尹雪權(quán)

［科學(xué)城（廣州）信息科技集團(tuán)有限公司，廣東 廣州 510670］

0 引言

為確保社會(huì)出行環(huán)境的安全及有序，世界上許多國家都開始了自動(dòng)駕駛技術(shù)研究，未來用無人駕駛車替代輔助駕駛操作系統(tǒng)。當(dāng)前自動(dòng)駕駛技術(shù)已經(jīng)取得了一定的研究成果，并且初步投入使用。但其仍舊有一些問題還未解決，大范圍推廣仍有一定的難度?；诖擞斜匾獙?duì)自動(dòng)駕駛技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀與未來發(fā)展進(jìn)行分析，以梳理自動(dòng)駕駛技術(shù)的發(fā)展情況，明確自動(dòng)駕駛技術(shù)的發(fā)展空間與發(fā)展前景。

1 自動(dòng)駕駛技術(shù)簡介

自動(dòng)駕駛技術(shù)是應(yīng)用于車輛的自動(dòng)化控制技術(shù)[1]。因此自動(dòng)化駕駛技術(shù)的研究與發(fā)展需要多個(gè)技術(shù)的支撐。其中主要有環(huán)境感知技術(shù)、高精度定位技術(shù)、場(chǎng)景認(rèn)知技術(shù)、協(xié)同決策技術(shù)以及人機(jī)共駕技術(shù)等。這些技術(shù)是自動(dòng)駕駛技術(shù)的組成部分，也是自動(dòng)駕駛技術(shù)的動(dòng)力支撐。同時(shí)自動(dòng)駕駛技術(shù)的完善與不斷發(fā)展也仰賴于這些技術(shù)的發(fā)展與提升。

關(guān)于自動(dòng)駕駛技術(shù)有兩種等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)：①美國汽車工程師學(xué)會(huì)提出的等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)。②我國清華大學(xué)提出來的等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)。美國汽車工程師學(xué)會(huì)將自動(dòng)駕駛技術(shù)分為了六個(gè)層次，分別是零級(jí)的手動(dòng)、一級(jí)的駕駛輔助、二級(jí)的部分自動(dòng)、三級(jí)的有限制自動(dòng)化、四級(jí)的高度自動(dòng)以及五級(jí)的完全自動(dòng)。我國清華大學(xué)將自動(dòng)駕駛技術(shù)按照“人”“馬”“騎士與馬”分為了三個(gè)層次，如圖1 所示，分別是與“人”相對(duì)應(yīng)的離線駕駛輔助，與“馬”相對(duì)應(yīng)的局部自動(dòng)駕駛以及與“騎士與馬”相對(duì)應(yīng)的自主駕駛（無人駕駛）、人機(jī)協(xié)同?？傮w而言，自動(dòng)駕駛技術(shù)給汽車行業(yè)帶來了新的變革，促使汽車行業(yè)邁入了新的發(fā)展趨勢(shì)。

圖1 清華大學(xué)出具的自動(dòng)駕駛技術(shù)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)

2 自動(dòng)駕駛技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

基于自動(dòng)駕駛技術(shù)在道路交通方面的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，自動(dòng)駕駛技術(shù)已經(jīng)得到了較為廣泛的研究與發(fā)展[2]。同時(shí)自動(dòng)駕駛技術(shù)是由多種技術(shù)構(gòu)成的，本文對(duì)自動(dòng)駕駛技術(shù)的各支撐技術(shù)進(jìn)行發(fā)展現(xiàn)狀分析，以期通過各支撐技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀獲悉自動(dòng)駕駛技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀。

2.1 自動(dòng)駕駛技術(shù)中環(huán)境感知技術(shù)

環(huán)境感知技術(shù)即對(duì)道路環(huán)境進(jìn)行精確感知，從而規(guī)劃出合理和安全的出行路線，如圖2 所示。因此環(huán)境感知技術(shù)是自動(dòng)駕駛技術(shù)的有力支撐。環(huán)境感知技術(shù)多用于車載環(huán)境感知傳感器，常見的有視覺類傳感器與車載雷達(dá)傳感器等。交叉路口、坡道等道路環(huán)境常會(huì)存在一定的視覺盲區(qū)，進(jìn)而產(chǎn)生駕駛安全威脅。以往的雷達(dá)與視覺方案并不能沖破傳感器自身的限制，難以提供安全及準(zhǔn)確的出行路線。環(huán)境感知技術(shù)當(dāng)前的感知能力與識(shí)別精度也尚未達(dá)到理想程度，進(jìn)而難以推進(jìn)自動(dòng)駕駛技術(shù)的飛速發(fā)展?；诖?，我國正在研究精知技術(shù)，如深度學(xué)習(xí)技術(shù)、車路協(xié)同感知技術(shù)等。

圖2 環(huán)境感知技術(shù)

以廣東省為例，廣東省極為重視自動(dòng)駕駛技術(shù)的研究與發(fā)展。廣東已將自動(dòng)駕駛技術(shù)應(yīng)用在了無人小巴與無人出租車上，從而展示了自動(dòng)駕駛技術(shù)在有限空間內(nèi)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。同時(shí)基于自動(dòng)駕駛技術(shù)的局限性，廣東也建立了相應(yīng)的“自動(dòng)駕駛與智慧交通示范區(qū)”，助力自動(dòng)駕駛技術(shù)的進(jìn)一步研究與升級(jí)。為進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)車路協(xié)同感知技術(shù)的發(fā)展創(chuàng)新，廣東省還組織舉辦了立足于華南地區(qū)的自動(dòng)駕駛技術(shù)交流會(huì)。

2.2 自動(dòng)駕駛技術(shù)中高精度定位技術(shù)

高精度定位技術(shù)能夠?yàn)樽詣?dòng)駕駛車輛提供精確的路徑規(guī)劃，從而提高出行效率[3]。高精度定位技術(shù)還能夠根據(jù)定位結(jié)果自動(dòng)進(jìn)行避障規(guī)劃，從而確保出行安全。因此高精度定位技術(shù)也是自動(dòng)駕駛技術(shù)不可缺少的助力之一，此技術(shù)保障著自動(dòng)駕駛技術(shù)的出行效率與出行安全。當(dāng)前發(fā)展情況下高精度定位技術(shù)的研究與發(fā)展仍舊面臨著不小的挑戰(zhàn)。首先，高精度定位技術(shù)仍舊存在著不小的覆蓋盲區(qū)，進(jìn)而使得高精度定位技術(shù)的覆蓋范圍大打折扣，影響了高精度定位技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展及應(yīng)用。其次，高精度定位技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用成本較為高昂。高昂的成本使得高精度定位技術(shù)適用性不足。

但高精度定位技術(shù)又是自動(dòng)駕駛技術(shù)必不可少的組成部分。因此我國各主流地圖軟件正在積極進(jìn)行自動(dòng)駕駛的高精度地圖建設(shè)。廣東省內(nèi)擁有眾多科技產(chǎn)業(yè)，進(jìn)而為高精度定位技術(shù)的研發(fā)打下了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。同時(shí)北斗地基增強(qiáng)系統(tǒng)也逐步投入使用，以北斗地基增強(qiáng)系統(tǒng)為基礎(chǔ)的多源輔助定位技術(shù)以及高精度定位技術(shù)將會(huì)得到進(jìn)一步的提升，其成本顯著降低及覆蓋盲區(qū)顯著減少。

2.3 自動(dòng)駕駛技術(shù)中控制與執(zhí)行技術(shù)

控制與執(zhí)行技術(shù)是實(shí)現(xiàn)汽車自動(dòng)駕駛的前提條件[4]。因此控制與執(zhí)行技術(shù)也是自動(dòng)駕駛技術(shù)的重要組成部分之一，如圖3 所示，其關(guān)系著自動(dòng)駕駛技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展?？刂婆c執(zhí)行技術(shù)主要應(yīng)用于自動(dòng)駕駛汽車的控制系統(tǒng)，負(fù)責(zé)自動(dòng)駕駛車輛的制動(dòng)、油門以及轉(zhuǎn)向等?？刂婆c執(zhí)行技術(shù)最主要的應(yīng)用作用為確保自動(dòng)駕駛車輛的行動(dòng)軌跡與決策層的規(guī)劃軌跡相符。當(dāng)前發(fā)展情況下控制與執(zhí)行技術(shù)已經(jīng)得到了一定的發(fā)展，在自動(dòng)駕駛車輛中有所應(yīng)用。但控制與執(zhí)行技術(shù)仍舊面臨著較大的發(fā)展挑戰(zhàn)。控制與執(zhí)行技術(shù)在面對(duì)復(fù)雜路況和非常態(tài)道路環(huán)境時(shí)還尚未能做出及時(shí)正確的反饋，因此其靈敏性有待加強(qiáng)。

圖3 控制與執(zhí)行技術(shù)

自動(dòng)駕駛技術(shù)仍有較大的發(fā)展與改進(jìn)空間，尚未具備大規(guī)模投入使用的條件。為沖破控制與執(zhí)行技術(shù)的限制，廣東省建立了專門的自動(dòng)駕駛試驗(yàn)基地，以測(cè)試控制與執(zhí)行技術(shù)在不同路況與道路環(huán)境下的靈敏度。綜合以上幾點(diǎn)來看，廣東省極為重視自動(dòng)駕駛技術(shù)的研究與發(fā)展，在自動(dòng)駕駛技術(shù)上投入了較多的資金、技術(shù)與場(chǎng)地。并且廣東省已經(jīng)取得了較為明顯的發(fā)展優(yōu)勢(shì)，廣東科技廳舉辦的相關(guān)展示活動(dòng)顯示廣東省已實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)駕駛技術(shù)在出租車、農(nóng)業(yè)等應(yīng)用場(chǎng)景的實(shí)際應(yīng)用。

3 自動(dòng)駕駛技術(shù)的發(fā)展分析

3.1 自動(dòng)駕駛技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

自動(dòng)駕駛技術(shù)推動(dòng)了汽車行業(yè)的大變革，促進(jìn)了信息通信技術(shù)與汽車產(chǎn)業(yè)的高度融合。總體而言自動(dòng)駕駛技術(shù)促使汽車行業(yè)走向了新的發(fā)展態(tài)勢(shì)。同時(shí)汽車行業(yè)的大變革也為自動(dòng)駕駛技術(shù)提供了更為廣闊的發(fā)展前景與發(fā)展空間，推動(dòng)了自動(dòng)駕駛技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。除此以外自動(dòng)駕駛技術(shù)的研究與發(fā)展也是展現(xiàn)我國工業(yè)實(shí)力的重要媒介。自動(dòng)駕駛技術(shù)的研究與發(fā)展代表著我國國民經(jīng)濟(jì)的潛在增長，代表著我國工業(yè)制造領(lǐng)域和新興技術(shù)的有效融合。

當(dāng)前發(fā)展情況下，自動(dòng)駕駛技術(shù)的發(fā)展空間呈現(xiàn)出日益增大的趨勢(shì)。自動(dòng)駕駛車輛的逐步投入使用也充分展現(xiàn)了自動(dòng)駕駛技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。自動(dòng)駕駛車輛將在未來的汽車市場(chǎng)中占據(jù)越來越大的購買比例。自動(dòng)駕駛技術(shù)目前還存在著一定的技術(shù)瓶頸。因此自動(dòng)駕駛技術(shù)的應(yīng)用場(chǎng)景還有所限制。但隨著技術(shù)投入與資金投入的加大，自動(dòng)駕駛技術(shù)的技術(shù)瓶頸勢(shì)必會(huì)有所突破。自動(dòng)駕駛技術(shù)的技術(shù)瓶頸被突破以后，自動(dòng)駕駛車輛的應(yīng)用場(chǎng)景將會(huì)得到進(jìn)一步的擴(kuò)展，甚至取代封閉路網(wǎng)地區(qū)，使得無人港口和無人貨場(chǎng)成為發(fā)展主流[5]。

除此以外，自動(dòng)駕駛的景區(qū)擺渡車也將會(huì)出現(xiàn)在大眾面前，進(jìn)而為景區(qū)的游客提供更新穎的觀光體驗(yàn)。城市公共建設(shè)則會(huì)有一定的過渡時(shí)期，自動(dòng)駕駛技術(shù)初步投入道路行駛后，將會(huì)出現(xiàn)自動(dòng)駕駛公共汽車、出租車以及私家車混行的情況。如果試驗(yàn)情況良好的話，后期甚至有可能會(huì)出現(xiàn)自動(dòng)駕駛車輛獨(dú)占路權(quán)，非自動(dòng)駕駛車輛不可上路行駛的情況。自動(dòng)駕駛車輛展示如圖4 所示。

圖4 自動(dòng)駕駛車輛展示

3.2 自動(dòng)駕駛技術(shù)的發(fā)展困境

從自動(dòng)駕駛技術(shù)的發(fā)展情況來看，自動(dòng)駕駛技術(shù)有著較為突出的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。并且自動(dòng)駕駛技術(shù)的大范圍應(yīng)用也已經(jīng)可以預(yù)見。但自動(dòng)駕駛技術(shù)仍面臨著較多的發(fā)展困境，延緩了自動(dòng)駕駛技術(shù)的推進(jìn)步伐。具體有以下3 點(diǎn)。

（1）自動(dòng)駕駛技術(shù)發(fā)展面臨著道德困境?！半娷囯y題”本是用于反思功利主義。目前“電車難題”也可用來解釋自動(dòng)駕駛技術(shù)所面臨的道德困境。“電車難題”假設(shè)的是在死亡事故無法避免的情況下，電車司機(jī)應(yīng)做出怎樣的選擇，電車司機(jī)選擇與否是否會(huì)違背道德。體現(xiàn)在自動(dòng)駕駛技術(shù)上即由誰來作為道德主體?！半娷囯y題”中電車司機(jī)是道德主體。同時(shí)電車司機(jī)也是承擔(dān)主體，其選擇所帶來的后果由電車司機(jī)來承擔(dān)。但自動(dòng)駕駛車輛所造成的安全事故卻無法準(zhǔn)確衡量道德主體。自動(dòng)駕駛技術(shù)只是一種技術(shù)，而人并沒有參與駕駛活動(dòng)[6]。

（2）自動(dòng)駕駛技術(shù)發(fā)展面臨著法律解釋困境。法律解釋困境與道德困境有著相通之處，即法律層面也無法判定責(zé)任主體。責(zé)任主體在法律層面的模糊不清將會(huì)使得自動(dòng)駕駛技術(shù)存在較大的漏洞，進(jìn)而影響自動(dòng)駕駛技術(shù)的推廣使用。

（3）自動(dòng)駕駛技術(shù)發(fā)展面臨著技術(shù)采集與技術(shù)解釋的雙重困境。自動(dòng)駕駛技術(shù)的正常應(yīng)用是以采集人類信息為基礎(chǔ)的。自動(dòng)駕駛技術(shù)要對(duì)人類行為、圖像識(shí)別以及駕駛技能進(jìn)行充分的學(xué)習(xí)與計(jì)算?；谧詣?dòng)駕駛技術(shù)對(duì)人類信息的全面了解，自動(dòng)駕駛技術(shù)能夠確保封閉領(lǐng)域運(yùn)輸?shù)木珳?zhǔn)性與安全性。但也僅限于封閉領(lǐng)域，開放領(lǐng)域的復(fù)雜性使得自動(dòng)駕駛技術(shù)很難確保運(yùn)輸安全與運(yùn)輸?shù)臏?zhǔn)確性。

4 結(jié)語

綜上所述，自動(dòng)駕駛技術(shù)有著極為廣闊的發(fā)展前景與發(fā)展空間。自動(dòng)駕駛技術(shù)能夠有效確保交通安全，降低交通安全事故的發(fā)生率，對(duì)道路安全有著較為突出的意義?；诖吮疚膹淖詣?dòng)駕駛技術(shù)簡介、自動(dòng)駕駛技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀、自動(dòng)駕駛技術(shù)的發(fā)展分析這三個(gè)角度出發(fā)，分析了自動(dòng)駕駛技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)，以期對(duì)自動(dòng)駕駛技術(shù)有所幫助。