浅析自动驾驶汽车的技术发展

近几年，汽车新技术层出不穷，以和自动驾驶技术尤为突出，汽车在走进干家万户的时候，

自动驾驶技术在生活中也会越来越普及，自动驾驶汽车是一种通过电脑系统实现无人驾驶的

汽车。又称电驾汽车或轮式移动机械人。其融和个性需求，给人全新的体验，具有安全、舒适、便利等特点。与人工驾驶汽车的不同之处在于，自动驾驶可以通过电来实现对汽车的控制，就目前来看，自动驶更满足现代人的追求，在近几年呈现出实用化的趋势。在2020年。自动驾驶汽车将全面就进入市场，在2025年前后，我国新生产汽车中配备有半自动驾驶技术的汽车占有率将达到30%，到2030年完全自动驾驶车辆的占有率将接近10%。随着新一代

科技革命的推进，全球各大整车企业、汽车零部件企业、互联网企业、制造企业以及研究企业、高校都正在全力研发自动驾驶及相关产产品，测试技术和测试装备，各国政府也在加快

自动驾驶汽车产业布局，推进道路测试规范建设、标准测试体系建设、测试场地建没等。其

中最根本问题的是自动驾驶中的可靠性、安全性、稳定性、智能性是所有相关产业大力发展

的根基。本文主要介绍自动驾驶汽车前沿技术发展现状，主要分七个部分，分别就自动驾驶

概论、自动驾驶的投入与发展情况、自动驾驶汽车的特点与功能、自动驾驶汽车的基本组成、自动驾驶汽车的关键技术、自动驾驶汽车的人工智能技术、当前自动驾驶的技术情况和存在

问题等进行论述。

一、自动驾驶概论

自动驾驶汽车在上个世纪已有数十年的发展历史，自动驾驶行业在当时还是受到了广泛的

关注。经过研制开发，自动驾驶汽车在后续多年推广，1999年，英国卡基梅大学制做的无人

驶汽车Lacuna-v完成了第一次无人驾驶试验，许多为无人驾驶汽车开放路实验的法规也相继

出台。2009年，自动驾驶汽车的图片首次曝光，自动驾驶汽车共有6个段别，0级是完全由

驾驶员进行驾驶作；1级是指特定情况下汽车辅助驾驶完成某些驾驶任务；到了2级是自动

驾驶能完成某些驾驶任务，但驾驶省要时刻监视围环境的变化，到危险情况随时接管，这是

目前大多自动驶汽车都已做到的自动驾驶技术；3级是驾驶员几乎不用接管，汽车可以智能

的完成任务；4和5级是自动技术，汽车已经完会不用驾驶员的控制。区别在于4级只有在

高速公路等特定条件下才可完全独立，5级则在任何条件下无人操作。自动驾驶的应用是备

受关注的热点，当下自动驾驶发展的是十分快速的。人工智演算法的优化，自动驾驶越来越

趋向商业化、实用化。

国内早期在自动驾驶领域开始探索的主要是百度、华为等一些互联巨头，这些企业都有足

够强的技术实力和热情，其中，技术水准发展最好的还是百度。百度早在3年前就逐渐启动

开发专案，直到2017年4月，百度宣布了一个计划，要建立一套完整的自动驾驶系统。国外在自动驾驶方面领先的有美国的特斯拉和谷歌，特斯拉的被一致认定为属于自动驶3级范略，即在有条件情况下的自动化，在一定的环境中有自动驾驶的能力，退到紧急情况时还要进行

管理的有人模式。

二、自动驾驶的投入与发展情况

近三年全球自动驾驶技术总投资达到80亿美元，其中商业巨头和汽车厂商，都是自动驾

驶方面的大财团。自动驾驶汽车的交易涉及汽车系统的各个方面，自动驾驶已上升为国家战略。2018年开始正式发放了全国首批网联汽车开放道路测试号牌，意味自动驶汽车可在上中

国合法上路，我国无人驾驶行业，又迈出一大步。同时，日本、新加坡等国家相继批准自动

驾驶技术的相关企业在条件可行条件下进人道路实验。

自动驾驶自动驾驶是可实现更安全高效驾驶的单车基础技术，使车辆具备驾驶人的眼脑

手等功能，提高车辆自主识别规划控制能力。所以，自动驾驶是逐步从传统交通系统中解放

驾驶人，开始以智能化汽车为主体，构建新型智能交通系统的核心技术。目前就行业内自动

驾驶汽车的智能化技术路径主要有两个，其区别主要在感知技术路线。一类是辅以毫米波雷

达等的多传感器融合方案，以传统廉价的摄像机为主导，以特斯拉、福特、沃尔沃等传统整

车企业为代表；另一类是依赖于高精度地图并辅以摄像机、毫米波雷达、超声波传感器等的

技术方案，以性优价高的三十二线或六十四线镭射雷达为主导，主要以谷歌、百度等企业为

代表。现有的智能驾驶系统大都以镭射雷达作为主传感器，但其成本居高不下，因此得益人

工智能技术发展的成本较低，自动驾驶架构以摄像机为主传感器的技术方案成为新的研究热点，从自动驾驶汽车的功能层角度可分为感知层、决策层、控制层。其中的人机交互技术、

感知融合技术、智能辅助技术、智能驾驶技术、智能决策技术等等都需要车载计算平台来完

成协同控制、智能决策、高速计算、数据融合，为决策和控制提供即时回应，从而完成汽车

行驶和信息交互过程中多源海量异构数据的高速计算处理，实现汽车的自动驾驶。

三、自动驾驶汽车的特点与功能

1．自动驾驶汽车的特点

（1）安全性：通过数位化，智能的信息化运行，自动驾驶能精确能做出反应。发生安全

事故的概率大大降低。自动驾驶汽车可以检测人类的状况，当无人驾驶时，自动驾驶汽车就

会自动代替人类的驾驶，避免发生事故。

（2）便利性：不需要驾驶员控制，自动驾驶汽车解放了人类的双手，能方便通过自身导

航到达目的地。

（3）智能化：到达目的地，汽车会到停车位自动停车，当选定目的地后，自动驾驶汽车

会利用导航系统选择一条最合理路线。

2．自动驾驶汽车的功用

（1）代替驾驶者进行驾驶。选定目的地后，就可以完全让自动驾驶车自动驾驶，与普通

汽车相比便利太多。

（2）最优路线选择。利用导航系统进行，可以避免交通拥堵或路线过长的问题。以最快

最安全的方式达目的地。

（3）自动驾驶汽车能够分析驾驶者及乘客的状态：当驾驶员疲劳驾驶时，自动驾驶汽车

会接替驾驶员进行自动驾驶。如乘客把手和头伸到窗外，自动驾驶汽车会提醒大家，防止意

外事故的发生。

四、自动驾驶汽车的基本组成

1．中央处理系统

中央处理器包括运算器、控制部件和寄存器等，是整个自动驾驶汽车的主要组成部分，对

收集的各种信息进行总汇与处理，包括信息的输入、信息整理和输出。在自动驾驶汽车中，

中央处理器显得极为重要，为了对周围环境及时地做出判断，中央处理器要求运算速度极高，秒的误差都可能出现安全事故。同时对中央处理器的精确度有更高的要求，当车辆通过障碍