在科技飛速發(fā)展的當(dāng)下,智能駕駛作為汽車領(lǐng)域的前沿技術(shù),正逐漸改變著人們的出行方式和對(duì)未來(lái)交通的想象。那么,究竟什么是智能駕駛呢?
- 智能駕駛的定義與核心技術(shù)
智能駕駛是利用多種先進(jìn)技術(shù),使車輛在無(wú)需人類持續(xù)干預(yù)的情況下完成環(huán)境感知、路徑規(guī)劃、決策控制、動(dòng)態(tài)執(zhí)行等任務(wù),最終實(shí)現(xiàn)自主駕駛的智能系統(tǒng)。其核心目標(biāo)是提升交通安全、緩解擁堵、降低駕駛疲勞并優(yōu)化交通效率,同時(shí)推動(dòng)出行方式的變革。
國(guó)際上對(duì)自動(dòng)駕駛的級(jí)別分為了6級(jí),定義為L(zhǎng)0-L5,等級(jí)越高,自動(dòng)化程度越大。目前大多數(shù)商業(yè)化車型處于部分自動(dòng)化(L2)或有條件自動(dòng)化(L3)階段,而完全自動(dòng)駕駛(L4-L5)仍處于研發(fā)和測(cè)試階段。
智能駕駛的實(shí)現(xiàn)依賴于一系列復(fù)雜且關(guān)鍵的技術(shù)要求,主要涉及四個(gè)部分:感知、規(guī)劃、決策、控制。
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感知層面,傳感器技術(shù)擔(dān)當(dāng)著重要角色,堪稱車輛的“眼睛”和“耳朵”。攝像頭捕捉車輛周圍的視覺(jué)圖像,憑借圖像識(shí)別技術(shù)敏銳檢測(cè)道路標(biāo)識(shí)、交通信號(hào)、其他車輛以及行人等目標(biāo)物體。激光雷達(dá)通過(guò)發(fā)射激光束并測(cè)量反射光的時(shí)間,構(gòu)建車輛周圍環(huán)境的三維點(diǎn)云圖,提供極為精準(zhǔn)的距離信息,對(duì)障礙物的檢測(cè)與定位精準(zhǔn)度極高。毫米波雷達(dá)利用毫米波頻段的電磁波,有效探測(cè)目標(biāo)物體的距離、速度和角度,在霧、雨、雪等惡劣天氣調(diào)降下性能出色。這些傳感器協(xié)同作業(yè),為車輛全方位、準(zhǔn)確地感知周圍環(huán)境提供數(shù)據(jù)支撐。
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規(guī)劃部分,高精度地圖與定位技術(shù)至關(guān)重要。高精度地圖詳細(xì)囊括道路的基本信息,如車道線、路口形狀等,還精確標(biāo)注道路坡度、曲率、交通標(biāo)注與標(biāo)線的位置等細(xì)節(jié)。車輛借助全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(GNSS)、慣性導(dǎo)航系統(tǒng)(INS)以及地面基站等多種定位手段,并結(jié)合高精度地圖,得以實(shí)現(xiàn)厘米級(jí)的精準(zhǔn)定位。這為車輛在復(fù)雜交通環(huán)境中規(guī)劃合理的行駛路徑奠定基礎(chǔ),確保車輛能依據(jù)實(shí)際路況和目的地,規(guī)劃出高效、安全的行駛路線,在合適的位置進(jìn)行編導(dǎo)、轉(zhuǎn)彎等操作。
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決策是智能駕駛的關(guān)鍵,是駕駛策略的“指揮官”,輸出目標(biāo)加速度、轉(zhuǎn)向角,包含戰(zhàn)略、戰(zhàn)術(shù)決策。戰(zhàn)略決策包含施工或事故等特殊場(chǎng)景應(yīng)對(duì)決策、路線優(yōu)先級(jí)調(diào)整策略;戰(zhàn)術(shù)決策包含跟車距離控制、緊急避障響應(yīng)、換道時(shí)機(jī)選擇等決策。決策面臨不確定推理與概率決策、倫理困境處理、長(zhǎng)尾場(chǎng)景泛化能力等技術(shù)挑戰(zhàn)。
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控制部分則是將前面的感知、規(guī)劃和決策結(jié)果轉(zhuǎn)化為實(shí)力的車輛操控動(dòng)作。車輛的控制系統(tǒng)根據(jù)決策指令,精確控制車輛的動(dòng)力輸出、轉(zhuǎn)向角度、制動(dòng)系統(tǒng)等。例如,當(dāng)決策系統(tǒng)判斷需要加速時(shí),控制系統(tǒng)會(huì)調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)或電機(jī)的輸出功率;若要轉(zhuǎn)彎,控制系統(tǒng)會(huì)精準(zhǔn)調(diào)整轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu),確保車輛按照規(guī)劃的路徑平穩(wěn)行駛。同時(shí),控制系統(tǒng)還具備實(shí)時(shí)反饋調(diào)節(jié)功能,能夠根據(jù)車輛實(shí)際行駛狀態(tài)與傳感器反饋信息,對(duì)控制指令進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整,保障車輛行駛的穩(wěn)定性和安全性。
智能駕駛技術(shù)正在快速發(fā)展,未來(lái)市場(chǎng)前景廣闊,在數(shù)據(jù)、算法、算力等技術(shù)的推動(dòng)下,智能網(wǎng)聯(lián)汽車將實(shí)現(xiàn)更高級(jí)別的自動(dòng)駕駛功能。
- 智能駕駛≠自動(dòng)駕駛
然而,就目前技術(shù)而言,智能駕駛并不等同于完全自動(dòng)駕駛。雖然智能駕駛技術(shù)取得了顯著進(jìn)展,市場(chǎng)上也已出現(xiàn)了許多具備不同程度自動(dòng)駕駛功能的車輛,但距離真正的完全自動(dòng)駕駛?cè)杂幸欢ǖ牟罹唷D壳按蠖鄶?shù)所謂的“自動(dòng)駕駛”車輛實(shí)際上屬于輔助駕駛系統(tǒng),它們?cè)谔囟l件下能夠提供一定程度的駕駛協(xié)助,如自適應(yīng)巡航控制(ACC)可以根據(jù)前車距離自動(dòng)調(diào)整車速,車道保持輔助(LKA)能夠幫助車輛保持在車道內(nèi)行駛,但這些系統(tǒng)仍然需要駕駛員時(shí)刻保持注意力,并隨時(shí)準(zhǔn)備接管車輛控制權(quán)。
真正的完全自動(dòng)駕駛要求車輛在任何場(chǎng)景下都能像駕駛員一樣靈活應(yīng)對(duì)各種復(fù)雜情況,包括極端天氣條件、道路施工、突發(fā)的交通意外等。目前的技術(shù)在處理一些罕見(jiàn)且復(fù)雜的場(chǎng)景時(shí),還存在一定的局限性。如在遇到道路上突然出現(xiàn)的不明障礙物,或者在一些表示不清的路口,現(xiàn)有的智能駕駛系統(tǒng)可能無(wú)法做出準(zhǔn)確、及時(shí)的決策。此外,法律法規(guī)、倫理道德等方面的問(wèn)題也給完全自動(dòng)駕駛的實(shí)現(xiàn)帶來(lái)了挑戰(zhàn),當(dāng)面臨不可避免的碰撞時(shí),車輛應(yīng)該如何按照倫理原則作出決策,這是一個(gè)尚未完全解決的難題。
也就是說(shuō),現(xiàn)階段“智能駕駛”的本質(zhì)就是輔助駕駛,只能承擔(dān)輔助的角色。正因此,相關(guān)法規(guī)都強(qiáng)調(diào)駕駛員必須保持高度注意力,雙手不能離開(kāi)方向盤(pán),做好隨時(shí)接管車輛的準(zhǔn)備。
- 智能駕駛發(fā)展展望
展望智能駕駛的未來(lái),充滿了無(wú)限的可能性和潛力。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步,傳感器的性能將進(jìn)一步提升,成本也將逐漸降低,使得智能駕駛技術(shù)能夠更廣泛地應(yīng)用于各種車型。算法將更加智能和高效,能夠處理更加復(fù)雜和多樣化的駕駛場(chǎng)景,大幅提高系統(tǒng)的可靠性和安全性。高精度地圖的覆蓋范圍將不斷擴(kuò)大,更新頻率也將加快,為智能駕駛提供更精準(zhǔn)的地理信息支持。
此外,智能駕駛還將推動(dòng)整個(gè)汽車產(chǎn)業(yè)以及相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈的變革。汽車制造商將從傳統(tǒng)的車輛生產(chǎn)向智能出行解決方案提供商轉(zhuǎn)型,更加注重軟件研發(fā)和用戶體驗(yàn)。零部件供應(yīng)商也需要不斷創(chuàng)新,提供更高性能的傳感器、芯片和軟件系統(tǒng)。同時(shí),智能駕駛的發(fā)展還將帶動(dòng)人工智能、大數(shù)據(jù)、通信等多個(gè)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的協(xié)同發(fā)展,創(chuàng)造出巨大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社會(huì)效益。
智能駕駛作為一項(xiàng)具有革命性意義的技術(shù),正在重塑未來(lái)交通的格局。盡管目前還面臨諸多挑戰(zhàn),但隨著技術(shù)的持續(xù)突破和完善,以及社會(huì)各方面的協(xié)同努力,我們有理由相信,在不久的將來(lái),智能駕駛將為人們帶來(lái)更加安全、高效、便捷的出行體驗(yàn),開(kāi)啟一個(gè)全新的智能交通時(shí)代。