自动驾驶论文

西南大学荣昌校区信息管理系《计算机最新发展技术》课程考核论文题目：________________________专业：________________________班级：________________________姓名：________________________年月日无人驾驶汽车真正上路还有多久摘要：从09年自动驾驶汽车的雏形形成到谷歌自动驾驶汽车测试再到各大汽车公司争先发布自动驾驶汽车，自动驾驶似乎已经成为未来汽车发展的趋势，然而在这良好的发展前景的背后却有着许多面临的问题去解决。关键词：自动驾驶，感知，路况，法律一引言人们似乎一直很看好自动驾驶的前景，认为这将是未来汽车发展的趋势。然而一场事故则将人们的幻想击得粉碎。16年1月份，在河北邯郸发生了一起特斯拉自动驾驶功能致人死亡事件。一男子驾驶特斯拉在高速公路行驶，前车躲避障碍物，该男子躲闪不及撞上道路清扫车发生车祸。这是国内首起披露的特斯拉自动驾驶功能引发的致死交通事故。据央视报道称，23岁的高姓车主在部队从事司机工作，并有上万公里的安全形势记录。但据事故后行程记录仪中的视频分析，事故发生时，特斯拉处于“定速”的状态，并未能识别躲闪而撞上前车。现场交警调查，碰撞发生前，涉车祸特斯拉并没有进行任何躲避和减速，保持车速撞上前方正在施工作业的道路清扫车尾部。这场事故使人们对自动驾驶的安全问题感到担忧。其实世界范围内因为自动驾驶的安全性问题已经引发了很多大大小小的事故。那么自动驾驶发生事故的问题都出来哪里呢？二自动驾驶原理自动驾驶汽车融合了各种辅助驾驶技术，它主要利用人工智能、计算机视觉、雷达、监控装置以及导航定位系统的协同合作，让电脑可以在没有任何人类主动的操作下，自动安全地操作机动车辆，因此，自动驾驶汽车更像一个电脑驾驶汽车或轮式移动机器人。自动驾驶汽车融合了各种辅助驾驶技术，它主要利用人工智能、计算机视觉、雷达、监控装置以及导航定位系统的协同合作，让电脑可以在没有任何人类主动的操作下，自动安全地操作机动车辆，因此，自动驾驶汽车更像一个电脑驾驶汽车或轮式移动机器人。自动驾驶控制模块是自动驾驶汽车的大脑，它接收各种传感输入信息（交通标志、汽车、行人、路况、车况等），并输出相应的决策控制信息（转向、加速、制动、换挡等）。同时它具备一个知识库，存储各种路况行驶资料，并具备人工智能的分析能力，能够自主规划路线并对对各种紧急状况作出预判，例如当自动驾驶汽车通过十字路口时，它不但应该提醒行人或车辆自己将要通过该路口，还应该具备预判行人或车辆是否会闯红灯或横穿马路能力，并进紧急避让。单目或多目摄像头利用计算机视觉让自动驾驶汽车能够实时识别交通信号灯、交通标志、车道线、近距离低速障碍物等，同时加上与道路基础设施以及云端数据库的通信，让汽车按照交通规则行驶，并进行相应的路线规划。车载微波雷达能够探测车辆周围的环境以及较远的路障，激光雷达能够精确绘制周边200米内的3D地形图，为汽车提供控制决策参考。定位导航系统加上高精度地图能够为车辆提供精确的路径规划及导航服务。车辆上的车辆状态传感器（如车速、加速度、转角等传感设备）以及控制执行器（转向、加速、制动等执行器）将确保汽车能够安全有效地被操控。三所面临的问题然而现实并不是理想的，自动驾驶事故的新闻铺天盖地的冲击着人们的观念，要让无人车真正上路，我们究竟还面临哪些挑战？（一）环境感知自动驾驶汽车上路首先要面临的一个问题就是对于一些复杂路况的识别。复杂路况有很多种，例如有些车辆乱插队不遵守交通法规，行人横穿马路，通过无路灯的路口，交通标示模糊不清或者不规范导致感知系统无法识别这些都是事故的隐患，而这些自动驾驶系统该如何去处理。（二）意图理解作为一辆无人驾驶汽车，仅仅看到周围是远远不够的，你还要知道正发生着什么：一个包裹着你轻柔的致富梦想的塑料袋在风中飞舞，需要躲避吗；路旁一位行人一边通话一边四处张望，她确定是要过马路吗；交通警察挥舞的手势透着机械舞的韵律，这到底是什么鬼。这些情况都对计算机视觉提出了非常高的要求。就像一个坏脾气的学霸在给你讲解习题的时候常常咆哮的那样：为什么这么简单的东西你就是不懂？这其实是在人类理解机器视觉或者笼统的讲——机器学习的时候常常遇到的一个困境，即机器善于处理我们认为的困难问题比如下棋，可更多的时候它像个书呆子一样面对现实生活一筹莫展，尤其是涉及推断另一些人的决策的时候。（三）“人车”何时换手当道路上的状况对自动驾驶来说处理不易时，这就涉及到车辆与驾驶人之间的决策权更换的问题。在何时将汽车驾驶改回“手动”，该种换手还可能会有好几次。而一旦系统因为某个适当动作做出“换手”的决定，必须在几秒之内就执行，但车子如何会知道驾驶人有在注意路况？在那个“换手”的非常时刻，驾驶人要是没有在注意车子周遭状况，该怎办？当然，车内传感器能注意驾驶人的情况，并准备好给他提醒，告知前方十字路口有(火车、直升机、六车连环撞…之类的)事故，然后驾驶人就该掌握方向盘准备转向；但这一切必须在非常短的时间内完成。汽车如何将控制权交回给驾驶人、驾驶人如何接手，以及要在多快的时间内，而且汽车还一直以55英里标准时速行驶，是很令人惊悚的挑战。（四）法律的制约要想让无人车大规模驶上公路，明确的法律法规和事故责任判定，同样不可或缺。不过，面对这一新生事物，各国法规的制定仍严重滞后于技术的发展。特斯拉轿车事故给人们敲响了警钟。一旦类似车祸发生，谁是责任主体？是汽车生产商，车主，还是自动驾驶系统提供商？想象一下你的自动驾驶汽车停在路口等待着你前面的行人过马路，这时候，你的车子发现后面有另一辆卡车冲过来了，看起来无可避免地要发生追尾事故了，但是你坐在前排座位上，这样的事故只会给你带来一点小伤——至少不会致命。如果你的汽车具备规避程序，那么你的汽车应该怎么做呢？如果你的车子可以立马躲开，移到旁边的车道去，那么这辆卡车就会冲进路口，碾压行人。那么这样的自动驾驶程序是合情合理的吗？在大部分的追尾事故中，这样的规避也许无可厚非，但是在类似于这种情况的特殊情况（其实并不罕见）下，让自己受一点小伤还是拱手送上无辜行人的性命，选择显而易见。因为，这个时候可以认为你（或你的车）应该对被无辜碾压的行人负责，因为正是你（或你的车）的规避动作导致了这一事故的发生。由此带来的道德和法律后果就需要你（或车辆负责人）承担。四总结虽说自动驾驶汽车有着美好的前景，但是看似美好的路途却是困难重重。但是我相信科技技术的发展，无人驾驶汽车上路将不是梦，未来也将会是无人驾驶汽车的未来。参考文献：[1]快车mp，特斯拉首例“自动驾驶”致死事故，原来发生在中国，搜狐汽车网，2016.9.15】[2]杨明，无人自动驾驶车辆研究综述与展望，TP242.6、[3]宋文杰，付梦印，杨毅，一种面向无人驾驶汽车的高效交通标志识别方法，《机器人》,2015,37(1):102-111