无人驾驶技术有待突破专访北航交通科学与工程 - 水科学与工程技术杂志社投稿

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无人驾驶技术有待突破专访北航交通科学与工程

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就像人类驾驶员需要通过转向灯、变换远近灯、按喇叭等方式进行交流一样，无人驾驶汽车则需要通过路测和车载设施等群体智能间的信息互动来实现高效交流

何为无人驾驶汽车？研发无人驾驶汽车最大的困难是什么？无人驾驶汽车何时能实现商业运用？无人驾驶汽车是否会颠覆整个传统汽车生态？北航交通科学与工程学院副院长，青年长江学者田大新教授就上述问题接受了本刊记者的专访。

《光彩》：从技术上看，什么是无人驾驶汽车？

田大新：无人驾驶汽车其实可以视为轮式移动机器人。从原理上说，是用传感器感知路况和周边情况，然后传输到CPU，CPU根据人工智能对情况做判断，然后通知电传系统，电传系统根据信号操控机械装置，最后机械装置操控车辆做各种动作。关于无人驾驶汽车的概念，经常会出现自动驾驶汽车、智能驾驶汽车等不同的说法，但无人驾驶汽车其实就是自动驾驶汽车的最高级形态，目前尚处于初级探索阶段，为了区分无人驾驶汽车的范畴，国际自动机工程师学会将自动驾驶汽车分为5个等级。

L1级别到L2级别是辅助驾驶，司机仍占据主导位置，可放弃部分控制权给系统管理。系统主要向司机提供基本的技术性帮助，如自适应巡航控制系统、自动紧急制动等。目前，我国多数量产车型均实现了L1到L2的辅助驾驶系统，例如车道偏离警告（LDW）、前碰预警（FCW）等。

L3级别是部分自动驾驶，可以实现部分功能的自动化，司机和汽车系统分享控制权。汽车系统一般在没有行人、直路、封闭等相对简单的场景中实现自动驾驶，例如在高速公路上巡航，以及在大堵车的情况下紧跟前车进行无人驾驶操作。这个级别的自动驾驶，必须有方向盘和驾驶位，司机要随时待命，在自动驾驶系统退出时随时接手。

L4到L5级别属于无人驾驶范畴。与 L3级别相比L4级别属于高度自动驾驶，它会涉及更为复杂的城区道路等环境。比如，在人车混流的路口，系统需处理信号灯，处理程序中各种时速变化、识别各种道路信号指示等应急情况。在L4级别中，最难解决的是路口场景，其次就是突发事件。L5级别则属于完全的无人驾驶，无需司机或乘客的干预，在无人协助的情况下由出发地驶向目的地。

《光彩》：您的团队对于无人驾驶汽车的研究主要集中在哪些方面？

田大新：目前，我们对于无人驾驶汽车技术的研究主要集中在群体智能、车联网的5G通信技术，以及信息安全保障等三方面。

现在大部分关于无人驾驶汽车技术的研究都比较注重单体，因为无人驾驶汽车的技术体系是从军方衍生出来的，军方无人驾驶汽车侧重单体，只要车子不掉进沟里，避开敌方火力，顺利完成攻击或者侦查就可以了。但民用无人驾车汽车要想上路，车与车、车与人之间的信息交流就变得非常重要。就像驾驶员在开车时需要通过转向灯、变换远近光、按喇叭等方式与行人和其他车辆进行交流一样，无人驾驶汽车想要安全行驶，也需要通过路测设施、车载设施等来实现信息的高效交流与互动。

通过人工智能系统完成车与车、车与路、车与行人等之间的信息交流与互动，被称为群体智能。目前针对群体智能，我们主要研究编队行驶，从仿生学的角度，借鉴鸟群和鱼群体现出来的特征，实现车队的协同控制。我们已实现了应用系统——信号灯、监控摄像头以及车载设施之间的协同开发。目前，这个系统在北京亦庄建立了一个开放路段，其核心功能就是实现路测信号灯信息和车载信息的同步互动。一方面车辆可以受信号灯的控制，绿灯加油快速通过，红灯减速停止。另一方面，可以根据路况和行驶车俩的情况控制信号灯，比如公交车通过，可以优先控制信号灯。

5G通信行业的发展加速了车联网的快速发展，所以，车辆得到控制，通信也有了，随之而来的就是信息安全，这也是目前工信部非常关注的问题。如果没有安全的信息保障，就可能出现我们在《速度与激情8》里看到的，车辆被黑客控制，造成严重的破坏，并成为他们发动攻击的载体。此外，隐私安全也是我们关注的重点，移动互联网时代，隐私已变得岌岌可危，我们正在进行深入研究。

《光彩》：无人驾驶汽车发展的最大难点是什么？何时能实现大规模落地？

田大新：无人驾驶汽车发展的难点在于复杂的路况和无法预知的人类行为。首先，道路环境非常复杂。目前道路环境基本都已固定，不太可能为了实现汽车的无人驾驶而重新修适合它走的道路。比如在一些乡镇的集市中，路两边都是摊贩，中间人来人往，驾驶员在通过时都非常费劲，何况无人驾驶的汽车。

文章来源：《水科学与工程技术》网址: http://www.skxygcjs.cn/qikandaodu/2021/0309/727.html