浅谈智能交通与无人驾驶技术的发展展望

浅谈智能交通与无人驾驶技术的发展展望

摘要：21世纪将是公路交通智能化的世纪，人们将要采用的智能交通系统，是一种先进的一体化交通综合管理系统。在该系统中，车辆靠自己的智能在道路上自由行驶，公路靠自身的智能将交通流量调整至最佳状态，借助于这个系统，管理人员对道路、车辆的行踪将掌握得一清二楚。文章重点介绍了智能交通系统中无人驾驶汽车技术的发展过程，并进行了未来展望。

关键词：智能交通；无人驾驶；发展；展望

1智能交通的基本概念

智能交通系统是一个基于现代电子信息技术，面向交通运输的服务系统。它的突出特点是以信息的收集、处理、发布、交换、分析、利用为主线，为交通参与者提供多样性的服务。也就是利用高科技使传统的交通模式变得更加智能化，更加安全、节能、高效。智能交通系统的英文缩写为ITS（Intelligent Transport System），它将先进的信息技术、数据通讯传输技术、电子传感技术、电子控制技术以及计算机处理技术等有效地集成运用于整个交通运输管理体系，而建立起的一种在大范围内、全方位发挥作用的，实时、准确、高效的综合运输和管理系统。

在智能交通系统中，公路智能交通系统无疑是21世纪及今后的主流发展方向，在该系统中，汽车可以依靠自身的控制系统实现无人驾驶或辅助驾驶，交通设施依靠智能检测系统对路况信息进行监管和调整，另外还包括旅客出行的智能辅助系统，营运车辆的智能调度系统等。

无人驾驶汽车是以计算机技术，人工智能，体系结果，视觉计算，自动控制等技术为基础，以实现汽车的无人控制驾驶为目的的技术。此项技术最重要的内容是汽车的安全性能。包括驾驶员及乘客安全，汽车行驶安全，道路交通安全等要素。而在另一方面，安全问题也是使得无人驾驶汽车需求增加的重要因素之一。现代社会发展不断加快，伴随着汽车的使用量飞速增长，交通事故的数量也在直线增加。那么，使用设计精密的驾驶系统来代替人工驾驶，无疑可以减少人为失误事故的发生数量。

最常见的也是应用最广泛的无人驾驶系统是防抱死制动系统（简称ABS系统）。没有安装防抱死制动系统的车辆，在紧急刹车时，轮胎被锁死，容易导致汽车失控侧滑，驾驶员需要反复踩踏制动踏板来防止轮胎锁死。而在安装了防抱死制动系统的汽车中，该系统会实时监控轮胎情况，并在轮胎即将锁死时采取措施。防抱死制动系统是最早的无人驾驶控制系统之一。

另一种常见的无人驾驶系统是牵引或稳定控制系统。这种系统十分复杂，它不断读取路面情况，汽车行驶速度及方向等信息，当探测到汽车有可能发生失控

并导致翻车时，各个部分协调工作，以防止汽车失控。

而更容易被广泛接受的无人驾驶系统则是狭义的，也可以说是真正意义上的无人驾驶，则是汽车在没有驾驶员的情况下自动按照乘客或控制人员的意愿行驶，并保证行驶安全。

此类智能交通系统主要包括交通信息采集系统、信息处理分析系统、信息发布系统等几个方面。

交通信息采集系统一般基于GPS全球卫星定位技术、红外雷达检测等系统。信息处理分析系统比较常用专家系统、GIS应用系统等。信息发布则基于如互联网、手机终端等媒体技术。

纵观世界范围内的无人驾驶汽车的发展，由于欧美国家以及日本在定位导航，计算机控制，网络技术以及人工智能方面的发展处于绝对优势，使得这些国家最早的提出以无人驾驶系统为主干的智能交通系统，并相继研制出了基于各种技术的无人驾驶汽车。

2目前国外无人驾驶汽车的发展

2010年，德国科学家宣布研制出了新型无人驾驶汽车，这种汽车运用传感器技术在车内计算机上建立一个三维图像以便于系统探测到前方的行人、车辆及路标信息。而这款汽车不同于其他无人驾驶车辆的一点是，乘客可以使用苹果公司生产的ipad或智能手机拨打电话，车上的全球定位系统就会将乘客的位置报告给车上的电脑，然后制定出前往的最佳路线，并通知乘客它会在多长时间内抵达。同时，乘客也可选择自行驾驶。

在英国伦敦的希斯罗机场，由英国先进交通系统公司和布里斯托尔大学联合研制的“优尔特拉”无人驾驶汽车在2010年投入使用，这种汽车必须使用专用道路，这也是这款汽车的一个缺陷。

法国INRIA公司所研制出的“赛卡博”(Cycab)无人驾驶汽车则要算是此类汽车的翘楚。这种车使用了先进的全球定位系统，车上装有触摸屏，乘客可通过触摸屏的控制来设定路线。汽车装有充当“眼睛”的激光传感器。能够避开前进道路上的障碍物，并且装有双镜头的摄像头，用以识别路标，乘客也可以通过手机中断驾驶汽车，每一辆无人驾驶汽车之间都能通过互联网来进行通信，也就是说，这种无人驾驶汽车之间能够做到信息共享。这种车也可以通过交通网络获取实时交通信息，在行驶过程中的交通堵塞。

3我国无人驾驶汽车的发展情况

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CyberC3（CyberCars in ChineseCities）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此外，西安交通大学搭建了Spingrobot智能车实验平台，并于2005年10月成功完成在敦煌“新丝绸之路”活动中的演示。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。

4无人驾驶汽车的发展瓶颈和未来展望

目前的无人驾驶汽车大多还处于研发阶段，而不可忽视的问题还有很多，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。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。而一个驾驶员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。

因此无人驾驶技术的发展依然任重而道远。只有真正的将人类智能赋予控制系统，才可能达到智能交通系统所要求的安全、绿色、高效的特点。

参考文献：

[1] 曹芳伟.基于环境行为学理论下的城市街道研究[D].合肥:

合肥工业大学,2009.

[2] 邬昌茂.基于HCS12 单片机的智能车底层控制系统研究

[D].上海:上海交通大学,2009.