浅谈自动驾驶汽车的发展与挑战

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浅谈自动驾驶汽车的发展与挑战

作者：刘梓葳

来源：《科技传播》 2018年第23期



摘 要 自动驾驶汽车提高了驾驶员和周围车辆的安全性，将是未来交通运输的主要方式，但要实现大规模商用仍然任重道远。文章首先介绍了自动驾驶汽车的概念及其发展历程，之后从国外、国内两方面论述了其发展现状，接着指出其现阶段发展中面临的技术、法律、监管挑战，最后展望了其未来发展。

关键词 自动驾驶；现状；挑战

中图分类号 G2 文献标识码 A 文章编号 1674-6708（2018）224-0137-02

自动驾驶汽车(Autonomous vehicles) 是一种通过计算机系统实现无人驾驶的自动汽车[1]。20世纪70 年代开始，自动驾驶汽车的概念首次出现。1984 年，美国国防高级研究计划署（DARPA）与陆军合作，发起了自主地面车辆计划。此后，许多著名大学如斯坦福、麻省理工学院等均投入到自动驾驶汽车的研发中。1997 年加州大学伯克利分校进行的自动驾驶汽车车队演示是自动驾驶汽车研发史上的里程碑事件。除了科研院所在自动驾驶领域积极研究外，奥迪、福特、沃尔沃、日产、宝马等众多汽车制造厂商也相继开始自动驾驶汽车的研究[2]。

自动驾驶汽车在行驶过程中不需要或者很少需要驾驶员的操作，车辆的行驶将更加规范，因而能够减少驾驶员因素导致的交通事故。研究表明，造成交通事故的主要原因是驾驶员分心驾驶，可以说人为因素导致了大部分交通事故。

根据世界卫生组织的统计数据，驾驶中使用手机造成事故的概率是不使用手机的4 倍，使用手机或是操作车内的大屏幕不仅会影响驾驶员的反应时间，也会影响驾驶员对车辆的操控[3]。本文将对自动驾驶汽车的发展现状及面临的挑战进行论述，以期为自动驾驶汽车的发展提供参考。

1 自动驾驶汽车的发展现状

根据自动化的程度，自动驾驶可以分为3 种不同的形态。

1）辅助驾驶或半自动驾驶，这种形态的自动驾驶汽车可以在封闭、结构化道路上巡航和车道保持，并能自动泊车而不需要驾驶员的干预，特斯拉的autopilot 即属于此类。

2）高度自动驾驶，这类是指汽车在多数场景下可以自动驾驶，汽车的智能程度更高，但在面对复杂情况时必须由驾驶员做出决策。

3）全自主驾驶或无人驾驶，这种状态是自动驾驶汽车的终极目标，车辆的操作将完全不需要驾驶员，车辆能够在各种复杂道路条件下行驶，自主应对各种情况[4]。

1.1 国外无人驾驶汽车发展现状

在车辆智能等级方面，位列行业顶尖位置的传统车企都已经开始生产具有部分自动驾驶功能的车辆：比如奥迪A8，特斯拉Model 系列，凯迪拉克CT6、宝马7 系和奔驰S 级。其中奥迪A8 宣称已经具备较高水平的自动驾驶功能，其他车企都还只具备辅助驾驶的功能，需人工辅助。


在企业动态方面，雷诺- 日产联盟已经和法国移动出行服务供应商Transdev 签署了一项关于共建自动驾驶电动车车队以切入到共享出行市场的协议；宝马和戴姆勒则已宣布与供应商结成联盟，利用更多数量的工程师来开发自动驾驶汽车，同时后者的无人巴士已投入运营；而优步斥资逾6 亿美元收购无人驾驶卡车初创公司奥托的股权，并启动了一项无人车接送乘客的测试项目，同时还与沃尔沃建立了合作，准备共同投资3 亿美元用在无人驾驶技术研发上。

自动驾驶汽车在完成设计和原型车开发后需要进行一系列的测试，主要包括传感器、执行器、算法以及封闭场地、公共道路测试等内容，目的是从功能、性能、安全、稳定性等方面来验证自动驾驶系统的性能。其中，道路测试是自动驾驶汽车研发的难点关键环节，只有在实际道路不断测试才能为算法的改进与评估提供数据来源。

欧美及亚洲各国积极推进，出台了一系列道路测试的规定，建立了一些封闭测试场地并开放了部分道路。截至2016 年底，美国有16 个州通过了相关法案或行政令，允许自动驾驶汽车研发企业开展路面测试。2015 年，德国政府开放连接慕尼黑和柏林的高速公路，允许开展自动驾驶汽车公共道路测试。日本Nissan 公司已经在东京、硅谷等地测试了其研发的自动驾驶汽车，希望尽快积累道路测试数据，加快研发步伐。

1.2 国内无人驾驶汽车发展现状

中国的汽车产业以国有企业为主导，政府制定的目标在其中扮演着重要角色，为加速自动驾驶汽车的发展，国家制定了自动驾驶汽车发展时间表，这不仅为汽车制造商提供了发展动力，对于汽车领域的各行各业都是一次巨大的商机。

我国的自动驾驶汽车发展模式与国外不同，国外多是企业进行研究，而国内主要是各大高校组织研究团队，如国防科大、清华、上海交大等各类高校，之后与车企进行合作研究，共同研发，这种发展模式能够在自动驾驶汽车的发展中集思广益，从而获得更大的突破。

2017 年4 月，百度开放了其研发的名为阿波罗的自动驾驶软件平台，希望与汽车制造企业合作，推动自动驾驶汽车的发展步伐，百度与汽车制造企业的合作能够发挥各自在自动驾驶技术和生产领域的优势，可以说是一个双赢的结果。

2 自动驾驶面临的挑战

2.1 技术问题

目前的自动驾驶汽车都是依靠摄像头、激光雷达以及其他的传感器来收集数据。但是，目

前的技术还不是很完善，不能保证百分百的有效识别，特别是在路况复杂、天气变化的情况下。

虽然中国是继欧美之后自动驾驶发展最快的国家，但由于发展时间较短，与欧美的发展水平还存在差距。在汽车制造的关键技术方面，尤其是底盘技术、汽车线控技术，国内汽车制造商和主要供应商落后于美、德等汽车巨头。

2.2 法律问题

当技术上的限制被一一突破之后，法律问题将成为自动驾驶汽车应用面临的最大挑战。法律需要规定自动驾驶汽车在道路行驶过程中产生的交通事故责任问题、紧急情况下的处理原则等[5]，现阶段，这些具体的规则还未完全建立。如果制定的相关法律法规在责任划分方面对自动驾驶汽车生产者或使用者过于严厉，就会出现自动驾驶汽车研发单位由于担心法律责任问题，出现减少投入甚至放弃研发的问题。


另一方面，如果对自动驾驶汽车生产者或使用者的责任划分不够明确，缺乏约束，则会导致在研发过程中对安全问题不够重视。

因此，相关部门在制定法律法规时需要在两者之间找到一个平衡，充分考虑各方的利益，这将是一个耗时耗力的巨大工程，需要在实践中不断完善。

2.3 监管问题

目前，自动驾驶技术还处于发展初期，还存在着不可预测的危险性，且进入自动驾驶领域的企业越来越多，不排除有的企业在竞争压力下逾越安全边界的可能，因此政府部门在加强推广的同时也需要对其测试运行做一定的约束和规范，这不仅是对其他道路参与者的保护，更是对自动驾驶的保护。现阶段政府部门已经充分认识到自动驾驶技术的安全与责任问题，开始制定一系列的制度进行约束。2018 年1 月，国家发展改革委起草的《智能汽车创新发展战略》指出，到2020 年，中国标准智能汽车的法规标准、产品监管和信息安全体系框架基本形成。

3 结论

本文介绍了自动驾驶汽车的概念、发展历史，从国外及国内两方面介绍了其发展现状，之后分析了当前存在的技术、法律、监管方面的问题。无人驾驶汽车已经出现了“百花齐放，百家争鸣”的情况，并且许多企业投下巨资，大都计划在2020 年左右推出完全无人驾驶汽车，或实现无人驾驶汽车的量产[6]。研发自动驾驶汽车是一个循序渐进的过程，研发企业应根据自身技术实力，选择一些特定的场景或者功能做起，有了一定的技术积累之后再逐步扩展到更高水平的自动驾驶。

在发展自动驾驶汽车的过程中除了面临的技术问题外，还需要对其面临的法律、监管问题引起重视，相关部门应超前考虑，提早研究，防止出现无法（规）可依的窘境。自动驾驶汽车提高了驾驶员和周围车辆的安全性，将是未来交通运输的主要方式，但要实现大规模商用仍然任重道远。

本文来源：https://www.wddqxz.cn/4ca6bc7586868762caaedd3383c4bb4cf6ecb78c.html