無人駕駛領(lǐng)域中人工智能技術(shù)的應(yīng)用

胡曄

摘 要：現(xiàn)代社會，人工智能技術(shù)發(fā)展水平不斷提升，為推動社會快速發(fā)展貢獻(xiàn)著重要力量。當(dāng)前，人工智能技術(shù)成為社會關(guān)注的焦點。人工智能技術(shù)逐漸地滲入無人駕駛領(lǐng)域，改變了單純依靠人工駕駛汽車的狀況。本文闡述了人工智能技術(shù)的內(nèi)涵，論述了無人駕駛汽車的概念，分析了無人駕駛與人工智能技術(shù)結(jié)合的優(yōu)勢，研究人工智能技術(shù)在無人駕駛汽車領(lǐng)域中的應(yīng)用，提出了無人駕駛?cè)斯ぶ悄芷嚨膯栴}和對策。

關(guān)鍵詞：人工智能技術(shù);無人駕駛;汽車

中圖分類號：U463.6文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1003-5168（2020）35-0027-03

Abstract： In modern society， the development level of artificial intelligence technology continues to improve， contributing an important force to the rapid development of society. Currently， artificial intelligence technology has become the focus of social attention. Artificial intelligence technology gradually penetrated into the field of unmanned driving， changing the situation of relying solely on manual driving of cars. This paper explained the connotation of artificial intelligence technology， discussed the concept of driverless cars， analyzed the advantages of the combination of unmanned driving and artificial intelligence technology， studied the application of artificial intelligence technology in the field of driverless cars， and put forward the problems and countermeasures of driverless artificial intelligence vehicles.

Keywords： artificial intelligence technology;unmanned driving;cars

現(xiàn)如今，人工智能技術(shù)逐漸地走進(jìn)人們的生活中，使得越來越多的人認(rèn)識該技術(shù)。人工智能技術(shù)指的是通過依靠計算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)，模仿人類的思維，增強(qiáng)技術(shù)的創(chuàng)造性。這樣就可以更好地滿足人們對各種生活的需求。人工智能技術(shù)屬于計算機(jī)技術(shù)的分支，代表著技術(shù)發(fā)展水平，體現(xiàn)著一個國家的智能化發(fā)展程度。由于人工智能技術(shù)對社會發(fā)展具有推動意義，人們要主動地把人工智能技術(shù)融入各種領(lǐng)域，提升社會發(fā)展水平[1-3]。

1 無人駕駛汽車的概念

無人駕駛汽車指的是不依靠人就可以順利地啟動，進(jìn)而開展運輸活動的智能汽車。無人駕駛汽車對感知系統(tǒng)性能要求比較高。而汽車需要以獲取的道路信息、行人信息、障礙物信息和紅綠燈信息等為行駛行為開展的依據(jù)，同時要根據(jù)這些信息做好行駛規(guī)劃。最終，無人駕駛汽車需要到達(dá)指定地點，完成駕駛?cè)蝿?wù)。無人駕駛汽具有良好的市場發(fā)展前景，值得相關(guān)人員研究和探討無人駕駛技術(shù)、人工智能技術(shù)、紅外線感知技術(shù)，以此更好地降低交通事故發(fā)生風(fēng)險[4-6]。

2 無人駕駛與人工智能技術(shù)結(jié)合的優(yōu)勢

在傳統(tǒng)的司機(jī)駕駛中，駕駛?cè)藛T需要長期集中注意力，觀察路況，以便安全駕駛。但是，駕駛?cè)藛T在長期駕駛時容易出現(xiàn)疲憊的問題，不能夠充分地集中注意力。這種情況容易提高事故發(fā)生率，在面對突出情況時，駕駛?cè)藛T往往不能夠在較短的時間內(nèi)采取有效的處理措施。總之，傳統(tǒng)司機(jī)駕駛模式不能夠切實保障人員安全。然而，在無人駕駛與人工智能的科學(xué)結(jié)合下，駕駛安全水平將會不斷地提高。隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展水平的不斷提高，人工智能技術(shù)日趨成熟，并被應(yīng)用在無人駕駛中，大大提升了無人駕駛水平。無人駕駛與人工智能結(jié)合具有突出優(yōu)勢，傳感器系統(tǒng)主要通過搜集無人駕駛汽車周圍信息，保證無人駕駛汽車安全行駛。所以，無人駕駛的研發(fā)和應(yīng)用離不開傳感器。另外，中央處理器主要通過處理所搜集的信息，開展路線規(guī)劃，以此不再依靠人工駕駛汽車，而5G技術(shù)與中央處理器通過無縫對接數(shù)據(jù)來強(qiáng)化駕駛的安全性。由此可見，通過把無人駕駛與人工智能進(jìn)行結(jié)合，無人駕駛的安全性得到了極大的保障[7-8]。

泊車屬于駕駛行為活動的重要組成部分。一般而言，泊車的難度較大，稍微不注意就容易出現(xiàn)剮蹭、碰撞等事故。駕駛?cè)藛T主要根據(jù)駕駛經(jīng)驗，進(jìn)行泊車。而后視鏡、倒車影像與車載雷達(dá)的介入便于駕駛?cè)藛T泊車。由于駕駛?cè)藛T泊車的主觀性較強(qiáng)，如果泊車判斷失誤，就容易增加安全事故發(fā)生率。隨著人工智能技術(shù)在無人駕駛中的應(yīng)用，泊車難度進(jìn)一步下降。人工智能可以探測周圍環(huán)境，并根據(jù)停車環(huán)境精準(zhǔn)計算泊車位置，進(jìn)而安全準(zhǔn)確停車。同時，科學(xué)的規(guī)劃路線有利于降低耗油量。在傳統(tǒng)的駕駛過程中，駕駛?cè)藛T可能選擇的不是最優(yōu)路線，進(jìn)而增加耗油量。依靠人工智能，駕駛?cè)藛T可以獲知目的地與出發(fā)地之間的路況以及距離，進(jìn)而更好地規(guī)劃行駛路徑。與此同時，在人工智能的作用下，無人駕駛汽車能夠科學(xué)地選擇最佳行駛速度，這也有助于降低油耗，節(jié)約行駛成本[9-10]。

3 人工智能技術(shù)在無人駕駛汽車領(lǐng)域中的應(yīng)用

3.1 無人駕駛汽車圖形識別與感知

3.1.1 雷達(dá)傳感器。雷達(dá)傳感器主要通過探測周圍路況的方法，避免無人駕駛汽車在行駛的過程中遇到障礙物，提高安全駕駛水平。激光雷達(dá)、毫米波雷達(dá)、超聲波雷達(dá)等常被應(yīng)用在無人駕駛汽車中。這幾種雷達(dá)擁有各自的應(yīng)用優(yōu)勢和劣勢。激光雷達(dá)的優(yōu)勢在于探測的精度高，能夠準(zhǔn)確感知周圍事物;探測的范圍廣，有利于保障無人駕駛汽車安全行駛。劣勢在于探測的成本較高。毫米波雷達(dá)的優(yōu)勢在于探測費用低，探測距離遠(yuǎn)，不過相比激光雷達(dá)，其探測精度不高。超聲波雷達(dá)的優(yōu)勢在于探測費用最低（這三種雷達(dá)對比），劣勢在于探測精度低。

3.1.2 視覺傳感器。視覺傳感器主要通過識別車道線、交通信號燈、行人及車輛等，確保無人汽車安全行駛。視覺傳感器作用的發(fā)揮離不開攝像頭。其中，攝像頭主要分為有單目、雙目、紅外攝像頭。總體來看，視覺傳感器的應(yīng)用成本并不高，也就是說，只需要花費極少的費用，就可以安裝視覺傳感器。不過，視覺傳感器性能的穩(wěn)定性不高，容易受周圍環(huán)境的影響。在這種情況之下，就不容易發(fā)揮視覺傳感器在感知周圍事物方面的作用。為提高無人駕駛汽車的感知能力，人們需要認(rèn)真地研究、開發(fā)圖像識別技術(shù)。

3.1.3 定位及位姿傳感器。其通過進(jìn)行定位、位姿感知，避免無人駕駛汽車偏離正確方向。當(dāng)前，我國主要應(yīng)用RTK-GPS技術(shù)，獲得經(jīng)緯坐標(biāo)、速度及行駛角度等信息。不過，RTK-GPS技術(shù)在實際應(yīng)用過程中會出現(xiàn)一定的問題。比如，周圍建筑物會影響所獲得信息的準(zhǔn)確性;隨著距離的增加，RTK-GPS技術(shù)應(yīng)用的準(zhǔn)確度會降低。為促進(jìn)無人駕駛事業(yè)發(fā)展，我國在一些省市建立了固定差分基站系統(tǒng)。這樣就可以大大保證獲得的經(jīng)緯坐標(biāo)、速度及行駛角度等信息的精準(zhǔn)性。

3.1.4 車身傳感器。其是車輛自帶的系統(tǒng)，在車身傳感器的作用下，就可以獲取車速、輪速以及擋位信息，以此提高安全駕駛水平。

3.2 無人駕駛汽車深度學(xué)習(xí)系統(tǒng)

在無人駕駛汽車中，計算機(jī)代替了人類大腦，其需要根據(jù)周圍環(huán)境，準(zhǔn)確做出行駛判斷，合理地規(guī)劃行駛路線。無人駕駛汽車應(yīng)用的計算機(jī)與平常所指的計算機(jī)存在差異。無人駕駛汽車在行駛過程中容易因道路障礙物而產(chǎn)生振動。因此，人們要優(yōu)化無人駕駛汽車中應(yīng)用的計算機(jī)，保證計算機(jī)的適用性。通常主要應(yīng)用工控機(jī)，通過運行智能系統(tǒng)，完成各項操作。為提升無人駕駛水平，人們要積極地研究無人駕駛汽車深度學(xué)習(xí)技術(shù)，進(jìn)而構(gòu)建相應(yīng)的系統(tǒng)。可以說，無人駕駛汽車深度學(xué)習(xí)技術(shù)的發(fā)展水平直接影響無人駕駛水平。無人駕駛汽車深度學(xué)習(xí)主要通過研究人的神經(jīng)系統(tǒng)來構(gòu)建一種無人駕駛技術(shù)。無人駕駛汽車深度學(xué)習(xí)系統(tǒng)可以更好地根據(jù)外部情況，適時調(diào)整駕駛行為。

深度學(xué)習(xí)技術(shù)在無人駕駛汽車中的應(yīng)用步驟如下：一是數(shù)據(jù)準(zhǔn)備，即進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲訓(xùn)練，為深度學(xué)習(xí)技術(shù)的開展奠定基礎(chǔ);二是無監(jiān)督學(xué)習(xí)，主要通過輸入大量數(shù)據(jù)的方式讓計算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行學(xué)習(xí)，提高數(shù)據(jù)信息處理水平;三是判斷、處理數(shù)據(jù)，即合理地劃分?jǐn)?shù)據(jù)，并對數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷、處理等;四是運行監(jiān)督學(xué)習(xí)系統(tǒng)，不斷地提升系統(tǒng)深度學(xué)習(xí)能力;五是輸入后運用監(jiān)督學(xué)習(xí)調(diào)整所有層，保證深度學(xué)習(xí)水平。

3.3 無人駕駛汽車信息共享

無人駕駛汽車信息共享的實現(xiàn)與無線網(wǎng)絡(luò)具有重要的關(guān)系。無人駕駛汽車需要應(yīng)用無線網(wǎng)絡(luò)把位置信息、路況信息等分享給其他汽車。通過信息共享，其他無人駕駛汽車就可以及時規(guī)劃最佳的行駛路線。3D路況感應(yīng)可以更好地感知周圍路況信息，為無人駕駛汽車提供切實有效的行駛信息。無人駕駛汽車在行駛過程中會收到大量信息，為發(fā)揮信息的指導(dǎo)價值，要合理地過濾無用信息，留下有效信息。

4 無人駕駛?cè)斯ぶ悄芷嚨膯栴}和對策

4.1 無人駕駛?cè)斯ぶ悄芷嚧嬖诘膯栴}

目前，無人駕駛?cè)斯ぶ悄芷囘€存在一定的問題，影響了駕駛效果。一是汽車駕駛的體驗感下降。無人駕駛依靠的是計算機(jī)技術(shù)、人工智能，在這些技術(shù)的支持下，無人駕駛才得以實現(xiàn)。由于無人駕駛?cè)鄙倭巳说拇嬖冢{駛愛好者的體驗感下降，即不能夠真正地感受無人駕駛的樂趣。在這種情況之下，駕駛愛好者容易對無人駕駛出現(xiàn)抵觸心理。二是無人駕駛技術(shù)并不能夠達(dá)到人類的判斷級別。無人駕駛技術(shù)存在一些弊端，不利于保障人員安全。主要表現(xiàn)為在發(fā)生危險時，無人駕駛技術(shù)會事先感知阻力，進(jìn)而選擇處理危險的方式。通常，沖向汽車的阻力大于沖向人的阻力。無人駕駛汽車往往會選擇保護(hù)汽車，這樣無疑會對人們的生命安全產(chǎn)生極大的威脅。三是無人駕駛汽車仍舊處于初級階段。雖然我國已經(jīng)投入了很多年的時間研究無人駕駛技術(shù)，致力于研發(fā)智能化、自動化的無人駕駛汽車，以便為廣大人民群眾的生活提供諸多便利，但是無人駕駛汽車仍舊處于初級階段，并不能夠代替?zhèn)鹘y(tǒng)汽車。未來，很長一段時間內(nèi)有人駕駛汽車仍居于主導(dǎo)地位。之后，無人駕駛汽車和有人駕駛汽車會并存在社會生活中。為提高交通安全水平，促進(jìn)社會健康發(fā)展，要探究解決兩者矛盾與沖突的方法。與此同時，還要積極地推廣成熟發(fā)展的無人駕駛汽車。

4.2 無人駕駛?cè)斯ぶ悄芷噯栴}的解決

為更好地推廣無人駕駛?cè)斯ぶ悄芷嚕浞值匕l(fā)揮無人駕駛?cè)斯ぶ悄芷嚨姆e極作用，人們需要構(gòu)建解決策略。當(dāng)前，汽車愛好者大多追求競技體驗感，希望通過比賽獲得良好體驗。為增強(qiáng)汽車愛好者的體驗感，無人駕駛?cè)斯ぶ悄芷嚳梢栽O(shè)置實用與競技兩種駕駛模式，生活中可以應(yīng)用無人駕駛模式，競賽中規(guī)定駕駛?cè)藛T操作汽車，從而保證無人駕駛的安全性。受阻力的影響，無人駕駛?cè)斯ぶ悄芷囋诒Ｗo(hù)汽車安全的同時威脅著人員生命安全，這違背了安全研發(fā)原則。為保證人員安全，有必要優(yōu)化防抱死制動系統(tǒng)與牽引穩(wěn)定控制系統(tǒng)，發(fā)揮這些系統(tǒng)的積極作用。新型防抱死制動系統(tǒng)需要具備監(jiān)控輪胎動向的功能，若是發(fā)現(xiàn)異常，則需要及時鎖死輪胎，以防事故發(fā)生。未來，人們要有效處理無人駕駛汽車與有人駕駛汽車存在的沖突。我國需要完善相關(guān)法律法規(guī)，進(jìn)而應(yīng)用法律法規(guī)解決兩者的沖突。另外，要深入地開發(fā)無人駕駛?cè)斯ぶ悄芷嚕瑑?yōu)化其性能，進(jìn)而更好地推廣該種汽車。

5 結(jié)語

現(xiàn)如今，人工智能技術(shù)深刻地影響著人們的生產(chǎn)、生活，為人們的生產(chǎn)、生活提供了諸多便利。無人駕駛是社會發(fā)展的重要方向，因此我國積極地發(fā)展無人駕駛技術(shù)。而人工智能技術(shù)是無人駕駛技術(shù)的重要組成部分。隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展和成熟，無人駕駛進(jìn)入新的發(fā)展階段。由于無人駕駛的發(fā)展離不開人工智能技術(shù)，因此有必要大力研究人工智能技術(shù)，并加快人工智能技術(shù)與駕駛技術(shù)的有效融合，提高無人駕駛的智能化水平。

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