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无人驾驶汽车测试方案分析

2017年11月07日 19:27 次阅读

         无人驾驶汽车,也称自动驾驶汽车,是通过车载传感系统感知道路环境、自动规划行车路线并自主控制到达预定目标的交通工具。

  据了解,目前全球有多家企业涉足无人驾驶汽车领域,其中既包括奔驰、宝马、奥迪、丰田这样的传统汽车厂商,也包括谷歌这样的互联网巨头。在国内,除了百度较早涉足外,北汽、广汽、上汽、长安、比亚迪5家汽车厂商也已在无人驾驶汽车这一领域深耕多年。

  目前,国外车企中,奥迪进行了目前全球最长行程的无人驾驶汽车路测,奔驰、宝马在此之前也完成了封闭条件下的无人车系列测试特斯拉则已经将自动识别路标、自动跟随等源自无人驾驶汽车的技术,植入其量产车型。基于人工智能研究推进无人驾驶汽车研发的谷歌,其试验车的测试里程累计已超过100万公里。

  业内人士预测,到2020年,具有自动驾驶系统功能的无人驾驶汽车将逐渐上市;到2025年,无人驾驶汽车将进入“快速成长期”,就像智能手机成为“街机”一样,届时智能汽车也将成为“街车”。

  想要实地测试无人驾驶汽车,是一件很棘手的事情。就算你之前已经测试了上百万公里,但是依然无法保证能够应对现实世界中出现的各种危险。

  一些指标非常的重要,包括碰撞、受伤(严重程度)和“突发事件”的可能性。

  早在上世纪70年代,欧美等汽车发达国家便开始对无人驾驶汽车进行研究,到今天已经发展出了多个针对无人驾驶各项技术研究的应用测试场景。目前,世界上已经建立多个相关测试基地与测试道路,例如美国的Mcity、欧洲的ITS走廊等。各国都力求在保证安全的前提下,丰富无人驾驶汽车的测试场景,提升智能网联汽车的研发速度。

  无人驾驶汽车测试案例1:无人驾驶虚拟之城Mcity

  在无人驾驶汽车测试场的建设方面,美国走在世界前列。2015年7月20日,由密歇根大学主导、密歇根州交通部支持的无人驾驶虚拟之城Mcity正式对外开放。它位于密歇根州的安娜堡市,占地12.9万平方米,由密歇根大学和密歇根州交通部共同出资1000万美元,是世界上第一座专为测试无人驾驶汽车及V2V/V2I车联网技术打造、经过环境变量控制设计的模拟小镇。

  Mcity中有数英里长的两车道、三车道和四车道公路,还有交叉路口、交通信号灯以及指示牌,人行道上有长凳和街灯将公路和建筑隔离开来。从外表上看,这里就像是一个精心打造的好莱坞外景地。Mcity主要由2013年成立的密歇根大学交通改造研究中心设计,从去年开始正式投入建设,目前参与该项目的汽车企业包括福特、通用、本田、日产、丰田等。

  虽然密歇根州早在2013年便允许无人驾驶汽车进行公路测试,但出于安全方面的考虑仍然建设了Mcity。密歇根大学交通改造研究中心工作人员表示,这主要是考虑到在无人驾驶技术足够可靠之前,将其放置在一个相对封闭的模拟环境中进行测试,能够最大限度地降低因不可避免事故造成的人员伤亡。

  无人驾驶汽车测试案例2:美国弗吉尼亚无人驾驶汽车测试专用道路

  美国弗吉尼亚州计划在北部地区划出一条70英里(112公里)长的公路用于测试无人驾驶汽车,这条道路被称为“弗吉尼亚无人驾驶走廊”,任何计划在弗吉尼亚州进行测试的无人驾驶汽车都必须首先在这条智能道路上进行测试。

  无人驾驶汽车测试阶段的安全问题,是美国各州关注的焦点。现在,加利福尼亚和佛罗里达等州都允许测试无人驾驶汽车。汽车通过测试后,在真正上路测试时还要有司机在车上,以防出现故障和意外情况。

  无人驾驶汽车测试案例3:加拿大安大略省对无人驾驶车辆测试开放所有道路

  相对于其他国家为无人驾驶车辆单独建设测试场与测试道路,加拿大则直接将一个省的道路用作无人驾驶研究测试。加拿大安大略省表示,由于无人驾驶及与高科技相衔接的汽车技术可以提升燃油的经济性,并缓解交通拥堵、减少温室气体的排放、提升车辆行驶的安全性,安大略省将成为加拿大首个允许无人驾驶技术测试的省份。而奔驰、谷歌以及特斯拉等公司预计很快将在这里开启无人驾驶技术试验。

  对于安全,安大略省方面表示,无人驾驶无人汽车试验项目推行期间,他们将确保省内道路如常维持安全。不过,虽然无人驾驶的车辆可以在任何时间在安大略省的任何路段行驶,但项目参加方却仅限于汽车生产厂家、技术公司、学术研究组织以及涉及无人驾驶技术的零部件公司。而且,无人驾驶汽车需要有一位拥有驾驶执照的司机在车内把关,相关公司还需要预先投保至少500万美元。

  长安长达2000公里的无人驾驶汽车“超级测试”

  据了解,此次上路的长安无人驾驶汽车,按业内公认的美国高速公路安全管理局(NHTSA)的分级,已经达到3级无人驾驶,即“在特定交通环境下实现自动驾驶,驾驶者能较长时间不参与控制”。再上一级,就是真正意义的无人驾驶,即驾驶员只需提供目的地,全程无须动手。

  2016年4月份,2辆银色无人驾驶汽车启动后自动行驶出长安汽车工程研究总院大门,从重庆出发前往2000公里外的北京,这标志着我国首个长距离行驶的无人驾驶汽车超级测试正式启动。

  在现场看到,工程师何博通过平板电脑发出启动指令后,无人驾驶汽车自动行驶,并完成自动避让行人、弯道加速、通过狭窄路段、自动跟车、自动超车和加速行驶等驾驶行为,均由无人驾驶汽车自行感应、识别、决策和执行,最后由何博发出停车指令。

  此次超级测试的无人驾驶汽车是长安睿骋。国家“千人计划”专家、长安汽车工程研究总院总工程师黎予生说,在绝大部分的路段,如高速路段、城市综合路段,汽车将完全依靠车辆自身所搭载的无人驾驶功能来实现,而在一些匝道或进站加油等部分,还是要依靠人工介入。据介绍,由于是长距离行驶,每一辆无人驾驶汽车上都坐有专业驾驶员,一旦出现问题,可以随时接管。

  此次无人驾驶测试将由南到北,途经西安、郑州,预计于4月17日驶抵北京,最高时速将达自动驾驶领域一流水平,每小时120公里。测试汽车将实现停走型自适应巡航、自动沿着单车道进行自动驾驶、高速公路的交通拥堵辅助,还可在驾驶员提出请求或确认后主动更换车道,实现超车换道。

  拥有七大核心功能的无人驾驶汽车,并不代表在2000公里的路程中可以畅通无阻。“这2000km,我们要克服国内道路状况不佳,恶劣交通环境等困难,这将是无人驾驶汽车面对实际复杂路况的又一挑战。”长安汽车工程研究总院常务副院长谭本宏如是说。

  实际上,长安汽车在做这个测试之前,已经实现超过了2000公里的测试,在周边的高速公路上已经做了大量的测试。

  市场呼唤新的无人驾驶汽车测试方法

  现在已经有研究人员发现了一种新方法,可以加快无人驾驶汽车的测试进度。这种方法可以在很短的时间内完成多种无人驾驶汽车的测试任务,作为一种新方法,它并不是一次性的让无人驾驶汽车对所有情况进行全面的测试(通常无人驾驶汽车在测试过程中,绝大多数的公里数都没有太大意义),而是将各个不同的情况分解,而在模拟单元中反复进行测试。比如当你想要测试无人驾驶汽车对行人的反应,那么只需要不断循环行人和汽车之间的测试,而无需关注太多无用测试过程。

  根据预估,这些改变将起到明显的效果。研究人员认为,在他们这种新方法的帮助下,1000英里的测试里程相当于实际测试30万到1亿英里的测试里程。因此这就相当于只用1天的时间,就可以完成Waymo从2016年到现在为止所有的63.5万英里测试。

  当然,现在激动还有点高兴得太早。研究人员已经意识到,在这种测试准备好实际运用之前,需要有很多状况需要考虑。一辆无人驾驶汽车如何处理马路上的行人、超载的卡车以及被积雪覆盖的街道,都是需要考虑的情况。当然,我们并不能保证在每一辆车或者每一次测试中都能看到巨大的进步,但是如果真的这种测试方法被实际运用,那么很有可能对汽车行业产生巨大的影响。

  虽然这种测试方法实际运用还需要等上几年或更长的时间,到时候无人驾驶汽车已经可以上路行驶。不过就算稍稍迟到,未来还可以用这种方法对无人驾驶汽车进行“查缺补漏”,解决一些历史遗留问题。

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发表于 2020-12-01 14:26 505次阅读
SLAM技术目前主要应用在哪些领域