无人驾驶汽车设计及发展探究

郭贺洋　李琼

摘 要： 在信息技术、智能技术不断与制造行业融合发展的当今社会，汽车驾驶朝着操作更为自动化、智能化的无人驾驶方向发展。无人驾驶汽车成为了大众关注的重点和焦点，对无人驾驶汽车的发展进行深入探究具有十分重要科学意义和应用价值。因此，本文主要分析了无人驾驶汽车设计理念及发展现状，并就其未来发展趋势与目标提出思考与展望。

关键词： 无人驾驶；设计理念；问题；改革措施；发展展望

前言

随着汽车智能化技术正逐步得到广泛应用，无人驾驶技术成为了汽车厂商相继开展投入和研究的热门领域，这一趋势使无人汽车驾驶汽车开始走入大众的生活。但由于无人驾驶汽车技术支撑、交通制度配套以及量产成本控制等方面的问题，无人驾驶汽车的发展面临诸多挑战，发展之路可谓仍是任重道远。

一、无人驾驶汽车设计理念及目标

无人驾驶汽车的出现，为提高公路安全性提供了更多的可能性，在增加环境效益、提高灵活性、降低交通事故、缓解交通拥堵等方面具有重要价值与意义。无人驾驶汽车集体系结构、环境感知、定位导航、路径规划、运动控制、一体化设计于一身，为无人驾驶汽车实现避障、自定位和路径规划等高级智能行为、无碰撞、能安全到达目标点的有效路径规划与跟踪，同时充分考虑无人驾驶汽车对局部环境的感知和决策，以及车辆动力学特性等性能之间的相互联系和影响，在构建的无人驾驶汽车上设计整体最优为目标，在控制、结构、性能、布局、强度、可靠性、维修性和寿命周期费用等多方面进行综合分析和协调权衡。无人驾驶汽车应用包含自动刹车、巡航控制、车道维持、车对车通信、雷达、视讯摄影机、循迹或稳定控制、GPS、位置估计器等关键技术[1-3]。结合多家开发商的设计理念与目标可知，目前，在无人机驾驶汽车的开发设计中，无人驾驶汽车基本按照分阶段引入自动技术，在传统汽车的基础上逐步做出改变，进而实现无人驾驶。在无人驾驶的初始阶段，无人驾驶汽车的设计主要围绕着测试与拓展两个环节展开，促使人驾驶汽车已经渗入了工业和特定场所，如农场、矿场等，同时在客运汽车的无人驾驶开始逐步进入原型和测试阶段，在这个阶段，各大汽车公司争相开始了无人驾驶汽车探索，其中，奔驰、尼桑和奥迪计划在这一阶段推出带自动化特征的车，沃尔沃则设想推出百人大规模真实测试。经过了无人驾驶初始阶段的技术测试与应用发展，无人驾驶技术会逐渐进入市场主流，车辆的研发、测试、检验、许可执照、保险等基本模式进入更新、全面监管阶段，为无人驾驶汽车的推广、普及应用提供基本条件。最终，无人驾驶汽车设计理念及发展目标是促使无人驾驶汽车变为了现代社会的主要交通工具，最大程度实现资源优化配置和交通安全保障。

二、无人驾驶汽车发展存在的问题及发展措施

无人驾驶汽车的发展，并非能一蹴而就，虽然在云计算、大数据、人工智能等技术的支持下，无人驾驶汽车取得了突破性的进展，但如何实现在实际交通中对所有交通对象的可行、可管和可控是无人驾驶汽车在每一个开发设计阶段需要重点考虑和解决的问题，无人驾驶汽车中的安全、技术、政策等问题都亟待解决。在无人驾驶汽车的安全问题上，由于无人驾驶汽车安全性的测试并没有实现足够时间和空间距离上的有效论证，关于无人驾驶是否比人类驾驶的安全性更高仍存在很大争議，同时据谷歌公司无人驾驶汽车开发设计中公布的测试数据表明，该公司的无人驾驶汽车项目推出以来已经发生过10多起事故，由此可见，无人驾驶汽车安全问题的解决目前仍任重而道远。在无人驾驶汽车的技术开发来说，在雷达系统、AI大脑和芯片等核心组成的设计与开发上，这些系统设备的研究和构建的难点不但在于技术攻克上，雷达系统目前最大的问题就是成本太高，如何在持续提高无人驾驶其次开发设计水准的基础上，保障其能够在成本控制上实现量产是亟待解决的重要问题。同时在实际设计中也面临许多挑战。除了运动目标检测之外，还包括车身定位，可行驶区域的检测等等。在无人驾驶汽车的政策准入问题上，由于汽车设计与开发还离大规模的交通实践还较为遥远，车辆的研发、测试、检验、许可执照、保险等等相配套的标准、政策都处于空白，制定并完善相对应的无人驾驶汽车政策与制度可谓是刻不容缓。

基于无人驾驶汽车发展中面临的问题与挑战，每个阶段都需要有针对性的改革发展措施，进而确保无人驾驶汽车的开发设计的有效性[2，3]。其一，在无人驾驶汽车技术的探究上，车对车通信、雷达、视讯摄影机、循迹或稳定控制、路线的智能规划与跟踪等各项核心技术与应用工作都是发展中需要切实解决的，同时与大数据、互联网、云计算等相结合，确保无人驾驶汽车在开发中能够做到技术先进智能化，进而为无人驾驶汽车的发展提供技术保障；其次，在安全问题和政策问题上，我们需要不断加大对无人驾驶汽车测试数据的积累，确保在投入使用前的测试工作及数据能覆盖所有的驾驶可能性，从而使得无人驾驶汽车的安全测试更加的完备而具有说服力，其二，除了技术的探究，在无人驾驶汽车交通准则、制度、责任落实等政策法规的制定上也需要同步进行，从而确保无人驾驶汽车在商业应用中的早日走向成熟。

三、无人驾驶汽车发展趋势与展望

无人驾驶汽车设计开发工作的改革优化是一个漫长的过程，做好前沿技术探究与应用是我们需要不断深入探究的问题，因此，本文就无人驾驶汽车发展做以下几点思考与展望[3-5]。

（1）把握无人驾驶汽车发展趋势，持续攻克无人驾驶汽车发展与应用的难点，有序推进无人驾驶汽车进步与创新。网络安全、技术难点、配套政策落地、无人驾驶责任归责、产业结构调整以及量产无人驾驶汽车等问题都是无人驾驶汽车发展中的难点，也是我们需要努力攻克的重点领域，我们需要把握无人驾驶技术的发展趋势与特点，持续稳健的将这些问题一一解决，为无人驾驶汽车的应用铺平道路。

（2）集合自动控制、人工智能、多源数据、传感技术，实现无人驾驶汽车设计、开发的技术与数据有效融合，促进驾驶的智能化程度提升，实现雷达系统的低成本构建，进而让无人驾驶这领域得到更大发展。

（3）大幅增加创投规模，大力支持无人驾驶基础研究与商业投产应用相结合的开发设计模式，进而保障无人驾驶汽车发展及应用规模与效益。无人驾驶汽车进入主流意识，进军商业市场是发展趋势，在这个过程中，基础研究与商业运作都不可或缺，只有将两者很好的融合在一起，才能够确保无人驾驶汽车的良性发展。

结语

无人驾驶汽车，是汽车行业发展的革命，具有颠覆性的意义和价值。虽然无人驾驶汽车目前走向商业应用仍未达到成熟的条件，但是我们需要清楚的认识到无人驾驶汽车所代表的先进技术与发展趋势，深入探究并努力攻克无人驾驶技术中的难题，为无人驾驶早日走向商业发展打下坚实基础。

参考文献

[1] 陈慧岩， 熊光明， 龚建伟. 无人驾驶汽车概论[J]. 2014.

[2] 潘福全， 亓荣杰， 张璇， 等. 无人驾驶汽车研究综述与发展展望[J]. 科技创新与应用， 2017 （2）： 27-28.

[3] 王钦普， 赵佳， 赵浩. 无人驾驶汽车发展面临的挑战与建议[J]. 客车技术与研究， 2016， 38（6）： 2-6.

[4] 周路菡. 人工智能下一站： 无人驾驶汽车[J]. 新经济导刊， 2017 （Z1）： 89-93.

[5] 杨帆. 无人驾驶汽车的发展现状和展望[J]. 上海汽车， 2014 （3）： 35-40.