【自动驾驶技术概论】自动驾驶技术之概述

1.汽车发展趋势

回看近几年的汽车生产销售状况以及前言技术研究现状，未来汽车的发展方向主要呈现为电动化和智能化。

1.1电动化

电动汽车指全部或部分动力由电机驱动的汽车。按技术路线，电动汽车分为传统（油电、气电）混合动力汽车（HEV）、插电式混合动力汽车（PHEV）、纯电动汽车（EV）和燃料电池汽车（FCV），后三者统称为新能源汽车。
下图描述了2008年至2017年全球各类电动汽车的销量趋势。

传统混合动力汽车由于在技术成熟度、价格接受度上占用一定的优势，并且对充电设施依赖程度低，率先在全球推广。
插电式混动汽车可以在全电动状态下工作，也可以作为传统燃油车使用，它不完全依赖充电设施，更贴近用户需求。
纯电动汽车完全靠电力驱动，动力系统相对简单，对充电设施依赖程度大，近几年随着充电设施网络化充电更加便捷。
燃料电池汽车的燃料为氢气，被公认为是环保性能最好的汽车，并且燃料补给十几件更短、续航里程更长、噪声更低，最重要的一点是制作氢气的原料取之不尽、用之不竭。

从全球电动汽车发展趋势来看，目前正在从传统混合动力汽车、插电式混合动力汽车向纯电动汽车发展，未来将朝着更清洁的燃料电池汽车方向发展。

1.2智能化

以传动汽车技术作为基础平台，将汽车电子技术、新一代信息技术和智能交通技术融合而成的智能汽车，正在成为推动现代交通运输发展的主要动力之一。

安全辅助智能驾驶系统、车载信息服务系统，这两个系统目前已经成为汽车智能化的亮点和卖点。如今，随着专用短程通信技术、传感器技术、车辆控制技术越来越成熟，自动驾驶和无人驾驶技术从实验室走向实际应用的步伐正在加快。

智能汽车系统的开发和应用，将为新的智能交通技术率先提供应用的场景，其市场空间非常巨大。智能汽车的发展，必将为公众提供便捷、高效、绿色、安全的出行环境，创造更加美好的生活。

2.自动驾驶汽车的历史

NavLab系列

美国卡内基·梅隆大学机器人研究所研制了NavLab系列智能车辆。有NavLab-1系统、NavLab-5系统和NavLab-11系统。

ARGO项目

ARGO试验车由意大利帕尔玛大学研制。

VaMoRs-P系统

德国联邦国防大学研制的VaMoRs-P系统。

ATB系列

在“八五”期间，南京理工大学、北京理工大学、清华大学、浙江大学和国防科技大学等联合研制ATB-1无人驾驶车辆。

“九五”期间，我国研制了ATB-2系统。

3.自动驾驶比赛

美国DARPA挑战赛
中国智能车未来挑战赛

4.自动驾驶定义及分级标准

2013年美国交通部下辖的美国国家公路交通安全管理局（NHTSA），发布了自动驾驶汽车的分级标准，其对自动化的描述共有4个级别。

2014年，国际自动机工程学会（SAE）制定了一套自动驾驶汽车分级标准SAE J3016《标准道路机动车驾驶自动化系统分类与定义》，其对自动化的描述分为5个等级。

2018年修订了SAE的最新版本，进一步细化了每个分级的描述，并强调了防撞功能。一共分为6个等级。

5.技术发展现状

自动驾驶是一个复杂的软硬件结合的系统，主要分为感知定位、决策规划、控制执行三大技术模块。

感知模块是通过摄像头、雷达等高精度传感器，为自动驾驶提供环境信息；
决策模块是依据感知系统提供的车辆定位和周边环境数据，在平台中根据适当的模型进行路径规划等决策；
控制模块是以自适应控制和协同控制方式，驱动车辆执行相应的命令动作。

Reference

摘自：自动驾驶技术系列丛书-自动驾驶技术概论-第一章（自动驾驶技术概述）