首钢园的自动驾驶你体验过吗？

这些自动驾驶汽车已在园区内安全行驶数年，能够应对各种天气变化及复杂情况。

在北京冬奥组委办公区的驻地——首钢园区内，一辆没有驾驶员的汽车正规范的行驶在道路上，这辆能够自动驾驶的汽车凭借自身搭载的激光雷达、摄像头等设备可以精确识别路面标识，面对突发状况会迅速反应，精准执行，车技丝毫不输传统驾驶员。

这些自动驾驶汽车已在园区内安全行驶数年，能够应对各种天气变化及复杂情况。在即将开幕的2022年冬奥会，首钢园区作为组委办公驻地和比赛场地，届时会有大量的运动员、观众、工作人员进入园区展开比赛和工作，自动驾驶汽车作为园区内的“老员工”在竞赛期间承担物资，设备，人员的运输工作。运动员和观众将感受到自动驾驶带来便利，体验未来智能化出行方式。

图片来源：中国电子报

自动驾驶技术知多少

当前众多车企所宣传的自动驾驶功能，多为驾驶辅助功能，可以起到辅助驾驶员的作用，还不能做到完全的自动驾驶。但是首钢园内的无人驾驶汽车，是可以做到L4级别自动驾驶汽车，即完全自动驾驶。

实现汽车自动驾驶由感知，决策，执行三个系统协作完成。感知系统是自动驾驶汽车的“眼睛”。车辆对环境感知是实现自动驾驶的前提，环境信息感知的准确，是对系统决策和执行的一种保障。用“眼睛”看清周围环境才能做出正确的决定。

如今拥有自动驾驶功能的汽车主要通过雷达传感器和视觉传感器完成对环境的感知。视觉类传感器要对摄像头捕捉到的信息进行复杂运算，想得到更多更准确的信息，就要求算法具有强大的环境适应性，因为天气，阳光，复杂使用场景都是非确定性变化因素。

在传感器与算力二者之间，还存在着原生性矛盾关系，也是行业讨论的重点，一方面，传感器采集信息越全面，越有利于车辆决策层面的安全，但另一方面，过多的信息会影响系统做出响应的速度，让计算平台本就“捉襟见肘”的算力资源“雪上加霜”。

当前解决此问题的主流方法是研发汽车专用的，不同于传统摄像头的动态视觉传感器，汽车在行驶过程中对外界环境感知需求不同于人类，所以需要开发汽车专业摄像头，过滤多余信息，减轻计算平台压力。感知系统功能的强大与完善能大大提高汽车行驶的安全性，也能更好地保护乘客和行人。

决策系统是自动驾驶汽车的“大脑”。决策系统是车辆运行的决定性技术，决策系统要解决的问题有很多，包括行驶风险预估、路程规划、驾驶行为决策等。其中行驶风险预估是对汽车行驶过程中可能出现的失控、失稳、以及与其他交通参与者的碰撞等可能存在的问题进行评估，是安全驾驶的重要组成部分之一。

参与此次冬奥模拟演练的多种车型，图片来源：中国青年报

自动驾驶技术对路程的规划不同与生活中常用的导航软件路径规划是在一定环境模型基础上，给定出发点和目标点后，规划出一条无碰撞、安全、高效的最佳路径。可根据实时路况信息，具备“绕路”的能力，达到提高通行效率的目的。路径规划主要包括两个步骤：建立障碍区域和自由区域的环境地图；根据环境地图计算出合理路径的算法，通过算法高效寻找合适行驶路径。根据结果引导车辆到达目的地。

现实环境远比理想状态复杂的多，对周围环境深刻理解才能做出良好规划，此外还需考虑众多因素的影响。驾驶行为决策是智能系统根据车辆状态，实时进行操控行为，实现驾驶目的。在自动驾驶发展进程中，在决策层面上，借助成熟模型降低系统计算量，是实现自动驾驶经济化，普及化的重要推手。

执行系统是自动驾驶汽车的“手”，执行系统是“大脑”在做出决策后，按照决策结果对车辆进行控制，车辆的控制由硬件控制和软件控制组成。硬件控制是指汽车机械元件的控制如加速系统、制动系统、转向系统、灯光系统等等的控制，各个系统运行在计算决策好的设定值上。软件控制是运用强大算力，对信息进行整合，做出决策，再通过车辆控制算法做出控制指令，完成从数据到运动的实现。

自动驾驶技术涉及多方面技术综合运用机车构造、传感器、信息处理、人工智能等，需要社会各界合作交流，如首钢园内的自动驾驶汽车，是清华大学与首钢集团牵头，在百度、超星未来、北汽福田、智行者、启智新源、清研捷运、主线科技、小鹏科技、大唐高鸿、千寻等多家单位通力合作下完成。自动驾驶技术的进步需要各个行业不断的研究推进，技术升级，逐步达到完全自动驾驶的水平，推进未来交通的智能化。

图片来源：参考文献

自动驾驶的未来

自动驾驶是汽车未来智能化交通必然趋势，科技解放驾驶后所带来的美好憧憬都建立在安全、可靠、稳定的系统及技术设施之上。成熟的自动驾驶技术在未来能够解决诸多问题。自动驾驶让车辆行驶更加规范，保护乘客和其他交通参与者的安全，减少交通事故。自动驾驶技术可以更合理充分的运用车辆，每辆车可以为更多人服务，提高车辆使用效率和道路通行效率，缓解道路拥堵，助力碳排放。自动驾驶技术作为一项技术革新，对未来的出行方式有深远的影响，为避免潜在的负面影响，需要交通管理者和参与者在多方面提出规划做出相应调整，逐步适应自动驾驶时代的到来。

参考文献：

1.王涔宇,张平.汽车自动驾驶关键技术分析[J].汽车实用技术, 2021, 46(23): 20-22+29.DOI:10.16638/j.cnki.1671-7988.2021.023.006

2.杨超.客车钢板弹簧—空气弹簧复合悬架研究[D].北京:清华大学, 2018