俗而言指车与一切互联（Vehicle to everything，V2X），包括其他车辆、行人、道路设施等，使汽车拥有更大范围的感知能力，发现潜在风险，优化路径规划。车与云平台互联并及时更新车内系统，为驾驶人与乘客提供信息娱乐服务。车联网的成熟，理论上将降低对传感器和算法的性能需求，也便于生活服务供应商进入汽车领域，丰富商业场景。目前，初级网联化技术实现了汽车与云端互联，通过空中下载技术（OTA）升级，汽车可自动及时地更新系统和辅助信息，并将用户的操作数据上传至云端。但更高级别的网联协同感知、决策和控制，以实现V2X的信息互联，涉及基础设施改建、车载网络升级（即车载以太网代替CAN总线结构）和通信技术标准的出台，目前尚处于研发布局阶段。