羅宏

摘 要：現(xiàn)如今，人工智能技術(shù)得以普及，5G技術(shù)走入大眾視野，無人駕駛技術(shù)也在此背景下取得了較大進(jìn)步，該技術(shù)的出現(xiàn)極大程度地提升了駕駛的安全性與可靠性，為人們打造了更加舒適的駕駛環(huán)境，與無人駕駛技術(shù)相關(guān)的其他技術(shù)也會(huì)在此過程中得到了更好的發(fā)展。本文就將重點(diǎn)探究人工智能技術(shù)在車輛無人駕駛中的應(yīng)用，以供參考。

關(guān)鍵詞：人工智能技術(shù) 無人駕駛 安全性

Application of Artificial Intelligence Technology in Unmanned Vehicles

Luo Hong

Abstract：Today， artificial intelligence technology is popularized， 5G technology has entered the publics field of vision， and driverless technology has also made great progress in this context. The emergence of this technology has greatly improved the safety and reliability of driving. To create a more comfortable driving environment for people， technologies related to unmanned driving technology will be better developed in the process. This article will focus on exploring the application of artificial intelligence technology in unmanned vehicles for reference.

Key words：artificial intelligence technology， unmanned driving， safety

汽車為人們的日常出行提供了便利，尤其是長途駕駛。駕駛途中，駕駛員易于產(chǎn)生疲勞、注意力分散等問題。為確保駕駛安全，無人駕駛技術(shù)在車輛駕駛中得以應(yīng)用。人工智能技術(shù)在新算法和新技術(shù)的協(xié)同作用下能夠充分展現(xiàn)其自主學(xué)習(xí)和自動(dòng)適應(yīng)的優(yōu)勢，并結(jié)合駕駛員的特點(diǎn)制定不同的駕駛計(jì)劃。

1 人工智能技術(shù)及無人駕駛汽車概述

人工智能技術(shù)通常也被人們成為AI技術(shù)，借助計(jì)算機(jī)技術(shù)模擬人類的思想和行為。人工智能技術(shù)是計(jì)算機(jī)技術(shù)中的重要分支，是計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展中的重要產(chǎn)物?？梢哉f，人工智能技術(shù)的出現(xiàn)是技術(shù)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的必然。合理應(yīng)用人工智能技術(shù)對社會(huì)的穩(wěn)定、和諧發(fā)展具有重要意義。無人駕駛汽車就是一種汽車行駛過程中無需人為操控，可借助車載智能系統(tǒng)準(zhǔn)確感知周邊環(huán)境，高效處理獲取信息，并規(guī)劃行駛路線的技術(shù)形式。該技術(shù)能夠自動(dòng)控制汽車，帶領(lǐng)乘車人順利到達(dá)目的地。當(dāng)前的汽車行業(yè)發(fā)展中，無人駕駛汽車的發(fā)展前景較好。

2 無人駕駛汽車中人工智能技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢

在無人駕駛汽車中應(yīng)用人工智能技術(shù)，是現(xiàn)階段汽車行業(yè)發(fā)展的主流趨勢，而將人工智能技術(shù)應(yīng)用于無人駕駛汽車之中，也具有十分鮮明的優(yōu)勢。主要體現(xiàn)在智能規(guī)劃路線和確保行車安全等方面。以下筆者就從上述兩個(gè)方面簡要分析無人駕駛汽車中人工智能技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢。

2.1 智能規(guī)劃路線

盡管現(xiàn)代汽車已經(jīng)建設(shè)了相對完善的汽車導(dǎo)航系統(tǒng)，協(xié)助汽車規(guī)劃行駛路線，但汽車導(dǎo)航系統(tǒng)規(guī)劃的路線卻不一定是最佳路線。尤其是當(dāng)汽車行駛在陌生城市中時(shí)，汽車導(dǎo)航系統(tǒng)對行駛路線并不熟悉，無法合理選擇規(guī)劃路線，如此就降低了車輛的出行效率。同時(shí)，汽車導(dǎo)航系統(tǒng)無法合理預(yù)判規(guī)劃路線交通擁堵的可能性，如遇到交通擁堵的情況，會(huì)在路上花費(fèi)較長的時(shí)間。

人工智能系統(tǒng)能夠預(yù)先判斷交通概況，也可對交通路線做出合理的規(guī)劃，顯著提高了交通路線規(guī)劃的科學(xué)性與準(zhǔn)確性，最大限度地降低交通擁堵出現(xiàn)幾率，并且可保證駕駛員按照最佳路線駕駛，防止駕駛車輛時(shí)受交通擁堵的負(fù)面影響，縮短在道路上的時(shí)間。

2.2 保證行車的安全性

駕駛員技術(shù)水平有限是引發(fā)交通事故的主要原因之一。再者，駕駛員疲勞駕駛也是影響車輛行駛安全的關(guān)鍵要素。利用無人駕駛技術(shù)，車輛駕駛系統(tǒng)能夠觀測駕駛員的異常情況，如駕駛員疲勞度較高，可及時(shí)切換到無人駕駛模式。在無人駕駛模式下汽車行駛更加安全，規(guī)避了由于疲勞駕駛可能引發(fā)的交通事故。無人駕駛技術(shù)也能夠解放駕駛員，使很多沒有駕駛技術(shù)的人也能夠?qū)崿F(xiàn)有車夢。除此之外，無人駕駛技術(shù)也能夠最大限度地降低由于駕駛技術(shù)欠缺所引發(fā)的交通事故發(fā)生率。

3 人工智能在車輛無人駕駛中的應(yīng)用

人工智能技術(shù)發(fā)展是無人駕駛汽車發(fā)展的驅(qū)動(dòng)力。且無人駕駛汽車的快速發(fā)展，也促進(jìn)了人工智能技術(shù)的革新優(yōu)化，社會(huì)對于無人駕駛汽車的研發(fā)和生產(chǎn)也提出了更為嚴(yán)格的要求。采取有效措施落實(shí)系統(tǒng)感知、信息處理和指令執(zhí)行，是無人駕駛汽車發(fā)展中的核心要點(diǎn)。在發(fā)展過程中，相關(guān)人員要合理應(yīng)用深度學(xué)習(xí)、圖像處理和數(shù)據(jù)處理等多種人工智能技術(shù)。

3.1 實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛的流程

3.1.1 感知

感知主要是使車輛獲取準(zhǔn)確的信息，不同系統(tǒng)使用的車輛傳感器類型存在較大的差異。其中紅外雷達(dá)、超聲雷達(dá)、激光雷達(dá)、毫米波雷達(dá)、圖像傳感器和輪速感測器是最為常見的傳感器。在檢測車輛工作運(yùn)行的狀態(tài)下，及時(shí)準(zhǔn)確地收集車輛的動(dòng)態(tài)信息，以此獲取車輛不斷變化參數(shù)。

3.1.2 處理

處理是行車電腦ECU分析處理傳感器收集到的信息，同時(shí)向受控設(shè)備發(fā)送控制信號的過程。

3.1.3 執(zhí)行

汽車可依據(jù)行車電腦發(fā)出的控制信號執(zhí)行各項(xiàng)動(dòng)作指令，每個(gè)環(huán)節(jié)都需要人工智能技術(shù)的大力支持。

3.2 深度學(xué)習(xí)的有效應(yīng)用

自動(dòng)駕駛汽車ECU一方面要準(zhǔn)確感知外界的信息，另一方面也需具備強(qiáng)大的學(xué)習(xí)功能。深度學(xué)習(xí)以創(chuàng)建完整的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)為主要目標(biāo)，與人的大腦十分相似，能夠不斷分析和學(xué)習(xí)。在自主學(xué)習(xí)的過程中能夠具備數(shù)據(jù)信息處理、解釋和分析的功能。目前，深度學(xué)習(xí)廣泛應(yīng)用在人工智能之中，有利于無人駕駛技術(shù)的發(fā)展，在數(shù)據(jù)準(zhǔn)備和預(yù)處理中、基于學(xué)習(xí)開展的數(shù)據(jù)訓(xùn)練中，均得以廣泛應(yīng)用，而且這也可全方位提升處理的準(zhǔn)確性和科學(xué)性。

深度學(xué)習(xí)能夠保證汽車識別道路、行人及障礙物等元素的準(zhǔn)確性和效率，以此確保行車安全。海量數(shù)據(jù)訓(xùn)練和演練后證明，汽車能夠?qū)⑹占降膱D形和電磁波等數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)化為有價(jià)值的數(shù)據(jù)信息，同時(shí)，深度學(xué)習(xí)算法也可實(shí)現(xiàn)車輛無人駕駛功能。如無人駕駛車輛使用雷達(dá)收集數(shù)據(jù)時(shí)，需要預(yù)處理原始訓(xùn)練演練數(shù)據(jù)。如能夠?qū)r(shí)間數(shù)據(jù)換算為車輛與物體的間距，將照片信息轉(zhuǎn)化為行人、信號燈和障礙物的判斷信息等。

3.3 圖像處理中的應(yīng)用

3.3.1 圖像語義分割

語音識別中語義主要指的是語音的含義。語義在圖像領(lǐng)域主要指圖像的內(nèi)容。圖像語義分割通常是計(jì)算機(jī)結(jié)合圖像語義完成分割環(huán)節(jié)，計(jì)算機(jī)可分析輸入圖像和輸出像素級的語義標(biāo)記。分割主要指的是基于像素分割圖片中的不同對象，并且標(biāo)注原圖當(dāng)中的每一個(gè)像素。

3.3.2 目標(biāo)檢測

目標(biāo)檢測通常也被人們稱為目標(biāo)提取。目標(biāo)檢測是基于目標(biāo)幾何和統(tǒng)計(jì)特征所開展的圖像分割活動(dòng)。目標(biāo)檢測中，圖像分割與識別保持高度的對立統(tǒng)一和相互融合的關(guān)系。在功能參數(shù)的評價(jià)中，高度的準(zhǔn)確性和實(shí)時(shí)的交互性是不可忽視的內(nèi)容。在相對復(fù)雜的環(huán)境之中，能夠自動(dòng)提取和識別若干目標(biāo)，也可對目標(biāo)作科學(xué)的處理。自動(dòng)駕駛汽車在路面上行駛的過程中可利用目標(biāo)檢測，確定前方是否存在障礙物，也可結(jié)合目標(biāo)檢測結(jié)果，采取科學(xué)有效的處理措施，規(guī)避交通事故。

3.3.3 立體視覺匹配

立體視覺匹配在計(jì)算機(jī)視覺中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。立體視覺匹配以不同的圖像和不同的角度為基礎(chǔ)匹配視點(diǎn)。立體視覺匹配技術(shù)在發(fā)展過程中的又一難題和重點(diǎn)是，不同圖像匹配的歧義現(xiàn)象較為普遍。對此，要明確正確選擇可能存在的相似特征的方法?，F(xiàn)階段，計(jì)算機(jī)學(xué)習(xí)計(jì)算能力顯著提升，相關(guān)領(lǐng)域的學(xué)者和科學(xué)家也開始將圖像的稠密關(guān)系匹配作為研究重點(diǎn)，也開始使用復(fù)雜度更高的計(jì)算方法開展計(jì)算工作。

自動(dòng)駕駛技術(shù)研究中，技術(shù)水平日益提高，不斷優(yōu)化和完善該技術(shù)能夠更好地處理自動(dòng)駕駛汽車在駕駛過程中遇到的突發(fā)狀況。機(jī)器需要模仿人類大腦的相似圖像，科學(xué)選擇匹配點(diǎn)，同時(shí)也應(yīng)在突發(fā)事故出現(xiàn)時(shí)做出相對理性和正確的判斷，在較短的時(shí)間內(nèi)解決問題。按照要求做好立體視覺匹配后，車輛需要在超聲波傳感器、攝像機(jī)、雷達(dá)和激光測距技術(shù)的支持下，使用3D感應(yīng)技術(shù)檢測車輛前方的地形地貌，從而準(zhǔn)確地判斷前方的路面概況，根據(jù)地形概況合理調(diào)整汽車參數(shù)設(shè)置及行駛速度。

3.4 車輛無人駕駛信息共享中的應(yīng)用

無人駕駛車輛并非道路上的信息孤島。網(wǎng)絡(luò)信息時(shí)代發(fā)展中，需要借助無線網(wǎng)絡(luò)分享其他車輛所提供的交通信息，不僅如此，也要分享大數(shù)據(jù)中心所提供的數(shù)字場景，確保信息的安全性。利用車輛信息交換獲取的數(shù)據(jù)信息具有復(fù)雜性，若信息無法得到及時(shí)合理的處理和應(yīng)用，則車輛智能系統(tǒng)也會(huì)在較短的時(shí)間內(nèi)受到顯著影響，嚴(yán)重情況下還可能引發(fā)車輛癱瘓或系統(tǒng)處于疲軟狀態(tài)。所以，工作人員必須在數(shù)據(jù)挖掘和人工智能提取的基礎(chǔ)上，深度考慮時(shí)間和空間的聯(lián)系，及時(shí)過濾無用信息，吸收有用信息。一輛無人駕駛汽車能夠?qū)崟r(shí)地向其他被信任的汽車分項(xiàng)所處的位置和路況，從而使其他車輛的自動(dòng)駕駛系統(tǒng)能夠在接收并處理信息后，合理調(diào)整行車速度和行車路線。

4 結(jié)語

當(dāng)前，無人駕駛汽車已經(jīng)出現(xiàn)在部分一線城市中，但無人駕駛汽車發(fā)展的時(shí)間較短，還需要應(yīng)對諸多問題。無人駕駛汽車的難點(diǎn)主要體現(xiàn)于感知層面。在其日后發(fā)展中，該技術(shù)穩(wěn)定性會(huì)明顯增強(qiáng)，且穩(wěn)定性、準(zhǔn)確性和可控性也會(huì)成為無人駕駛汽車最顯著的優(yōu)勢。大范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)無人駕駛汽車上路雖然任重而道遠(yuǎn)，但是智能技術(shù)的快速發(fā)展，也為人機(jī)交互和人機(jī)協(xié)作提供了技術(shù)保障。雖然未來發(fā)展中依然需要面臨諸多困境，但以優(yōu)良先進(jìn)的技術(shù)為基礎(chǔ)，相信無人駕駛汽車勢必成為未來汽車行業(yè)發(fā)展的主流趨勢。

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