无人驾驶汽车是什么？

姓名：王飞宇  16160111036

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【嵌牛导读】：无人驾驶汽车是人们利用现代智能科技研制的一种解放人类手工驾驶的汽车。从某种程度上讲，它会对人们的生活产生深远的影响，那么无人驾驶汽车是什么呢？它的原理及最近发展情况如何呢？本文将一一揭晓。

【嵌牛鼻子】：无人驾驶汽车简介，无人驾驶汽车的研发历史，无人驾驶汽车的产生原理，无人驾驶汽车的主要特点，无人驾驶汽车在国内国外的发展状况。

【嵌牛提问】：无人驾驶汽车是什么？原理是什么？最新进展如何？

【嵌牛正文】：随着科技进步，人们越来越依赖自动化，机器人。越来越多的人关注解放双手，着重享受。人们所期待的无人驾驶汽车是什么？

1.无人驾驶汽车简介。无人驾驶汽车是智能汽车的一种，也称为轮式移动机器人，主要依靠车内的以计算机系统为主的智能驾驶仪来实现无人驾驶的目标。

据汤森路透知识产权与科技最新报告显示，2010年到 2015年间，与汽车无人驾驶技术相关的发明专利超过22,000件，并且在此过程中，部分企业已崭露头角，成为该领域的行业领导者。

2.无人驾驶汽车的研发历史。从20世纪70年代开始，美国、英国、德国等发达国家开始进行无人驾驶汽车的研究，在可行性和实用化方面都取得了突破性的进展。中国从20世纪80年代开始进行无人驾驶汽车的研究，国防科技大学在1992年成功研制出中国第一辆真正意义上的无人驾驶汽车。

2005年，首辆城市无人驾驶汽车在上海交通大学研制成功。

世界上最先进的无人驾驶汽车已经测试行驶近五十万公里，其中最后八万公里是在没有任何人为安全干预措施下完成的。

3.无人驾驶汽车的技术原理。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的智能汽车。它是利用车载传感器来感知车辆周围环境，并根据感知所获得的道路、车辆位置和障碍物信息，控制车辆的转向和速度，从而使车辆能够安全、可靠地在道路上行驶。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，也是衡量一个国家科研实力和工业水平的一个重要标志，在国防和国民经济领域具有广阔的应用前景

4.无人驾驶汽车的主要特点。安全稳定。安全是拉动无人驾驶车需求增长的主要因素。每年，驾驶员们的疏忽大意都会导致许多事故。既然驾驶员失误百出，汽车制造商们当然要集中精力设计能确保汽车安全的系统。“无人”驾驶系统种类繁多，其中有些根本算不上“无人”，还有些活像是科幻小说中的东西。防抱死制动系统其实就算无人驾驶系统。虽然防抱死制动器需要驾驶员来操作但该系统仍可作为无人驾驶系统系列的一个代表，因为防抱死制动系统的部分功能在过去需要驾驶员手动实现。不具备防抱死系统的汽车紧急刹车时，轮胎会被锁死，导致汽车失控侧滑。驾驶没有防抱死系统的汽车时，驾驶员要反复踩踏制动踏板来防止轮胎锁死。而防抱死系统可以代替驾驶员完成这一操作——并且比手动操作效果更好。该系统可以监控轮胎情况，了解轮胎何时即将锁死，并及时做出反应。而且反应时机比驾驶员把握得更加准确。防抱死制动系统是引领汽车工业朝无人驾驶方向发展的早期技术之一。另一种无人驾驶系统是牵引和稳定控制系统。这些系统不太引人注目，通常只有专业驾驶员才会意识到它们发挥的作用。牵引和稳定控制系统比任何驾驶员的反应都灵敏。与防抱死制动系统不同的是，这些系统非常复杂，各系统会协调工作防止车辆失控。当汽车即将失控侧滑或翻车时，稳定和牵引控制系统可以探测到险情，并及时启动防止事故发生。这些系统不断读取汽车的行驶方向、速度以及轮胎与地面的接触状态。当探测到汽车将要失控并有可能导致翻车时，稳定或牵引控制系统将进行干预。这些系统与驾驶员不同，它们可以对各轮胎单独实施制动，增大或减少动力输出，相比同时对四个轮胎进行操作，这样做通常效果更好。当这些系统正常运行时，可以做出准确反应。相对来说，驾驶员经常会在紧急情况下操作失当，调整过度。

自动泊车。车辆损坏的原因，多半不是重大交通事故，而是在泊车时发生的小磕小碰。泊车可能是危险性最低的驾驶操作了，但仍然会把事情搞得一团糟。虽然有些汽车制造商给车辆加装了后视摄像头和可以测定周围物体距离远近的传感器——甚至还有可以显示汽车四周情况的车载电脑——有的人仍然会一路磕磕碰碰地进入停车位。由于雷克萨斯LS 460L采用了高级泊车导航系统，该车的驾驶员不会再有类似的烦恼。该系统通过车身周围的传感器来将车辆导向停车位（也就是说驾驶者完全不需要手动操作）。当然，该系统还无法做到像《星际迷航》里那样先进。在导航开始前，驾驶者需要找到停车地点，把汽车开到该地点旁边，并使用车载导航显示屏告诉汽车该往哪儿走。停车位需要比车身长2米（LS的车身较长）。自动泊车系统是无人驾驶技术的一大成就。通过该系统，车辆可以像驾驶员那样观察周围环境，及时做出反应并安全地从A点行驶到B点。虽然这项技术还不能让人完全放手，让汽车自动载您回家，但毕竟是朝着这个方向迈出了第一步。

5.无人驾驶汽车在国内国外的发展状况。中国。中国自主研制的无人车——由国防科技大学自主研制的红旗HQ3无人车，2011年7月14日首次完成了从长沙到武汉286公里的高速全程无人驾驶实验，创造了中国自主研制的无人车在复杂交通状况下自主驾驶的新纪录，标志着中国无人车在复杂环境识别、智能行为决策和控制等方面实现了新的技术突破，达到世界先进水平。红旗HQ3无人车由国防科技大学自主研制，2011年7月中旬它从京珠高速公路长沙杨梓冲收费站出发，历时3小时22分钟到达武汉，总距离286公里。实验中，无人车自主超车67次，途遇复杂天气，部分路段有雾，在咸宁还遭逢降雨。红旗HQ3全程由计算机系统控制车辆行驶速度和方向，系统设定的最高时速为110公里。在实验过程中，实测的全程自主驾驶平均时速为87公里。国防科技大学方面透露，该车在特殊情况下进行人工干预的距离仅为2.24公里，仅占自主驾驶总里程的0.78%。从20世纪80年代末开始，在贺汉根教授带领下，2001年研制成功时速达76公里的无人车，2003年研制成功中国首台高速无人驾驶轿车，最高时速可达170公里；2006年研制的新一代无人驾驶红旗HQ3，则在可靠性和小型化方面取得突破。此次红旗HQ3无人车实验成功创造了中国自主研制的无人车在复杂交通状况下自主驾驶的新纪录，这标志着中国在该领域已经达到世界先进水平。到2020年，驾驶员将不必再为汽车追尾而烦恼，“无人驾驶汽车将通过自身的雷达系统检测与前车的距离，如果与前车距离过近，汽车将会自动刹车。”到2030年，驾驶员基本上可以在较复杂路况下只控制方向盘或只踩油门和刹车了，因为半自动驾驶技术会在大多数车辆上得到应用，那时汽车会自动设置路线或自动进行油门和刹车的配合。国家自然科学基金委员会称，中国自主研发的无人驾驶汽车2013年将测试从北京行驶到天津，2015年将测试从北京行驶到深圳。

百度无人驾驶汽车。2014年7月24日，记者从百度证实，百度已启动无人驾驶汽车研发计划。根据规划，该无人驾驶汽车可自动识别交通指示牌和行车信息，具备雷达、相机、全球卫星导航等电子设施，并安装同步传感器。车主只要向导航系统输入目的地，汽车即可自动行驶，前往目的地。在行驶过程中，汽车会通过传感设备上传路况信息，在大量数据基础上进行实时定位分析，从而判断行驶方向和速度。百度方面证实，百度已经将视觉、听觉等识别技术应用在无人汽车系统研发中，负责该项目的是百度深度学习研究院。

清华无人驾驶汽车。90年代初期清华大学开始研究无人驾驶车辆的相关技术。90年代后期，清华大学研发的无人驾驶试验平台THMR系列无人车问世。2003年，清华大学研制成功THMR-V（Tsinghua Mobile Robot-V）型无人驾驶车辆，能在清晰车道线的结构化道路上完成巡线行驶，最高车速超过100km/h。2008年，由中国工程院李德毅院士带队组成了清华大学智能车团队，清华大学智能车团队是隶属于清华大学计算机科学与技术系人工智能方向，共有老师、博士生等二十余人。主要从事汽车无人驾驶的研发，具体涉及图像识别、导航定位、车辆改造，人工智能软件算法等。目前已经多条开放道路无人驾驶实验，无人驾驶行驶里程超过30万公里，在国内人工智能领域属于顶尖水平，有较高知名度。清华大学智能车团队多次参加中国智能车未来挑战赛，并取得第二、第三的优秀成绩。

国外。美国谷歌版：无人驾驶汽车该项目是塞巴斯蒂安-特龙（Sebastian Thrun[8]）的智慧结晶，这位43岁的斯坦福大学人工智能实验室的主任是谷歌工程师和谷歌街景地图服务的创造者之一。2005年，他领导一个由斯坦福学生和教师组成的团队设计出了斯坦利机器人汽车，该车在由美国国防部高级研究计划局（DARPA）举办的第二届“挑战”（Grand Challenge）大赛中夺冠，该车在沙漠中行驶超过132英里（212.43公里），因此赢得了由五角大楼颁发的200万美元奖金。而且，这一支由15位工程师组成的团队继续投身于此项目。另外，谷歌聘请了至少12人，并且这些人均没有不良驾驶记录，这部分员工坐在主驾座上以观察汽车行驶状况，他们每小时的薪酬为15美元或者更多。谷歌在此项目中使用了六辆普锐斯和一辆奥迪TT。谷歌无人驾驶汽车已经行驶超过20万英里。技术人员表示：谷歌无人驾驶汽车[9]通过摄像机、雷达传感器和激光测距仪来“看到”其他车辆，并使用详细的地图来进行导航。手动驾驶车辆收集来的信息是如此巨大，必须将这些信息进行处理转换，谷歌数据中心将这一切变成了可能，它的数据处理能力是如此强大。所面临的难题是自动驾驶汽车和人驾驶的汽车如何共处而不引起交通事故的问题。2012年4月1日，Google决定联合NASCAR，将自己的无人驾驶汽车跟真正的赛车一起比试比试，证明机器人比人类驾车技术要高。不过在正式加入NASCAR之前，他们的无人驾驶汽车还需要经过各种检测才能最终驶向NASCAR的赛道。2014年5月28日Code Conference科技大会上，Google推出自己的新产品——无人驾驶汽车。和一般的汽车不同，Google无人驾驶汽车没有方向盘和刹车。Google的无人驾驶汽车还处于原型阶段，不过即便如此，它依旧展示出了与众不同的创新特性。和传统汽车不同，Google无人驾驶汽车行驶时不需要人来操控，这意味着方向盘、油门、刹车等传统汽车必不可少的配件，在Google无人驾驶汽车上通通看不到，软件和传感器取代了它们。不过Google联合创始人谢尔盖·布林（Sergey Brin）说，无人驾驶汽车还很初级，Google希望它可以尽可能地适应不同的使用场景，只要按一下按钮，就能把用户送到目的地。 《麻省理工科技评论》（MIT Technology Review）2014年8月发布的一份报告显示，谷歌研发的无人驾驶汽车运行依赖地图和详细的数据，这一前提大大限制了他们的上路范围。报告称，谷歌无人驾驶汽车无法在99%的美国公路上自动行驶。

抢线事件。2015年6月，谷歌一辆无人驾驶汽车的原型车在硅谷差点与竞争对手的无人汽车发生事故。这是首次涉及两辆无人驾驶车辆的交通事件。美国德尔福汽车(Delphi Automotive PLC)硅谷实验室主任，自动驾驶项目全球商业总监约翰·艾布斯米尔(Jpohn Absmeier)透露，公司一辆由奥迪Q5跨界车改装的自动驾驶原型车在Palo Alto一条道路上变线时，被谷歌一辆雷克萨斯RX400h改装而来的自动汽车抢线拦住去路，被迫取消变线。据最新数据显示，谷歌无人驾驶汽车在四个城市的测试里程已经超过 200 万英里。目前，有 24 辆雷克萨斯 SUV 和 34 辆原型车在路上进行测试，每周测试里程最多能达到 2.6 万英里。不过，虽然 Uber 和特斯拉等竞争对手已经向大众公布了自动驾驶汽车，但谷歌并没有透露自家汽车对外销售的时间。该公司计划在今年年底，把自动驾驶汽车项目剥离成 Alphabet 旗下一家独立公司。