浅谈汽车安全驾驶和人工智能的合理应用

2022-03-27 23:28岳充
科学与生活 2022年2期
关键词:安全驾驶人工智能汽车

岳充

摘要:人工智能技术在汽车安全驾驶层面的合理运用,能有效推动整个汽车行业及交通管控系统的革新改进。不仅引发汽车技术改革创新的热潮,还可有效提升交通的安全可靠性。本文将基于汽车安全驾驶和人工智能的合理应用,及其产生的安全效益,展开初步的探究和分析。

关键词:汽车; 安全驾驶; 人工智能

1汽车安全驾驶和人工智能的合理应用的发展路线

1.1提高驾驶自动化水平

汽车安全驾驶和人工智能的合理应用,可从提高汽车驾驶自动化控制能力为技术研究发展方向,推动人工智能技术在汽车安全驾驶层面的价值发挥。从汽车安全驾驶需求技术要求层面分析,汽车自动化驾驶程度需要进行不断的改进和提高。现阶段的汽车安全驾驶,已经朝向于辅助驾驶及自动化驾驶方向发展,其中辅助驾驶以汽车驾驶员主观操作为主,依靠智能机器提供车辆控制辅助信息。例如,侧向稳定控制、助力转向装置、自动泊车装置及自适应巡航装置等。自动化驾驶可给予汽车驾驶一定时长的托管驾驶,或者在特定设置下开展汽车自动驾驶状态,同时汽车自身具有自主决策、自主判断能力,可准确及时的应对交通状况,确保汽车驾驶的安全性。

1.2無人驾驶技术

无人驾驶是汽车安全驾驶和人工智能的合理应用研究主线之一。汽车无人驾驶技术已经在理论及实验探究层面获取一定的进展及经验,但是其现实投入仍面临诸多困难。例如,技术水平不稳定、设备关键零部件不理想、交通管制政策不支持等问题。但是无人驾驶技术元素可拆分应用于现实汽车安全驾驶中,推进汽车驾驶智能化发展及更安全发展的进程。例如,无人驾驶研究成果中的传感感知技术、路径跟踪分析技术、路线选择优化技术、汽车行驶主动避障技术等,都可利用于汽车安全驾驶研发。

2汽车安全驾驶和人工智能的合理应用的关键技术

2.1传感感知技术

传感感知技术是指环境感知技术、信息融合技术、信息感知技术、智能检测技术等的交汇融合,以此对汽车行驶状态、交通车辆实况、行人行为动向等进行分析预测。传感感知技术的运转利用激光、影像设备、毫米波、雷达等车载传感器获取信息数据,并借助车联网整合分析处理多元、复杂的汽车行驶数据,从中捕获有效数据,为汽车驾驶员提供全面可靠的决策依据。汽车驾驶环境多变且复杂,这就要求传感感知技术具备极高的路况检测及识别精确度,进而得以为汽车安全驾驶、智能驾驶提供充分且真实的信息依据。现阶段的汽车驾驶传感感知技术在复杂驾驶环境研究试验中展示出极大的应用价值及发展潜力。例如,激光雷达等汽车驾驶传感技术的应用,能够显著提升驾驶信息的分辨率。汽车驾驶传感感知技术的应用可通过多种设置的传感器获取实时、丰富的路况信息,可通过汽车网联平台构建形成实时的高精度地图,提升其对汽车行驶环境的适应能力。

2.2决策控制技术

①决策控制技术架构

汽车安全驾驶决策控制技术是在整车控制单元应用开展的,可划分为决策控制层和决策执行层。其中,决策控制层的任务目标是行车目标,并基于此,对汽车行驶状态、行驶环境等进行信息数据收集分析,以明确更合理的汽车驾驶操作、驾车路线选择等。在保障汽车驾驶的安全稳定基础上,尽可能地提升汽车安全驾驶舒适性、节能性及快捷性。决策执行层是决策控制层的响应落实的具体体现,可从其执行功能层面划分为转向执行系统、驱动执行系统、制动执行系统和悬架横纵垂向系统等,其对决策控制层响应快捷性及执行高效性是汽车安全驾驶的核心研究内容,也是提升整车人工智能安全驾驶协同控制质量的关键技术。

②决策控制技术

决策控制技术是由人工启发式决策控制技术与自主学习式决策控制技术构成。其中,传统汽车类型多选择人工启发式决策控制技术,具有实用性好、控制简单的优势,由于其主要控制系统设置有确切的决策规律或规则,因此能处理预测内、规则内的问题。汽车机械技术精细化及人工智能技术的水平提升,汽车安全驾驶自主决策能力也得到进一步提升,直接表现为汽车安全驾驶可根据交通实况自主决策超车、巡航等驾驶状态以及自主开展在线学习,提升其对复杂路况的应对能力。该状态也可视为实现汽车无人驾驶的必经阶段。汽车在使用中会出现零件磨损、性能下降等现象,需汽车驾驶对其进行高频次的维护保养,以降低汽车驾驶安全隐患,但是由于汽车零件的精密性及隐秘性,汽车驾驶员无法全方位的获取汽车运转状态。人工智能在汽车安全驾驶层面的利用,可对汽车零件等进行实时动态的监控检测,并可针对其养护需求及问题做出清晰提示,以此获取更具针对性、准确性的维修养护,确保汽车处于安全的运行状态。

③驾驶权交互分配技术

汽车安全驾驶的辅助驾驶技术、自动化驾驶技术深入应用,汽车自身也与驾驶员处于微妙的关系中,二者的信息共享、操作配合构建形成了对汽车二元控制的驾驶行为,形成动态交互的驾驶关系。人工智能技术在汽车安全驾驶层面得到研究及应用,但是短时间内其无法获取对汽车驾驶的绝对控制权。因此,需在未来一定时间内与汽车驾驶员保持动态交互、协作驾驶的关系。不可否认的是,人工智能技术的科技提升必然会带动汽车驾驶自动化元素占比的扩大,进而出现汽车自主驾驶与驾驶员操作驾驶的耦合和制约问题。汽车驾驶权交互分配技术,可建立人性化、科学化的汽车驾驶智能控制系统,实现驾驶员技术操作与汽车智能控制的驾驶权分割及平衡,推进二者的驾驶权协作融合、切换平稳,实现汽车安全驾驶的更高质量发展。

2.3信息平台安全技术

汽车安全驾驶和人工智能的合理应用,需要以汽车网联为联合应用基础。然而,在为汽车安全驾驶带来优质、稳定体验的同时,汽车网联也带来了互联网技术层面的安全风险,对汽车安全驾驶人工智能技术的融合应用带来负面影响。基于汽车网联角度分析,设计网络系统结构时对信息的安全传输传达层面考虑不足,随着汽车安全驾驶人工智能控制单元的逐渐增多,信息平台的可攻击点也随之增多,进而增加安全风险隐患。汽车信息平台安全是汽车安全驾驶技术的核心领域,也是提升汽车智能化网联安全性的必要技术。现阶段的汽车安全驾驶技术涉及建模技术、数据存储、数据传输及数据使用等信息平台安全体系,可深化汽车安全驾驶信息检测,制定安全漏洞预警及紧急应对机制等,最大限度降低或规避汽车通信APP、车载T-Box、Can-bus总线、ECU安全威胁等方面的信息安全威胁,保障汽车网联及驾驶安全。

结语:

汽车安全驾驶和人工智能的合理应用,需借助传感感知技术采集处理多元、复杂的汽车行驶数据,为汽车安全驾驶、智能驾驶提供充分且真实的信息依据。借由决策控制技术对汽车驾驶所涉及的数据信息进行深层次的处理,明确更合理的汽车驾驶操作、驾车路线选择,同时对汽车零件等进行实时动态的监控检测,确保汽车处于安全的行驶状态。还可通过驾驶权交互分配技术、信息平台安全技术等,实现驾驶员技术操作与汽车智能控制的驾驶权分割及平衡,深化汽车安全驾驶信息检测及风险监测等,最大限度提升人工智能安全驾驶的控制质量。

参考文献:

[1]胡云峰,曲婷,刘俊,施竹清,朱冰,曹东璞,陈虹.智能汽车人机协同控制的研究现状与展望[J].自动化学报,2019,45(07):1261-1280.

[2]王羽,曲婕.智能驾驶发展现状及对地方开放智能驾驶车辆测试道路的建议[J].汽车工业研究,2018(11):4-11.

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