張 翔

自動駕駛汽車的主要特點(diǎn)是智能互聯(lián)。智能是指在汽車上安裝傳感器和GPS衛(wèi)星定位及高精度地圖等設(shè)備，運(yùn)用智能算法和軟件控制汽車行駛，從而部分或全部解放駕駛員的雙手、雙腳和眼睛，進(jìn)一步提高和保證駕駛安全?；ヂ?lián)［1-2］是指汽車安裝了通信設(shè)備，可以與外界聯(lián)絡(luò)，實(shí)時了解周邊的交通情況，選擇最優(yōu)的路線、安全環(huán)保地到達(dá)目的地。智能互聯(lián)汽車的最高階段就是實(shí)現(xiàn)無人駕駛，自動規(guī)劃行程，自動補(bǔ)充燃料 （加油或充電），自動尋找停車位。從而保持交通暢通，乘客可以輕松愉悅地到達(dá)目的地。

1 實(shí)現(xiàn)自動駕駛的兩種技術(shù)路線

自動駕駛主要分兩種技術(shù)路線。一種是基于傳感器探測與控制的駕駛輔助ADAS（Advanced Driver Assistance Systems） 技術(shù)［3-4］， 這種技術(shù)就像是給汽車安裝了眼睛，讓汽車可以看到道路交通標(biāo)志和周邊的車輛行人，在遵守交通規(guī)則的基礎(chǔ)上，避讓周邊的障礙物，實(shí)現(xiàn)自動駕駛。另外一種是指基于車車通信V2V（Vehicle-to-vehicle）、車路通信V2I（Vehicle-to-Infrastructure）、V2X車聯(lián)通信和智能交通技術(shù)，它是給汽車安裝通信設(shè)備，讓汽車與周邊的交通標(biāo)志、收費(fèi)站、汽車、摩托車、自行車和行人通信，實(shí)現(xiàn)在遵守交通規(guī)則和避讓行人基礎(chǔ)上的安全駕駛。這有些像盲人走路，雖然看不到周邊的情況，但是通過不斷地詢問周邊的車輛和交通設(shè)施，了解四周的情況和行駛的方向，從而實(shí)現(xiàn)自動駕駛過程。

2 用ADAS技術(shù)路線實(shí)現(xiàn)自動駕駛

在ADAS技術(shù)路線中，根據(jù)選擇雷達(dá)和攝像頭2種不同種類的傳感器，也有2種技術(shù)方案。對于自適應(yīng)巡航ACC（Adaptive Cruise Control）技術(shù)，傳統(tǒng)的技術(shù)路線是將雷達(dá)傳感器安裝在汽車前部，例如大眾汽車是裝在車標(biāo)Logo里面，探測與前車的距離。發(fā)動機(jī)管理系統(tǒng)EMS控制汽車車速與前車速度一致，始終保持與前車有一定的安全距離。當(dāng)啟動ACC模式后，駕駛員可以不用踩加速踏板和制動踏板，汽車自動跟隨前車行駛。奧迪汽車?yán)美走_(dá)實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)巡航功能見圖1。

黃河水泥沙含量高且細(xì)微粒含量比例大。河套灌區(qū)總干渠作物生育期內(nèi)多年平均含沙量為4.5 kg/m3，進(jìn)入到總干渠的泥沙顆粒粒徑小于0.005 mm約占到50%。按照現(xiàn)有滴灌水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)(≤50 PPM/L)[4]，約有99%的泥沙需要過濾，對于高含沙量的黃河水要達(dá)到這樣的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，通常都要采用工程與機(jī)械相結(jié)合的四級過濾模式。工程過濾要修建體積較大的沉淀池，灌區(qū)占地問題難以解決，同時，清理泥沙費(fèi)用也高。黃河水中大量養(yǎng)分在泥沙沉淀與過濾過程中被去除，造成養(yǎng)分流失。

隨著攝像頭分辨率的提高和處理器MCU（Micro Control Unit）計算能力的增強(qiáng)，汽車市場開始出現(xiàn)了用圖像識別的軟件算法——計算汽車與前車距離的技術(shù)，在汽車車內(nèi)后視鏡的位置安裝一個前向攝像頭，透過前擋風(fēng)玻璃，拍攝前方的景物視頻，利用圖像識別算法識別前方的車輛，從而控制汽車行駛速度，實(shí)現(xiàn)ACC功能。由于攝像頭的硬件成本比雷達(dá)便宜，而且這個攝像頭還可以用于實(shí)現(xiàn)識別車道、行人和交通標(biāo)志等其它ADAS功能，因此攝像頭的應(yīng)用范圍和功能比雷達(dá)多，用攝像頭取代雷達(dá)是未來ADAS技術(shù)的發(fā)展趨勢。目前主要受MCU計算能力有限和軟件開發(fā)成本高的限制，基于攝像頭的ADAS系統(tǒng)還沒有大規(guī)模在汽車上運(yùn)用。

主動緊急制動系統(tǒng)AEB（Automatic Emergency Brake）也是常用的ADAS技術(shù)之一，當(dāng)汽車與前車的距離小于一定的限值，制動系統(tǒng)自動啟動，快速將汽車減速到停止?fàn)顟B(tài)。傳統(tǒng)AEB系統(tǒng)是借助安裝在車輛前部的雷達(dá)傳感器實(shí)現(xiàn)的，雷達(dá)傳感器通過測量反射波與發(fā)射波的時間差，計算出汽車與前車的距離，當(dāng)這個距離小于設(shè)置值時，控制制動系統(tǒng)使汽車減速；博世公司開發(fā)出立體攝像頭圖像識別系統(tǒng)，通過左右2個攝像頭對拍攝到的視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像識別處理，便可計算出前方障礙物與汽車的距離，實(shí)現(xiàn)緊急制動。目前路虎與博世進(jìn)行合作，在路虎全新發(fā)現(xiàn)運(yùn)動版SUV上標(biāo)配了博世立體攝像頭和緊急制動系統(tǒng)（圖2）。日本供應(yīng)商富士重工也在研發(fā)基于圖像識別技術(shù)的自動制動器EyeSight系統(tǒng)，其攝像頭由日立公司供應(yīng)。

合同上傳系統(tǒng)后必須經(jīng)過技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、法律三項審批及公司領(lǐng)導(dǎo)審批環(huán)節(jié)：①技術(shù)審查：原則上合同承辦部門是合同的技術(shù)審查部門，技術(shù)審查主要是合同標(biāo)的、性能、功能、履約期限、相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、質(zhì)量要求及其保證等?？梢?guī)定審查時限以提高效率。②經(jīng)濟(jì)審查：財務(wù)部門負(fù)責(zé)，主要是對涉及合同款項支付、稅務(wù)、財務(wù)方面的審查?？梢?guī)定審查時限以提高效率。③法律審查：對簽約當(dāng)事人主體資格和代理人資格、合同標(biāo)的是否存在排他性或優(yōu)先性的權(quán)利、雙方權(quán)利義務(wù)、違約責(zé)任、糾紛處理方式等約定進(jìn)行審查?？梢?guī)定審查時限以提高效率。④領(lǐng)導(dǎo)審批：經(jīng)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、法律三項審查后報分管領(lǐng)導(dǎo)、總會計師及公司總經(jīng)理按序?qū)徟??？梢?guī)定審查時限以提高效率。

3 用V2I技術(shù)路線實(shí)現(xiàn)自動駕駛

我們一齊生在扒鍋街，眼睛還沒睜開時就認(rèn)識了，我媽說頭一次見面，他就尿了我一身，后來我總算明白了，我為什么一直不爽他?？墒前清伣值男『⒆釉絹碓缴?，我只好拉上許飛充數(shù)，但是每次我們玩過家家游戲，我從來不和許飛扮夫妻。

V2I技術(shù)與ADAS技術(shù)路線有何差異？下面用一個交通標(biāo)志識別系統(tǒng) （Traffic Sign Recognition，簡稱TSR）的例子說明。ADAS技術(shù)通常用基于攝像頭的圖像識別方法，首先用攝像頭拍攝前方的照片，通過圖形識別軟件算法的計算，判斷前方的交通燈是紅燈還是綠燈，也可以識別道路旁邊的速度標(biāo)志的最高限速的數(shù)值是多少，然后控制汽車在十字路口是否通過紅綠燈，按照什么樣的速度行駛。V2I的方法是通過車輛與交通設(shè)施通信來判斷前方是紅燈還是綠燈，十字路口的交通燈按照一定的周期循環(huán)向四周發(fā)射交通燈是紅燈或綠燈的無線電信號，汽車在100 m以外就可以收到信號，解析出交通燈改變紅綠燈的時間周期，從而控制汽車以合適的速度通過十字路口，避免緊急制動的發(fā)生，大大地提高了行車安全，也降低了汽車的能耗和排放。

4 國內(nèi)外無人駕駛試運(yùn)行項目

4.1 美國無人駕駛項目

目前沃爾沃正在與瑞典哥德堡政府、交管部門、科研機(jī)構(gòu)進(jìn)行深入合作，開展大規(guī)模自動駕駛公眾路試項目 “Drive Me”，該項目將于2017年征選普通市民，參與在瑞典哥德堡市內(nèi)及周邊的公共道路上進(jìn)行的無封閉自動駕駛測試。針對堵車、疲勞等最讓駕駛員頭痛的幾種場景，沃爾沃給出了智能化解決方案。例如帶輔助轉(zhuǎn)向功能的ACC自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)，能夠讓測試車輛沿車道自動跟車、自動變速并匯入車流，這對于經(jīng)歷了一整天繁重工作卻還要忍受堵車之苦的上班族來說是個福音。全自動泊車是指駕駛員在停車場入口處就可以下車，然后汽車通過V2V技術(shù)與停車場基礎(chǔ)設(shè)施通信，自行尋找車位完成停車。駕駛員狀態(tài)傳感系統(tǒng)通過高度靈敏的傳感器監(jiān)測駕駛員狀態(tài)，不僅可以提醒沒有專注開車的駕駛員，必要的時候還會接管駕駛汽車的任務(wù)。另外自動駕駛對車輛定位提出了更高的要求，現(xiàn)有的美國GPS定位技術(shù)和基于攝像頭的圖像識別技術(shù)都無法克服定位精度和惡劣天氣等因素的影響。沃爾沃正在研發(fā)磁場道路精準(zhǔn)定位技術(shù)，借助車輛與道路間的磁場感應(yīng)，可以實(shí)現(xiàn)車輛誤差低于10 cm的精準(zhǔn)定位，實(shí)現(xiàn)全天候的無人駕駛，這種方案對道路基礎(chǔ)設(shè)施改建成本比較低。另外汽車能夠辨別駕駛?cè)瞬⑺查g調(diào)出其常用出行地點(diǎn)，得到確認(rèn)答復(fù)后迅速規(guī)劃最佳路徑并自行前往；“Drive Me”項目的其它功能包括汽車之間，與信號燈、停車場、商場等基礎(chǔ)設(shè)施相互感知并對話，強(qiáng)大的移動云端服務(wù)器對車流進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃。目前沃爾沃全新XC90已經(jīng)搭載了部分高度自動駕駛技術(shù)，如圖4所示。

4.2 歐洲無人駕駛項目

美國高速公路安全管理局 （National Highway Traffic Safety Administration，簡稱NHTSA）于2012年啟動了V2V項目，開始制定車車和車路之間的通信協(xié)議。目前福特、通用、本田、現(xiàn)代、戴姆勒、日產(chǎn)、豐田和大眾八大汽車制造商，通過碰撞標(biāo)準(zhǔn)合 作 伙 伴 （CRASH AVOIDANCE METRICS PARTNERSHIP，簡稱CAMP）的組織與政府合作開發(fā)V2V技術(shù)。CAMP組織的每個成員在密歇根州安阿伯都提供車輛參與從2012年年中到2013年年底的試點(diǎn)項目。約3000位駕駛員在普通城市道路上駕駛V2V功能汽車，測試了這個通信系統(tǒng)的功能和缺陷。供應(yīng)商包括美國思科公司和日本電裝公司提供了V2V通信設(shè)備與軟件。NHTSA計劃于2017年提交V2V通信協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)。這些標(biāo)準(zhǔn)將列于美國聯(lián)邦機(jī)動車安全標(biāo)準(zhǔn)第150條，將成為V2V發(fā)射器和信息制定最低要求。另外車車發(fā)射器和軟件的成本預(yù)測是，到2020年估計每輛汽車要花費(fèi)341～350美元。當(dāng)前的V2V系統(tǒng)可以每秒鐘交換10次位置信息，如行駛方向和速度。如果兩輛車位于同一車道，駕駛員會收到警告信息。NHTSA稱，新規(guī)則將要求新車安裝基本的V2V設(shè)備，但不會對具體的安全功能提出強(qiáng)制性要求。激活什么樣的功能由汽車制造商決定，這依賴于他們的工程制造能力和對新技術(shù)的適應(yīng)能力。V2V可以實(shí)現(xiàn) “左轉(zhuǎn)輔助 （Left-Turn Assist）” 和 “交叉口移動輔助 （Intersection Movement Assist）”技術(shù)，能夠有效防止因?yàn)檐嚺c車之間信息溝通不暢在十字路口發(fā)生的車禍。這兩項技術(shù)預(yù)計每年就能挽救49～1083條美國人的生命，預(yù)防2.5萬～59.2萬起撞車事故。美國V2V通信試驗(yàn)示意圖見圖3。

4.3 中國無人駕駛項目與發(fā)達(dá)國家相比，

中國在V2V技術(shù)領(lǐng)域的研究啟動較晚。進(jìn)入 “十二五”后，科技部立項的 “智能車路協(xié)同關(guān)鍵技術(shù)研究”項目圍繞車路協(xié)同核心關(guān)鍵技術(shù)和典型應(yīng)用開展了系統(tǒng)性的探索研究。這一項目由清華大學(xué)、北京航天航空大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)、中國汽車技術(shù)研究中心等10家單位參與，經(jīng)過3年多的聯(lián)合攻關(guān)和集中開發(fā)，有效推動了中國智能車路協(xié)同技術(shù)的迅速發(fā)展?！笆濉?63項目 “智能車路協(xié)同關(guān)鍵技術(shù)研究”項目采用先進(jìn)的無線通信和新一代互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)車輛協(xié)同安全控制、主動道路交通管理和行人安全輔助，有望推動中國形成安全、高效和環(huán)保的道路交通系統(tǒng)。2015年4月，在南京召開的第14屆亞太智能交通論壇上， “智能車路協(xié)同關(guān)鍵技術(shù)研究”項目組成功演示了車路協(xié)同典型應(yīng)用場景。10輛試驗(yàn)車在展示現(xiàn)場循環(huán)演示，重點(diǎn)展示了車路協(xié)同環(huán)境下信號燈控路口車速引導(dǎo)控制，車車協(xié)同環(huán)境下車輛跟馳危險辨識、預(yù)警和輔助駕駛，車車協(xié)同環(huán)境下車輛換道危險辨識、預(yù)警和輔助駕駛等10余個場景。目前 “智能車路協(xié)同關(guān)鍵技術(shù)研究”項目已經(jīng)通過科技部組織的驗(yàn)收。項目組研發(fā)的智能車載系統(tǒng)能夠保證車輛在120 km／h速度以下，對前車的識別準(zhǔn)確率達(dá)到98.6%，實(shí)現(xiàn)車輛狀態(tài)獲取、車載環(huán)境感知和信息交互的一體化集成。研發(fā)的智能路側(cè)系統(tǒng)，可支持地磁、視頻、路面濕滑度等傳感器的接入。另外開發(fā)了具備支持9個路口以上、1 000輛車以上的車路協(xié)同關(guān)鍵技術(shù)仿真平臺。道路試驗(yàn)見圖5。

2.2.1 不同處理對馬鈴薯產(chǎn)量的影響 從表3可知，噴施緩解劑的處理1、3單株結(jié)薯數(shù)較CK1分別增加0.70，0.45個，單株結(jié)薯數(shù)有所增加；處理2與CK1結(jié)薯數(shù)基本一致。處理3（敵克松+吲哚乙酸）的單株產(chǎn)量較高，為741.3 g/株，較CK1增加3.9%，處理3（敵克松+吲哚乙酸）小區(qū)產(chǎn)量較高，為68.8 kg，較CK1增加20.1%，各處理的商品薯率較CK1分別增加1.5%、2.0%和1.5%，各處理間無顯著差異。

5 結(jié)論

未來自動駕駛汽車的商業(yè)模式應(yīng)該是基于V2X的通信方式運(yùn)營，無人駕駛的最終解決方案將是采用V2X技術(shù)，因?yàn)槊枯v汽車只要安裝一個通信終端，就可以了解周邊的道路和車輛情況，它與周邊車輛和道路設(shè)備的通信距離不會超過200 m。另外汽車實(shí)現(xiàn)自動駕駛后，傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)向盤和加速踏板等機(jī)構(gòu)都可以去掉，導(dǎo)致自動駕駛汽車的成本也比傳統(tǒng)汽車低，內(nèi)部空間比傳統(tǒng)汽車大。V2X商業(yè)模式的前提是所有的交通設(shè)施都要安裝發(fā)射信號裝置，交通燈循環(huán)發(fā)射是紅燈還是綠燈的無線電信號，限速標(biāo)志發(fā)射最高速度值的無線電信號。這要求前期投入大量的資金建設(shè)基于智能交通的道路設(shè)施。

對于基于ADAS技術(shù)的無人駕駛汽車，沃爾沃“Drive Me”項目宣布，2017年計劃讓100輛無人駕駛汽車在瑞典哥德堡上路行駛，這些無人駕駛汽車將交由特別挑選的駕駛員使用，后者將為沃爾沃提供使用感受和診斷信息，以幫助這家汽車制造商更好地研發(fā)無人駕駛汽車。美國波士頓咨詢公司（Boston Consulting Group，簡稱BCG）表示，到2035年，無人駕駛汽車全球年銷量可達(dá)到1200萬輛左右，占全球汽車總銷量近10%。

在V2X技術(shù)商業(yè)化應(yīng)用到來之前，ADAS技術(shù)成為一個中間過渡方案，它要求在汽車上安裝大量的攝像頭和雷達(dá)傳感器，這種方案將汽車武裝成一個眼觀六路的機(jī)器人，他不需要外界的指揮信號就可以實(shí)現(xiàn)自動駕駛。ADAS方案的缺點(diǎn)是大量的傳感器和軟件處理算法增加了汽車的成本。無人汽車大規(guī)模商業(yè)化運(yùn)營預(yù)計需要30-50年，因?yàn)檫@需要對傳統(tǒng)的交通設(shè)施進(jìn)行改造和更換，要求每一個紅綠燈、限速標(biāo)志和道路轉(zhuǎn)彎標(biāo)志都能夠發(fā)射被汽車接收的無線信號，這是一個龐大的工程。

［1］張翔.智能聯(lián)網(wǎng)是未來汽車發(fā)展的方向［OL］.汽車財經(jīng)，2015-05-07.http： ／／www.auto-biz.cn／news／show／id ／1553.html.

［2］張翔.顛覆你的想象，未來的汽車是什么樣的［OL］.弗戈工業(yè)在線， 2015-03-16.http： ／／auto.vogel.com.cn／2015／0403 ／news_478670.html.

［3］張翔.汽車ADAS技術(shù)的最新進(jìn)展［J］.汽車電器，2014（8）： 4-6.

［4］張翔.先進(jìn)駕駛輔助技術(shù)在國產(chǎn)車上的應(yīng)用［J］.汽車制造業(yè)， 2012 （9）： 32-35.