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无人驾驶车辆的技术与应用


http://www.jslib.org.cn   2018-08-14 10:21:00    

 

  7月28日,南京理工大学计算机科学与技术学院博士生导师任明武教授做客“南图讲座”,主讲《无人驾驶车辆的技术与应用》。
  讲座中,任教授首先追溯了无人驾驶汽车的发展历史和背景,以及目前热点的谷歌、百度、特斯拉等无人驾驶车辆。从20世纪70年代开始,美国、英国、德国等发达国家开始进行无人驾驶汽车的研究,在可行性和实用化方面都取得了突破性的进展。中国从20世纪80年代开始进行无人驾驶汽车的研究,国防科技大学在1992年成功研制出中国第一辆真正意义上的无人驾驶汽车。2005年,首辆城市无人驾驶汽车在上海交通大学研制成功。世界上最先进的无人驾驶汽车已经测试行驶近五十万公里,其中最后八万公里是在没有任何人为安全干预措施下完成的。
  接着,任教授重点介绍了无人驾驶汽车的技术原理和特点。无人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控制车辆到达预定目标的智能汽车。它是利用车载传感器来感知车辆周围环境,并根据感知所获得的道路、车辆位置和障碍物信息,控制车辆的转向和速度,从而使车辆能够安全、可靠地在道路上行驶。集自动控制、体系结构、人工智能、视觉计算等众多技术于一体,是计算机科学、模式识别和智能控制技术高度发展的产物,也是衡量一个国家科研实力和工业水平的一个重要标志,在国防和国民经济领域具有广阔的应用前景。无人驾驶汽车的主要特点是安全稳定。安全是拉动无人驾驶车需求增长的主要因素。每年,驾驶员们的疏忽大意都会导致许多事故。 “无人”驾驶系统种类繁多,其中有些根本算不上“无人”,还有些活像是科幻小说中的东西。防抱死制动系统其实就算无人驾驶系统。虽然防抱死制动器需要驾驶员来操作但该系统仍可作为无人驾驶系统系列的一个代表,因为防抱死制动系统的部分功能在过去需要驾驶员手动实现。不具备防抱死系统的汽车紧急刹车时,轮胎会被锁死,导致汽车失控侧滑。驾驶没有防抱死系统的汽车时,驾驶员要反复踩踏制动踏板来防止轮胎锁死。而防抱死系统可以代替驾驶员完成这一操作——并且比手动操作效果更好。该系统可以监控轮胎情况,了解轮胎何时即将锁死,并及时做出反应。而且反应时机比驾驶员把握得更加准确。防抱死制动系统是引领汽车工业朝无人驾驶方向发展的早期技术之一。另一种无人驾驶系统是牵引和稳定控制系统。这些系统不太引人注目,通常只有专业驾驶员才会意识到它们发挥的作用。牵引和稳定控制系统比任何驾驶员的反应都灵敏。与防抱死制动系统不同的是,这些系统非常复杂,各系统会协调工作防止车辆失控。当汽车即将失控侧滑或翻车时,稳定和牵引控制系统可以探测到险情,并及时启动防止事故发生。这些系统不断读取汽车的行驶方向、速度以及轮胎与地面的接触状态。当探测到汽车将要失控并有可能导致翻车时,稳定或牵引控制系统将进行干预。这些系统与驾驶员不同,它们可以对各轮胎单独实施制动,增大或减少动力输出,相比同时对四个轮胎进行操作,这样做通常效果更好。当这些系统正常运行时,可以做出准确反应。
  最后,任教授阐述了无人驾驶的现状和未来。作为汽车未来的研究方向,其对于汽车行业甚至是交通运输业有着深远的影响。无人驾驶汽车的来临将能够解放人类的双手,降低发生交通事故发生的频率,保证了人们的安全。同时随着人工智能、传感检测等核心技术的突破和不断推进,无人驾驶必将更加智能化,同时也能够实现无人驾驶汽车的产业化。但是任何技术的出现都是循序渐进不断革新的过程,无人驾驶从出现到成熟再到能够在世界范围内运用,需要每一个汽车人的不懈努力。任教授深入浅出、生动细致的讲演赢得听众好评如潮。



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