无人驾驶技术——交通的下一个变革.doc

智能交通系统（ITS）结课论文无人驾驶汽车交通的下一个变革学院： 信息科学技术学院专业： 电子信息科学与技术姓名： XXXX学号： XXXXXXX摘要智能交通系统（Intelligent Transportation System，简称ITS）是未来交通系统智能化的发展方向，其目的是为了提高交通运输的安全性和效率，方面人们出行与货物运输。而无人驾驶技术就是智能交通系统中最重要的组成部分、是一个综合的集成系统，其研制具有十分重要的现实意义。本文总结国内外无人驾驶技术的研究情况，展望了未来无人驾驶技术在交通系统上的运用与无人车将要面对的问题。关键字智能交通、无人驾驶、无人车无人车研究发展现状2015在美国拉斯韦加斯举行的国际消费类电子产品展览会（CES）上，智能汽车毫无争议地成为了展会的“绝对主角”，包括奥迪、奔驰、宝马在内的10个主流汽车厂商竞相推出了新研发的智能汽车、无人驾驶技术等形式的新尝试。无人驾驶汽车的研究最早起源于军事领域的研究。早在20世纪80年代初，美国国防部大规模资助自主陆地车辆ALV的研究。在2005年，美国国防部“大挑战”比赛中，由美国斯坦福大学工程师们改装的一辆大众途锐多功能车经过7个半小时的长途跋涉完成了全程障碍赛，第一个到达了终点。在赛道上无人驾驶汽车要穿越沙漠、通过黑暗的隧道，越过泥泞的河床并需要在崎岖险峻的山道上行驶。随后，无人驾驶的研究逐渐转向了民用，第一个成功应用是高速公路环境后来，一些研究人员开始转向了更为复杂的城市环境下的无人驾驶研究，比较有代表性是谷歌的无人驾驶汽车，其已经开始在城市道路上进行测试。据称，谷歌无人驾驶汽车已在加州山景城郊区的一个小社区街道上，以大约35英里/小时（约合56公里/小时）的速度行驶了数千英里。自2009年以来，谷歌的无人驾驶汽车已行驶70多万英里，而且未发生任何交通事故。我国在无人驾驶汽车的开发方面要比国外稍晚。国防科技大学从20世纪80年代开始进行该项技术研究。1992年，国防科技大学研制成功了我国第一辆真正意义上的无人驾驶汽车。2000年6月，国防科技大学研制的第4代无人驾驶汽车试验成功，最高时速达76 km，创下国内最高纪录。上海交通大学所主持的Cyber车属于城市内活动的无人驾驶汽车，该智能车行驶在非结构化的城市道路上，平均车速一般不大于10 km/h，实现自主定位、导航、行驶、避障以及与外界的交互，是城市智能交通系统发展的方向。同济大学2006年研发了一辆无人驾驶清洁能源电动游览车，最高时速为50 km/h，可应用于人们观光旅游。吉林大学和中科院沈阳自动化所在无人驾驶智能车方面也研究较早，取得不少成果。2015年长安汽车生产的首辆无人车样车在10月31日于重庆完成了国内首次亮相后，明年春天，这辆车将从重庆一路向北，开向北京车展展览现场。无人驾驶可以解决的现实问题每年全世界有124万人死于交通事故。其中最主要原因之一是人为失误。无人驾驶技术主要的目的，就是为了降低道路上的驾驶失误问题，从而降低交通事故率。相对而言，无人驾驶汽车可以保证安全。这是因为避免了司机的错误驾驶，或者是醉驾和疲劳驾驶等因素造成的交通事故。随着科技进步和完善，未来无人驾驶汽车出现问题的几率要远低于目前的交通事故。道路工程师判断目前的高速公路的使用情况是，每条车道每小时最多容纳2200量人为驾驶的车辆通过，这只占到道路使用饱和程度的5%。假如未来在高速公路上，无人驾驶汽车可以排成“整齐队形”，以相对近一些的车距和相对统一的速度行驶，不仅可以提高道路的利用率，同时从空气动力学角度来讲也有助于节约能源。两辆汽车之间的数据共享也可以避免彼此之间发生冲撞。对于那些并不享受驾驶感觉的人来说，无人驾驶汽车可以满足其一切需要，这也同时将这些人从购买汽车的压力中解放出来。无人驾驶汽车可以通过智能交通网络，了解实时的交通动态，避免与减少堵车现象的发生，同时可以智能停靠，减少了不必要的罚单，避免高价停车费。IEEE认为在新一代智能交通系统中，无人驾驶车主宰的交通系统将不再需要红绿灯和交通标志，而驾照也将是个过时的概念。通常而言，伴随着智能交通的发展，建造与之相符的基础设施将是一个难题而无人驾驶汽车具有这种优势，可以改变人们的出行方式。无人驾驶汽车能够确定交通障碍，避开障碍，畅行无阻。但有效率的自动运行要求车辆彼此之间要相互协作。无人驾驶有待完善的问题无人驾驶汽车是通过车载传感系统感知道路环境，自动规划行车路线并控制车辆到达预定目标。它集自动控制、体系结构、人工智能、视觉计算等众多技术于一体，是计算机科学、模式识别和智能控制技术高度发展的产物。无人驾驶是一项系统工程，需要在复杂的交通环境下作出快速的判断和决策。相对于飞机、火车等的无人驾驶技术，无人汽车的驾驶就复杂的多，不仅行车环境的不断变化，周围干扰因素也异常的多。所以制约其发展依旧有很多致命的瓶颈。1、 人工智能目前能力有限，简单环境的高速公路行驶是可以的。复杂的环境就束手无策，比如谷歌汽车现在只在干燥的加州试运行，可能到了上海周围人群就只能一直停止不动。不同环境自然要求要有不同的算法来解决问题2、就是系统的稳定性，虽然人类也有难免的疏忽，但也可及时补救，系统异常后如何检测与弥补自然是大问题。3、 交通组织系统，如何获取外部信息数据和处理各个交通需求系统异常困难。相对于无人驾驶汽车的构造与原理，价格似乎是人们更加关注的问题。要知道，谷歌无人驾驶汽车的各个传感器器件中，仅车辆激光探测仪价格就高达6.4万美元，这必将限制了未来它的大规模民用，另外，在下雨和下雪天，它也没有办法使用，可靠性稳定性不足。虽然这个问题可以通过未来的大规模产业化生产降低成本，或者通过寻找替代器件来解决问题，但依旧是一个漫长的过程。最受争议的是道德问题。在目前的科技发展情况下，无人驾驶汽车短时间还不能完全具有人类的行为判断能力，特别是识别车外的生物体。无人驾驶技术永远是将保护车辆和车内人员作为第一要务，其次是保护车辆，而在正常的驾驶过程中一个驾驶员有时则可能宁愿牺牲自己的车来保护他人。例如，如果驾驶时前方有辆车突然打滑，已经来不及停车，此时，在汽车左边有一辆大卡车，右边则是一群等着过马路的孩子，大多数司机会选择撞向大卡车，以避免撞到行人；而无人驾驶车辆无法识别孩子们，它只会简单地看到这条道路阻力较少，而将车转而冲向这边。从法律角度来讲，将要面对的一个关键的问题就是责任问责。无人汽车的生产制造商与研发公司和驾驶员的责任划分必须明确。同时不管是任何行业的发展，都需要制定相关的法规和标准来促进行业发展，这也是首要问题，如果没有相关法规无人车上路都是违法的。这也将是一个漫长的过程，无人车的未来需要很多相关行业的共同发展同时需要人的素质大大提高的阶段以后，才能谈普及。总结无人驾驶汽车未来的发展将对道路安全作出突出贡献，降低交通事故率，解决交通堵塞问题，提高交通效率，能够有效降低二氧化碳的排放量，同时，也会对社会经济效益产生良性的影响。最为重要的是，无人驾驶汽车将影响到驾驶者的生活方式，让机动出行变得更便捷。目前要解决的问题就是目前无人驾驶技术还不够成熟，对于应对突发交通状况还无法完全面对。因此虽然这项解决方案前景非常美好，但是到真正实现的那一天还需要相当长的时间。参考文献1、智能交通系统发展及趋势分析 李瑾南，万娟，李凯，陈勇，严傲 工业技术创新 2014年8月2、浅谈智能交通与无人驾驶技术的发展展望 王嘉伟，袁浩东，武 莹 企业技术开发 2011,73、Research advances in intelligent collision avoid