陳云培

高級(jí)輔助駕駛系統(tǒng)的出現(xiàn)，讓自動(dòng)駕駛離我們?cè)絹碓浇?。隨著自動(dòng)駕駛技術(shù)的成熟和商業(yè)化加速，汽車也不僅僅是一個(gè)代步工具的角色，逐步向著多元化的智能娛樂硬件的角色轉(zhuǎn)變，消費(fèi)者在購(gòu)買車輛的過程中，安全性也不僅僅是唯一指標(biāo)，舒適性、娛樂性等也成為購(gòu)買車輛時(shí)的考慮因素，未來，自動(dòng)駕駛技術(shù)的出現(xiàn)將促進(jìn)汽車消費(fèi)市場(chǎng)的另一場(chǎng)變革，自動(dòng)駕駛的普及將改變?nèi)藗兊某鲂辛?xí)慣。

現(xiàn)階段，自動(dòng)駕駛技術(shù)尚未成熟，自動(dòng)駕駛的發(fā)展仍有很多可能性，其中單車智能和智能網(wǎng)聯(lián)是自動(dòng)駕駛發(fā)展的2大主要技術(shù)路線（圖1）。單車智能主要依靠在車輛上搭載的感知硬件（毫米波雷達(dá)、激光雷達(dá)、車載視覺攝像機(jī)等）、線控系統(tǒng)及計(jì)算單元等進(jìn)行環(huán)境感知、決策控制和執(zhí)行，讓車輛實(shí)現(xiàn)和人一樣的獨(dú)立思考與決策能力，從而將車輛自動(dòng)駕駛到預(yù)定目的地。智能網(wǎng)聯(lián)是通過車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將“人-車-路-云”等元素聯(lián)系在一起，使車輛的環(huán)境感知、決策控制和執(zhí)行等功能進(jìn)行功能性升級(jí)，使自動(dòng)駕駛功能進(jìn)一步提升，促進(jìn)交通網(wǎng)絡(luò)的管理和改善，從而提供更安全、更舒適、更節(jié)能、更環(huán)保的駕駛方式，促進(jìn)城市交通系統(tǒng)的調(diào)節(jié)，構(gòu)建新型智慧城市。

圖1 單車智能和智能網(wǎng)聯(lián)

1 單車智能

單車智能的發(fā)展模式主要是依靠車輛上加裝的感知硬件及軟件的協(xié)調(diào)，自行實(shí)現(xiàn)車輛的自動(dòng)駕駛功能，由于沒有其他的信息輔助，單車智能的發(fā)展模式對(duì)環(huán)境的感知有更高的要求，為了使單車智能更加安全，需要在車輛上加裝足夠多的感知硬件，從而消除單車智能車輛行駛過程中的視覺盲區(qū)，但單車智能發(fā)展這么久，依舊沒有能夠?qū)崿F(xiàn)大規(guī)模的商用，究其原因主要是因?yàn)閱诬囍悄芎茈y做到足夠高的安全性。

為了獲得更好的感知效果，需要在車輛上加裝毫米波雷達(dá)、激光雷達(dá)、車載視覺攝像機(jī)等感知硬件（圖2），但是在實(shí)際使用過程中，依舊會(huì)出現(xiàn)盲區(qū)，無法做到全方位識(shí)別，并且實(shí)際行駛路況錯(cuò)綜復(fù)雜，路邊障礙物后面是無法通過這些感知硬件識(shí)別到的，如果障礙物后面有物體促使障礙物移動(dòng)，而車輛并沒有做出感知及預(yù)判，就會(huì)導(dǎo)致危險(xiǎn)的發(fā)生。而且感知硬件設(shè)備的安裝位置、數(shù)據(jù)吞吐、視場(chǎng)角、時(shí)間同步、標(biāo)定精度要求也非常高，單車智能車輛在繁忙路口、惡劣天氣、小物體感知識(shí)別、信號(hào)燈識(shí)別、逆光、隧道等環(huán)境條件中行駛時(shí)，仍難以徹底解決準(zhǔn)確感知識(shí)別物體和高精度定位等問題。

圖2 單車智能

此外，現(xiàn)在車輛上搭載的毫米波雷達(dá)、激光雷達(dá)、車載視覺攝像機(jī)等感知硬件的感知范圍非常有限，而車輛行駛安全距離需要詳盡到厘米級(jí)，甚至毫米級(jí)，這就需要足夠高的感知要求，如果有速度非常快的車輛駛過，現(xiàn)階段的單車智能車輛很難及時(shí)做到預(yù)判，就會(huì)導(dǎo)致無法及時(shí)做出反應(yīng)，導(dǎo)致危險(xiǎn)發(fā)生?，F(xiàn)在很多主機(jī)廠提供了L2、L3級(jí)別的自動(dòng)駕駛，在遇到這種情況時(shí)是需要駕駛?cè)思皶r(shí)掌控車輛，如果遇到類似的問題，駕駛?cè)耸菬o法及時(shí)接管的。

單車智能的發(fā)展離不開高精度地圖，高精度地圖的采集是非常復(fù)雜且成本非常高的，如果道路進(jìn)行了整改或修繕，高精度地圖就需要及時(shí)更新和升級(jí)，如果單車智能自動(dòng)駕駛的路線得以商用化，高精度地圖是需要隨時(shí)根據(jù)道路情況進(jìn)行更新，在自動(dòng)駕駛普及后，高精度地圖更新頻率的要求就更高了，現(xiàn)階段是無法大規(guī)模實(shí)現(xiàn)的。

成本過高也是阻礙單車智能發(fā)展的主要原因之一，由于感知硬件的成本過高，而且為了處理這些硬件設(shè)備產(chǎn)生的信號(hào)，需要配置計(jì)算單元，也會(huì)在車輛上部署相應(yīng)的軟件系統(tǒng)，軟件系統(tǒng)的維護(hù)管理及更新，也大大增加了自動(dòng)駕駛車輛的維護(hù)成本，感知硬件及軟件維護(hù)的成本加起來是非常高的，這就使得單車智能商用化變得非常困難。

單車智能現(xiàn)在有2種可行的解決方案，一種是以谷歌為代表的，在車輛搭載毫米波雷達(dá)、激光雷達(dá)、車載視覺攝像機(jī)等感知硬件的方案，這一方案的缺點(diǎn)就是成本過高，商用化的可能性較低，但多個(gè)感知硬件設(shè)備的協(xié)同，也使得自動(dòng)駕駛安全性增加，從而受到較多主機(jī)廠的追捧，也是現(xiàn)階段眾多主機(jī)廠主要認(rèn)可的方案。另一種就是以特斯拉為代表的通過車載視覺攝像機(jī)和軟件協(xié)同實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛的一類方案，這一方案相對(duì)來說成本較低，可商用化的可能性較高，且現(xiàn)階段已經(jīng)看到了商用化雛形，但僅基于車載視覺攝像機(jī)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛，信息源獲取較少，安全性無法足夠保證。雖然這2種方案使用的技術(shù)有極大的差別，但整體來說，都是走的單車智能的路線。

2 智能網(wǎng)聯(lián)

隨著單車智能技術(shù)的發(fā)展進(jìn)入瓶頸，智能網(wǎng)聯(lián)逐漸被提及，智能網(wǎng)聯(lián)就是指車聯(lián)網(wǎng)與單車智能的有機(jī)聯(lián)合，在單車智能的技術(shù)上融合現(xiàn)代通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)車與車、車與人、車與路、車與后臺(tái)（V2X）等之間的信息交互共享，實(shí)現(xiàn)車輛行駛信息與主機(jī)廠、管理部門、目的地設(shè)施之間的信息聯(lián)絡(luò)，促進(jìn)實(shí)現(xiàn)安全、舒適、節(jié)能、高效的行駛方案，最終實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)駕駛的商用化落地（圖3）。

圖3 智能網(wǎng)聯(lián)

智能網(wǎng)聯(lián)的技術(shù)方案是從讓車輛變聰明轉(zhuǎn)為讓車輛與道路等路側(cè)設(shè)備變聰明，從單車智能到群體智能的方案，由于單車智能商用化成本過高，使用路側(cè)設(shè)備代替部分技術(shù)，讓道路設(shè)施變聰明，可以有效降低車輛的制造研發(fā)成本，從而盡快實(shí)現(xiàn)商用化。智能網(wǎng)聯(lián)的前提是道路設(shè)施的智能化改造和基礎(chǔ)設(shè)施的投資建設(shè)，這需要多部門、多企業(yè)的參與，比如政府管理部門是否會(huì)對(duì)道路設(shè)施智能化改造加以支持；各主機(jī)廠之間是否愿意將車輛的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行共享；投資者是否會(huì)支持這樣的技術(shù)方案；汽車后市場(chǎng)是否會(huì)對(duì)相關(guān)的變化提供完整的服務(wù)支持等，這些因素都會(huì)影響智能網(wǎng)聯(lián)的發(fā)展與演進(jìn)路線。

智能網(wǎng)聯(lián)的發(fā)展并不可能一蹴而就，需要循序漸進(jìn)加以實(shí)現(xiàn)，主要分為3個(gè)階段，第1階段是信息交互協(xié)同階段，可以實(shí)現(xiàn)車輛與道路的信息交互與共享，實(shí)現(xiàn)諸如碰撞預(yù)警、道路危險(xiǎn)提示等能力；第2階段就是協(xié)同感知階段，在第1階段的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)車輛與道路設(shè)施之間的感知定位，從而輔助安全駕駛；第3階段就是協(xié)同決策階段，在協(xié)同感知定位的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛的行駛決策與控制，從而實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)駕駛的可能。智能網(wǎng)聯(lián)可以讓車輛在行駛過程中提前做好道路信息的搜集，從而提前對(duì)駕駛行為進(jìn)行預(yù)判。

單車智能與智能網(wǎng)聯(lián)2大技術(shù)路線都是有效的自動(dòng)駕駛解決方案，整體看來，智能網(wǎng)聯(lián)下的自動(dòng)駕駛是更有可能實(shí)現(xiàn)的，但智能網(wǎng)聯(lián)觸及的部門及企業(yè)較多，需要協(xié)調(diào)的角色也繁雜，這就需要做好各部門及企業(yè)之間的協(xié)同，最終實(shí)現(xiàn)技術(shù)落地。