人工智能技术与应用（案例版）课件 第7章 智能汽车自动驾驶1

第7章

智能汽车自动驾驶-1人工智能技术与应用ArtificialintelligencetechnologyandApplication1.智能汽车概述2.自动驾驶车辆的应用3.智能技术——机器学习4.应用案例案例引入近日来关于智能自动驾驶汽车的报道越来越多。都市快报橙柿互动报道，2024年1月15日至2月5日，“市民中心-杭州东站”“市民中心-萧山机场”自动驾驶出租车线路在杭州试运营。运营车辆配备了50个高清传感器，包括28个高清摄像头，它具有强大的算力，能够实时对道路上的车辆和物体进行识别，并精准计算，在保障安全的同时提供高效的出行服务。早在2018年，杭州就在全国率先进行智能网联车辆道路测试。智能网联汽车发展，已驶入“快车道”。1.智能汽车概述智能汽车是搭载先进传感系统、决策系统、执行系统，运用信息通信、互联网、大数据、云计算、人工智能等新技术，具有部分或完全自动驾驶功能，由单纯交通运输工具逐步向智能移动空间转变的新一代汽车。改装的自动驾驶车辆

一款由丰田车改装的自动驾驶车辆，它搭载了毫米波雷达、摄像机以及激光雷达等环境感知设备。其中，在前后保险杠上分布有四个雷达，用来探测较远处的障碍物。后视镜附近有一个摄像机，用于检测道路指示牌和交通灯情况。在行驶过程中，车载传感器将感知信息发送给车载计算机，车载计算机通过输入的感知信息进行路径规划并生成相应控制量，且将控制量下发给自动驾驶车辆控制系统进行横向和纵向控制，实现智能驾驶。改装的自动驾驶车辆

另一款是谷歌在CodeConference上展示了一款原型车。没有制动踏板，没有方向盘，也没有油门踏板，只有一个用于开启汽车的按键，其内部设计可以大大增加乘客的乘车空间，提高舒适性。它搭载了64线激光雷达、GPS定位系统、车载雷达、摄像机、红外摄像机、车轮编码器以及开关。在车辆行驶过程中，车载计算机通过处理接收到的感知环境信息进行规划，并生成可行路径以及对应的控制量，最后将其发送给车辆底层执行层，进行智能驾驶。自动驾驶车辆也可以分为更容易理解的四大部分，包括感知部分、定位导航、路径规划以及路径跟踪。感知系统：可以通过激光雷达、摄像头、超声波、GPS惯性导航传感器来感知周围的环境。这些传感器不断收集到的数据。然后经过计算机处理，生成了车辆周围的三维地图和障碍物信息。决策系统通过人工智能算法和深度学习技术来实现决策系统。到的数据进行分析。从而做出最优的驾驶决策。执行系统：通过电动机刹车和转向系统来控制车辆行驶。系统会根据决策系统做出的决策，自动控制车辆行驶、转向、制动等操作，从而实现自动驾驶。当自动驾驶车辆在行驶过程中遇到一个路口，感知系统会将收集到的三维地图信息，可称为车辆的数据，然后传输到角色系统，决策系统会根据传感器数据和人工智能算法来决定最佳行驶路线和速度。执行系统通过控制车辆行驶和转向，确保车辆安全通过路口。如果传感器检测到前方有障碍物、其他车辆或行人，那么汽车的计算机将根据距离和速度等因素做出相应的反应，如减速或停车；与此同时，汽车的计算机还可以通过使用先进的路线规划算法来决定最佳的行驶路线，以避免拥堵或危险情况。智能汽车组成智能感知设备集成的硬件系统：自动驾驶汽车是以智能汽车为代表，可以被理解为“站在四个轮子上的机器人”，利用传感器、摄像头及雷达感知环境，使用GPS和高精度地图确定自身位置，从云端数据库接收交通信息，利用处理器将收集到的各类数据向控制系统发出指令，实现加速、刹车、变道、跟随等各种操作。智能汽车组成智能驾驶辅助集成的软件系统：高级驾驶辅助系统是利用安装在车上的各式各样传感器，在汽车行驶过程中随时感应周围的环境，收集数据，进行静态、动态物体的辨识、侦测与追踪，并结合导航地图数据，进行系统的运算与分析，从而预先让驾驶者察觉到可能发生的危险，有效增加汽车驾驶的舒适性和安全性。智能汽车起源与发展智能汽车的挑战与未来在智能汽车技术变革过程中，智能驾驶汽车的广泛部署仍面临许多困难。其中最重要的问题是系统性能、网络安全和处理快速发展的技术组合的正确管理框架。基于自动驾驶概念和出行方式，未来汽车的商业模式必定会发生改变，自动驾驶与“互联网+”的结合将会极大地改变现有的汽车概念，甚至改变现有的物流系统、交通系统，实现现代公路物流的全自动化。同时，自动驾驶的概念与共享的概念完全契合。现在很多国家都步入老年化，自动驾驶可以完美地解决老年人和残疾人的出行问题。2.自动驾驶车辆的应用自动驾驶分级国际自动机工程师学会（SAE-International）发布的SAEJ3016标准提出自动驾驶分级标准L0~L5级，共6个等级的自动驾驶分类方法。多数人所理解的高度自动化的自动驾驶是Level5级别，也就是自动驾驶的最高形态，但Level5级别的高度自动化驾驶离量产目前还比较遥远。所以，先拥有成熟的驾驶辅助系统（也就是满足Level1~Level3级别）是实现高度自动化的基础。自动驾驶车辆在智能交通中的应用自动驾驶与车联网：自动驾驶汽车完全取代传统汽车之前，必然有并存期。自动驾驶汽车不仅要实现有人驾驶和自动驾驶的无缝接轨，完全实现人机交互、车与车交互。车联网通常是指车与车（V2V）、车与路面基础设施（V2I）、车与人（V2P）、车与传感设备的交互，实现车辆与公众网络通信的动态移动通信系统，并在信息网络平台上对多源采集的信息进行加工、计算、共享和安全发布。自动驾驶车辆在智能交通中的应用自动驾驶与智能交通系统：智能交通系统是将先进的信息技术、通信技术、传感技术、控制技术以及计算机技术等有效地集成运用于整个交通运输管理体系，从而建立起一种在大范围内全方位发挥作用的、实时、准确、高效的运输和管理系统。它以信息的收集、处理、发布、交换、分析、利用为主线，为交通参与者提供多样性服务，即利用高科技使传统交通模式变得更加智能化，更加安全、节能、高效率。自动驾驶车辆在国防安全领域的应用“黑骑士”无人作战平台是美国陆军“未来战斗系统”的重要组成部分，主要用于前沿火力侦察与监视等作战任务。“黑骑士”研发项目由卡内基梅隆大学国家机器人工程中心负责研制传感器、车载计算机系统和硬件，包括自主导航和行动系统。以色列自