技术路线:渐进式VS颠覆式
自动驾驶车辆的系统比较复杂,融合了感知系统、决策系统以及执行子系统,集成环境感知、决策规划、控制执行、V2X等技术,实现了机电一体化、软硬件高度集成。下面我们具体介绍。
① 环境感知技术利用5G网络及全球定位系统(Global Positioning System, GPS)、惯性导航系统(Inertial Navigation System,INS)、毫米波雷达、摄像头等车载传感设备获取车辆的状态信息及周边的环境信息,并对这些信息进行处理,建立带有时间标记的数据关联与融合的元信息,为自动驾驶决策提供依据。
② 决策规划技术利用环境感知子系统输出信息,可以实现多种功能,包括路由寻径、交通预测、行为决策、动作规划及反馈控制信号输出等。
③ 控制执行技术利用线控执行机构执行各种控制指令,以完成转向、油门、制动等操作。
④ V2X主要为车辆与外界的信息交互提供可靠的通信服务,为环境感知与驾驶决策规划提供强有力的支撑。
目前,自动驾驶有两条发展路线:一是传统汽车企业主导的渐进式发展路线;二是科研机构和IT企业主导的颠覆式发展路线。下面我们对这两条发展路线进行具体介绍。
(1)渐进式发展路线
渐进式发展路线是指沿着辅助驾驶、部分自动驾驶、高度自动驾驶和完全自动驾驶的路径,逐步提高汽车的智能化水平,分阶段实现自动驾驶。
在辅助驾驶阶段,驾驶员是车辆控制的主体,始终掌握驾驶权,系统只起辅助作用。目前,侧向稳定控制、电动助力转向控制、自动泊车、自适应巡航、车道偏离预警系统等辅助驾驶系统已经在乘用车市场广泛应用。
在部分自动驾驶阶段,车辆的智能化水平不断提升,可以在某些场景、某些条件下实现自主决策,短时间接管车辆的控制权。
在高度自动驾驶和完全自动驾驶阶段,车辆可以实现自主决策、规划和控制,以应对比较复杂的路况。
(2)颠覆式发展路线
颠覆式发展路线是指不遵循逐级发展的思路,直接进入高度自动驾驶阶段或完全自动驾驶阶段。虽然其研发难度较大,但是研究成果可以应用于渐进式发展路线的各个阶段。
在颠覆式发展路径方面,谷歌取得了显著的研究成果。谷歌从2009年开始研究自动驾驶技术,2010年完成了对自动驾驶车辆的路测,2011年获得自动驾驶车辆授权,其研发的自动驾驶车辆获得了美国车辆安全监管机构的认定。
渐进式发展路线以传统汽车企业为主导,颠覆式发展路线以互联网企业为主导,这两种发展路线正好体现了这两类企业在智能驾驶汽车产业化发展方向上的分歧。互联网企业将人工智能、大数据、云计算等先进技术引入汽车领域,通过自上而下的技术辐射,衍生出很多低级别的智能驾驶技术,全面优化驾驶体验。传统汽车企业则认为驾驶员对安全的需求远远高于对自动驾驶体验的需求,因此,渐进式发展路线成为主导方向。
无论何种技术路线,目前,车辆智能安全辅助功能已为智能驾驶搭建了一个良好的基础技术平台。但在智能驾驶产业化领域,不管是传统汽车企业还是互联网企业都面临着很多难题,这些问题涉及技术、成本、法律法规等各个层面。只要市场对这些技术持续有需求,就能推动自动驾驶车辆不断发展。