摘 要：隨著社會(huì)的進(jìn)步和人民生活水平的持續(xù)提升，汽車逐漸成為人類日常出行的主要交通工具之一。為了滿足這一需求，自動(dòng)駕駛汽車的研發(fā)也應(yīng)運(yùn)而生。我國(guó)的信息產(chǎn)業(yè)部門(mén)、交通運(yùn)輸部門(mén)以及公安部門(mén)于2018年4月12日聯(lián)合發(fā)布了《智能網(wǎng)聯(lián)汽車道路測(cè)試管理規(guī)范（試行）》。該規(guī)范的實(shí)施標(biāo)志著我國(guó)在自動(dòng)駕駛汽車領(lǐng)域的發(fā)展邁出了重要一步。在我國(guó)的汽車研發(fā)及應(yīng)用領(lǐng)域，智能汽車無(wú)疑是現(xiàn)代科技變革的核心產(chǎn)物，其不僅是全球范圍內(nèi)的研究熱點(diǎn)，還是我國(guó)發(fā)展現(xiàn)代化科研產(chǎn)業(yè)的重要支撐，因此智能汽車自動(dòng)駕駛技術(shù)的安全性問(wèn)題也十分重要。本文對(duì)我國(guó)智能汽車自動(dòng)駕駛控制技術(shù)實(shí)踐與未來(lái)安全性進(jìn)行闡述，從而促進(jìn)智能汽車自動(dòng)駕駛技術(shù)的可持續(xù)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：智能汽車 自動(dòng)駕駛 控制技術(shù) 未來(lái)安全

自2017年12月智能公交“阿爾法巴”在深圳開(kāi)始試運(yùn)行以來(lái)，截至當(dāng)年10月，株洲、上海等多個(gè)城市相繼推出了智能公交服務(wù)。同時(shí)，京東的智能配送車和北京環(huán)衛(wèi)集團(tuán)的自動(dòng)駕駛環(huán)衛(wèi)車等在特定區(qū)域內(nèi)能夠自主操作的智能駕駛設(shè)備也正式進(jìn)行了路測(cè)。這些充滿未來(lái)感的事件接連發(fā)生，標(biāo)志著我國(guó)正逐步邁入“智能汽車時(shí)代”。面對(duì)這一第四次工業(yè)革命帶來(lái)的機(jī)遇，我們應(yīng)清醒地意識(shí)到，智能汽車的路測(cè)、運(yùn)營(yíng)與普及可能會(huì)在法律監(jiān)管、信息安全、責(zé)任界定及社會(huì)秩序等方面引發(fā)一系列風(fēng)險(xiǎn)或挑戰(zhàn)。所以，對(duì)智能汽車自動(dòng)駕駛的控制技術(shù)實(shí)踐與未來(lái)安全挑戰(zhàn)進(jìn)行深入地梳理、考量是十分必要的。

1 智能汽車自動(dòng)駕駛控制技術(shù)實(shí)踐現(xiàn)狀

1.1 技術(shù)層級(jí)與應(yīng)用范圍

目前智能汽車自動(dòng)駕駛控制技術(shù)涵蓋了多個(gè)不同的層級(jí)。從最基礎(chǔ)的駕駛輔助層面來(lái)看，像自適應(yīng)巡航控制（ACC）、車道保持輔助（LKA）等功能已經(jīng)相對(duì)成熟，并在大量的量產(chǎn)車型上得到了應(yīng)用。另外，在部分進(jìn)階的輔助駕駛層面，一些車企推出了集成式的駕駛輔助系統(tǒng)，例如特斯拉的Autopilot以及蔚來(lái)的Navigate on Pilot等[1]。它們整合了多種傳感器數(shù)據(jù)，能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)變道、在高速路段按照導(dǎo)航路線自動(dòng)行駛等功能。不過(guò)，這類系統(tǒng)仍然明確要求駕駛員保持注意力，隨時(shí)準(zhǔn)備接管車輛控制權(quán)，還不能算作完全的自動(dòng)駕駛。然而，真正意義上的自動(dòng)駕駛，也就是L3級(jí)及以上的級(jí)別，目前在實(shí)踐中的應(yīng)用范圍較為有限。L3級(jí)自動(dòng)駕駛意味著在特定場(chǎng)景下車輛可以自主完成絕大部分駕駛操作，僅在系統(tǒng)提示需要時(shí)駕駛員才介入，然而其受限于法律法規(guī)以及復(fù)雜路況應(yīng)對(duì)能力等因素，尚未實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的普及應(yīng)用。L4級(jí)和L5級(jí)自動(dòng)駕駛更多還處在測(cè)試、特定區(qū)域試點(diǎn)的階段，比如一些限定園區(qū)內(nèi)的無(wú)人配送車、無(wú)人駕駛出租車在特定城市小范圍運(yùn)營(yíng)，旨在不斷完善技術(shù)和驗(yàn)證其可靠性，距離廣泛應(yīng)用到普通民用汽車上還有較長(zhǎng)的路要走。

1.2 傳感器技術(shù)支撐

智能汽車自動(dòng)駕駛控制技術(shù)高度依賴各類傳感器來(lái)獲取周邊環(huán)境信息，這也是其實(shí)踐現(xiàn)狀的重要組成部分。第一，攝像頭作為最常見(jiàn)的傳感器之一，具備成本相對(duì)較低、能夠識(shí)別豐富視覺(jué)信息的優(yōu)勢(shì)，在車輛的四周以及車內(nèi)后視鏡等位置廣泛布置，成為環(huán)境感知的重要一環(huán)。但攝像頭也存在弱點(diǎn)，例如在惡劣天氣條件下，其識(shí)別準(zhǔn)確率會(huì)大幅下降。第二，毫米波雷達(dá)則憑借其對(duì)距離、速度測(cè)量的高精度以及在不良天氣環(huán)境下相對(duì)穩(wěn)定的性能，與攝像頭相互補(bǔ)充，主要用于探測(cè)車輛周圍其他物體的位置、速度等關(guān)鍵信息，為決策系統(tǒng)提供重要的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，在自動(dòng)緊急制動(dòng)、防碰撞預(yù)警等功能中發(fā)揮關(guān)鍵作用。第三，激光雷達(dá)更是被視為實(shí)現(xiàn)高級(jí)別自動(dòng)駕駛的關(guān)鍵傳感器，它能夠以極高的精度構(gòu)建車輛周圍的三維環(huán)境地圖，精準(zhǔn)地識(shí)別出各種障礙物的輪廓、距離等信息。不過(guò)，激光雷達(dá)目前面臨著成本高昂的問(wèn)題，這也限制了其在更多量產(chǎn)車型上的搭載，使得車企在權(quán)衡自動(dòng)駕駛功能豐富度與成本控制時(shí)需要慎重考慮其應(yīng)用規(guī)模。此外，超聲波傳感器等輔助傳感器在近距離感知方面發(fā)揮著特定作用，多種傳感器協(xié)同工作構(gòu)成了自動(dòng)駕駛控制技術(shù)實(shí)踐中感知外界環(huán)境的復(fù)雜體系。

1.3 面臨的挑戰(zhàn)與發(fā)展限制

在實(shí)踐過(guò)程中，智能汽車自動(dòng)駕駛控制技術(shù)面臨著諸多挑戰(zhàn)與發(fā)展限制。首先是法律法規(guī)方面，由于自動(dòng)駕駛涉及責(zé)任認(rèn)定、交通規(guī)則適配等復(fù)雜問(wèn)題，目前的交通法規(guī)大多是基于傳統(tǒng)人類駕駛制定的，面對(duì)自動(dòng)駕駛場(chǎng)景，需要不斷更新和完善。例如，當(dāng)發(fā)生交通事故時(shí)，如果車輛處于自動(dòng)駕駛狀態(tài)，是車企、技術(shù)供應(yīng)商還是車主來(lái)承擔(dān)責(zé)任，很難簡(jiǎn)單界定，這使得相關(guān)方在推進(jìn)自動(dòng)駕駛技術(shù)落地時(shí)有所顧慮。其次是安全可靠性問(wèn)題，盡管車企和技術(shù)研發(fā)團(tuán)隊(duì)不斷對(duì)自動(dòng)駕駛系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試和優(yōu)化，但復(fù)雜多變的交通環(huán)境中總會(huì)出現(xiàn)一些難以預(yù)料的情況，如突然闖入道路的非標(biāo)準(zhǔn)物體、道路臨時(shí)施工等異常狀況，自動(dòng)駕駛系統(tǒng)能否準(zhǔn)確應(yīng)對(duì)并保障行車安全始終是公眾關(guān)注的焦點(diǎn)，任何一起因自動(dòng)駕駛引發(fā)的安全事故都會(huì)引發(fā)對(duì)該技術(shù)廣泛應(yīng)用的質(zhì)疑[2]。再者，網(wǎng)絡(luò)安全也是不容忽視的方面，智能汽車高度依賴電子系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)通信，自動(dòng)駕駛控制技術(shù)可能會(huì)遭受黑客攻擊，一旦黑客入侵車輛控制系統(tǒng)，后果不堪設(shè)想，這就要求車企和相關(guān)安全機(jī)構(gòu)不斷加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)，保障車輛行駛的安全與穩(wěn)定。

2 智能汽車自動(dòng)駕駛未來(lái)安全挑戰(zhàn)

2.1 技術(shù)可靠性挑戰(zhàn)

智能汽車自動(dòng)駕駛功能的實(shí)現(xiàn)依賴于復(fù)雜且先進(jìn)的技術(shù)體系，而這一體系在未來(lái)仍面臨諸多可靠性方面的挑戰(zhàn)。首先來(lái)說(shuō)，傳感器作為獲取外界環(huán)境信息的關(guān)鍵部件，其精度和穩(wěn)定性需持續(xù)提升。盡管當(dāng)下有攝像頭、毫米波雷達(dá)、激光雷達(dá)等多種傳感器協(xié)同工作，但每種傳感器都存在自身局限。其次，軟件算法層面同樣面臨考驗(yàn)。自動(dòng)駕駛的決策算法需要應(yīng)對(duì)千變?nèi)f化的交通場(chǎng)景，從常規(guī)的車流量變化、道路標(biāo)識(shí)識(shí)別，到復(fù)雜的特殊路況、其他交通參與者的異常行為等。要讓算法在每一種可能出現(xiàn)的情況下都能做出精準(zhǔn)、安全的決策十分困難，并且隨著自動(dòng)駕駛級(jí)別的提高，對(duì)算法的智能性、適應(yīng)性要求也越高。即使經(jīng)過(guò)大量的模擬測(cè)試和實(shí)際路測(cè)，也難以保證在所有未經(jīng)歷過(guò)的真實(shí)場(chǎng)景中不會(huì)出現(xiàn)算法誤判的情況。再者，硬件系統(tǒng)的兼容性和耐久性也是重要問(wèn)題。智能汽車集成了眾多電子元件和復(fù)雜的機(jī)械結(jié)構(gòu)，不同硬件之間需要完美配合才能保障自動(dòng)駕駛功能穩(wěn)定運(yùn)行。長(zhǎng)時(shí)間的使用、不同環(huán)境的影響都可能引發(fā)硬件故障，這些硬件方面潛在的隱患會(huì)給自動(dòng)駕駛未來(lái)的安全帶來(lái)不確定性。

2.2 網(wǎng)絡(luò)安全挑戰(zhàn)

在未來(lái)，智能汽車自動(dòng)駕駛與網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)系將越發(fā)緊密，這也使其面臨著嚴(yán)峻的網(wǎng)絡(luò)安全挑戰(zhàn)。一方面，隨著車輛網(wǎng)聯(lián)化程度的加深，車輛會(huì)不斷與外界進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，包括與云端服務(wù)器傳輸?shù)貓D更新數(shù)據(jù)、接收交通信息以及與其他智能設(shè)備通信等。這種頻繁的數(shù)據(jù)交互增加了黑客攻擊的風(fēng)險(xiǎn)，黑客可能通過(guò)入侵車輛的通信系統(tǒng)，篡改自動(dòng)駕駛相關(guān)的數(shù)據(jù)，比如修改傳感器傳來(lái)的環(huán)境信息、干擾導(dǎo)航路線規(guī)劃，甚至直接控制車輛的行駛方向、速度等關(guān)鍵操作，從而引發(fā)嚴(yán)重的安全事故[3]。另一方面，軟件的更新機(jī)制也可能成為網(wǎng)絡(luò)安全的薄弱環(huán)節(jié)。車企為了不斷優(yōu)化自動(dòng)駕駛功能、修復(fù)軟件漏洞，會(huì)定期推送軟件更新包，但如果更新過(guò)程中的安全驗(yàn)證機(jī)制不夠完善，黑客就有可能在這個(gè)過(guò)程中植入惡意代碼，破壞車輛的自動(dòng)駕駛系統(tǒng)，或者利用更新包的漏洞來(lái)獲取車輛的控制權(quán)。而且，隨著自動(dòng)駕駛技術(shù)的發(fā)展，與之相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)攻擊手段也可能不斷升級(jí)，這就要求車輛的網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)技術(shù)必須與時(shí)俱進(jìn)，不斷強(qiáng)化，以應(yīng)對(duì)未知的網(wǎng)絡(luò)安全威脅。

2.3 法規(guī)與倫理挑戰(zhàn)

隨著智能汽車和自動(dòng)駕駛逐漸普及，現(xiàn)有的交通法規(guī)急需更新完善來(lái)適應(yīng)新的駕駛模式，這是未來(lái)保障安全面臨的一大挑戰(zhàn)。例如，在責(zé)任認(rèn)定方面，當(dāng)自動(dòng)駕駛車輛發(fā)生交通事故時(shí)，很難簡(jiǎn)單清晰地界定是車企、技術(shù)供應(yīng)商、軟件開(kāi)發(fā)者還是車主的責(zé)任，不同場(chǎng)景下的責(zé)任劃分需要詳細(xì)且合理的法規(guī)依據(jù)，而目前這方面的法規(guī)尚在探索和逐步制定階段，這種模糊性可能導(dǎo)致在事故處理過(guò)程中出現(xiàn)爭(zhēng)議，也不利于督促各方積極保障自動(dòng)駕駛的安全性。除此之外，在倫理層面的挑戰(zhàn)同樣不容忽視。自動(dòng)駕駛系統(tǒng)在面臨一些兩難甚至多難的決策場(chǎng)景時(shí)，很難有一個(gè)絕對(duì)正確的處理方式。比如，當(dāng)車輛前方突然出現(xiàn)一群行人，而制動(dòng)已經(jīng)來(lái)不及避免碰撞，此時(shí)如果選擇變道避讓可能會(huì)撞上其他車輛，那么車輛應(yīng)該優(yōu)先保障車內(nèi)乘客安全還是保護(hù)行人，這種倫理困境目前沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和答案，而如何讓自動(dòng)駕駛系統(tǒng)做出符合倫理道德且能被社會(huì)大眾接受的決策，是未來(lái)必須解決的問(wèn)題，否則可能引發(fā)公眾對(duì)自動(dòng)駕駛技術(shù)安全性的質(zhì)疑和抵觸情緒。同時(shí)，不同國(guó)家和地區(qū)對(duì)于自動(dòng)駕駛的法規(guī)要求存在差異，未來(lái)需要在全球范圍內(nèi)尋求協(xié)調(diào)統(tǒng)一的法規(guī)和倫理框架，確保自動(dòng)駕駛技術(shù)安全發(fā)展。

3 智能汽車自動(dòng)駕駛技術(shù)在控制技術(shù)與安全方面的考量

3.1 精準(zhǔn)操控：控制技術(shù)的核心訴求

智能汽車自動(dòng)駕駛技術(shù)的發(fā)展，對(duì)控制技術(shù)有著極高的要求，其核心訴求在于實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)操控。第一，在路徑規(guī)劃環(huán)節(jié)，自動(dòng)駕駛系統(tǒng)需要綜合多方面因素來(lái)規(guī)劃出合理且安全的行駛路徑。它要依據(jù)高精度地圖，清晰了解道路的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、車道信息以及各種交通標(biāo)識(shí)的位置等，同時(shí)結(jié)合實(shí)時(shí)的交通流量數(shù)據(jù)，分析哪些路段擁堵、哪些較為暢通，從而動(dòng)態(tài)地規(guī)劃出最優(yōu)路線，確保車輛能高效、順暢地駛向目的地[4]。第二，速度控制同樣關(guān)鍵，它需要精準(zhǔn)地根據(jù)不同場(chǎng)景來(lái)調(diào)節(jié)車速。在車流量大的市區(qū)道路，要嚴(yán)格按照限速要求，并與前車保持安全的跟車距離，平穩(wěn)地控制車速，避免急加速或急剎車給乘客帶來(lái)不適以及引發(fā)潛在的追尾等事故風(fēng)險(xiǎn)。在高速路段，除了要保持安全車距外，還要根據(jù)路況、天氣等因素合理調(diào)整巡航速度，確保行車安全。第三，轉(zhuǎn)向控制也是不可或缺的一部分，自動(dòng)駕駛系統(tǒng)要確保車輛能精準(zhǔn)地沿著規(guī)劃好的車道行駛，準(zhǔn)確地完成轉(zhuǎn)彎、變道等操作。無(wú)論是在彎道較多的山區(qū)道路還是在多車道的城市快速路，都要能精確控制轉(zhuǎn)向角度，保證車輛行駛軌跡的準(zhǔn)確性。

3.2 多重防線：安全考量的構(gòu)建策略

安全是智能汽車自動(dòng)駕駛技術(shù)的生命線，為此需要構(gòu)建多重防線來(lái)全方位保障。感知安全防線首當(dāng)其沖，依靠多種先進(jìn)的傳感器來(lái)全方位、無(wú)死角地感知周邊環(huán)境。第一，攝像頭宛如汽車的“眼睛”，可以捕捉視覺(jué)范圍內(nèi)的各類物體、標(biāo)識(shí)以及路況細(xì)節(jié)，但為了避免其視覺(jué)盲區(qū)以及應(yīng)對(duì)各種復(fù)雜光線環(huán)境，需要合理布局多個(gè)攝像頭，實(shí)現(xiàn)互補(bǔ)。第二，毫米波雷達(dá)則利用電磁波的特性，精確探測(cè)周圍物體的距離、速度等關(guān)鍵信息，即使在惡劣天氣下也能相對(duì)穩(wěn)定地工作，與攝像頭協(xié)同，提升環(huán)境感知的全面性和準(zhǔn)確性。第三，激光雷達(dá)更是憑借其高精度的三維環(huán)境建模能力，為車輛提供詳細(xì)的周邊環(huán)境數(shù)據(jù)，像是構(gòu)建了一幅精準(zhǔn)的“地圖”，幫助系統(tǒng)提前識(shí)別潛在的障礙物、危險(xiǎn)區(qū)域等，這一系列傳感器協(xié)同合作，為后續(xù)的安全決策筑牢第一道防線。此外，決策安全防線是保障安全的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，自動(dòng)駕駛系統(tǒng)接收到傳感器傳來(lái)的海量信息后，需要通過(guò)復(fù)雜且嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃惴ㄟM(jìn)行分析和判斷。要對(duì)不同的交通場(chǎng)景進(jìn)行分類識(shí)別，判斷當(dāng)前的路況是常規(guī)行駛、跟車狀態(tài)，然后依據(jù)預(yù)設(shè)作出相應(yīng)的決策，比如是正常加速、減速，還是緊急制動(dòng)、避讓等。

3.3 協(xié)同共進(jìn)：控制與安全的有機(jī)融合

智能汽車自動(dòng)駕駛技術(shù)中，控制技術(shù)和安全考量并非孤立存在，而是需要協(xié)同共進(jìn)，實(shí)現(xiàn)有機(jī)融合。首先，控制技術(shù)要以安全為導(dǎo)向不斷優(yōu)化，在進(jìn)行路徑規(guī)劃、速度控制和轉(zhuǎn)向控制時(shí)，充分融入安全因素，比如規(guī)劃路徑時(shí)優(yōu)先選擇安全性更高的道路，即使路程稍長(zhǎng)；控制速度時(shí)要預(yù)留足夠的安全冗余，避免因速度過(guò)快在突發(fā)狀況下無(wú)法及時(shí)制動(dòng)等。而安全考量也要依托控制技術(shù)來(lái)落地實(shí)施，通過(guò)精準(zhǔn)的操控來(lái)實(shí)現(xiàn)安全策略，例如在做出避讓決策后，依靠精確的轉(zhuǎn)向控制和速度控制，平穩(wěn)且安全地完成避讓動(dòng)作，避免因控制不當(dāng)引發(fā)次生事故。其次，兩者的協(xié)同還體現(xiàn)在整個(gè)自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的持續(xù)迭代升級(jí)中[5]。隨著新技術(shù)的出現(xiàn)、新交通場(chǎng)景的增加，控制技術(shù)和安全機(jī)制要同步更新改進(jìn)，共同應(yīng)對(duì)不斷變化的挑戰(zhàn)，確保智能汽車自動(dòng)駕駛技術(shù)在不斷發(fā)展的同時(shí)，始終將安全放在首位，為人們的出行提供可靠、放心的保障。所以，智能汽車自動(dòng)駕駛技術(shù)在控制技術(shù)與安全方面有著細(xì)致且關(guān)鍵的考量，只有不斷完善各個(gè)環(huán)節(jié)，促進(jìn)二者的協(xié)同，才能讓自動(dòng)駕駛真正成為未來(lái)交通領(lǐng)域的有力支撐。

4 結(jié)語(yǔ)

智能汽車自動(dòng)駕駛的控制技術(shù)實(shí)踐已取得了一定成果，從當(dāng)下常見(jiàn)的駕駛輔助功能到部分場(chǎng)景的高階自動(dòng)駕駛應(yīng)用，正逐步改變著人們的出行方式。然而，未來(lái)其面臨的安全挑戰(zhàn)也不容小覷，無(wú)論是技術(shù)可靠性方面?zhèn)鞲衅鳌⑺惴ǖ瓤赡艽嬖诘碾[患，還是網(wǎng)絡(luò)安全領(lǐng)域黑客攻擊等潛在風(fēng)險(xiǎn)，抑或是法規(guī)與倫理層面尚未明晰的責(zé)任界定與決策困境，都亟待各方共同努力去攻克。只有不斷優(yōu)化控制技術(shù)實(shí)踐，積極應(yīng)對(duì)安全挑戰(zhàn)，完善法規(guī)與保障體系，智能汽車自動(dòng)駕駛才能在保障安全的前提下，邁向更廣闊的發(fā)展天地，真正為人們打造便捷、高效且安全可靠的出行未來(lái)。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊婷婷.智能汽車自動(dòng)駕駛控制方法探討[J].汽車測(cè)試報(bào)告，2023（22）：43-45.

[2]陳林奇.智能汽車自動(dòng)駕駛技術(shù)安全性分析[J].汽車測(cè)試報(bào)告，2023（21）：7-9.

[3]吳政，韓冰，劉剛.智能汽車自動(dòng)駕駛的控制方法分析[J].時(shí)代汽車，2023（18）：7-9.

[4]周秩宇.智能汽車自動(dòng)駕駛控制研究[J].汽車測(cè)試報(bào)告，2023（15）：43-45.

[5]錢(qián)勇.智能汽車自動(dòng)駕駛的控制方法分析[J].農(nóng)機(jī)使用與維修，2022（11）：65-67.