無人駕駛汽車系統性社會基礎設施研究

張銘偉 劉永浩

摘要：科技與城市的融合被認為是解決城市化進程中氣候變化、交通堵塞和溫室氣體排放等問題的可行途徑。科技在城市交通領域的應用逐漸成為當代城市發展的重要組成部分，也是解決城市交通帶來的問題的關鍵。本文主要分析了無人駕駛汽車的系統社會基礎設施。

關鍵詞：無人駕駛汽車;系統性社會基礎設施;管理創新

引言

無人駕駛技術的起源可以追溯到20世紀初，當時主要側重于自動加速、剎車、道路控制和基本速度控制。由于數字信息技術的突破和第四次工業革命的到來，無人駕駛技術取得了突破。到目前為止，它是汽車工業與人工智能（KI）、高性能計算、大數據、5G、物聯網、云計算等信息技術以及城市管理、交通和社會保障等深度集成的產物。因此，無人駕駛技術的跨國整合和發展對未來汽車工業具有重要的戰略意義。

1、無人駕駛汽車當前面臨的技術難題

無人駕駛汽車涉及的八個主要工藝模塊是感知設備、認知系統、計算機平臺、定位測繪、決策系統、駕駛管理、控制系統和云平臺。這八大工藝模塊包括激光雷達、照相機、計算機芯片、人工智能、信息和通信、大數據、車輛控制、高精度測繪、衛星導航等具體技術。棟因此，無人駕駛汽車是技術產品。目前，所有核心技術都在不斷發展和成熟，但還有很長的路要走。作者將按模塊介紹無人駕駛汽車的主要技術要點和問題。

1.1感知設備

無駕駛員的汽車必須用自己的眼睛和耳朵來判斷自己的環境，包括天氣情況、空氣條件、道路信息、環繞綠色的交通標志、環繞汽車的交通標志、非機動車輛、行人、動物等。棟不僅無人駕駛車輛必須準確識別物體屬性，而且還必須對這些目標和自己之間的速度、方向和距離做出判斷和估計，以便對自己的駕駛行為做出準確合理的決定，從而獲得正確的駕駛指令，損害最小。無人駕駛汽車的眼睛和耳朵是各種各樣的傳感器。主要有近程雷達（負責前制動和后制動）、遠程雷達（負責自動巡航控制）、視覺攝像機（負責盲區探測、側視圖、駕駛記錄器和倒車輔助）、3D-3D每個傳感器都有其優點和缺點，其操作參數也不同。在成本控制的前提下，盡量使用不影響車輛正常運行、在功率和責任范圍內互補的傳感配置。傳感器采集的數據利用傳感器融合技術進行組合，以盡可能準確地提供車體周圍的物理環境信息。

1.2決策系統

認知系統確定了無駕駛員車輛所處的環境后，決策規劃系統開始進行行為決策、路線規劃和交通規劃，并完成無人駕駛車輛的決策過程。決策系統的質量是評估無人駕駛汽車公司或專門從事該系統的公司是否具有行業核心競爭力的標準。該系統首先深入整合來自傳感器的信息，然后根據實際駕駛需求做出任務決策，避免因具體限制而產生的潛在障礙，并在起點和終點之間規劃一系列替代安全路徑，并選擇最佳路徑作為車輛行駛路徑。決策需要在開始時進行全球規劃，并在一定條件下規劃出最佳的無碰撞全球路徑。在此基礎上進行局部規劃，即道路根據車輛駕駛過程的局部信息進行規劃，以避免與未知障礙物發生碰撞。

2、解決社會基礎設施問題的方法

無人駕駛汽車的社會基礎設施是一個復雜系統。社會硬件基礎設施（智能基礎設施、無線網絡、邊緣數據中心、汽車充電站/堆棧、高精度測繪和高精度定位）和軟件基礎設施（商業保險、隱私保護、網絡安全、道德、技術標準和道路規則）市場化、市場化和政府管理可以根據這些問題的復雜性來使用。

2.1市場主導

根據清潔市場和技術發展進步規律，以市場為導向的模式在成本和收益平衡或者可以逐漸開始盈利的階段不斷有助于降低生產成本和擴大市場份額，這樣它就可以在法律的監管下成為一種逐漸可行的科技產品。市場。經過一段時間的發展，它已成為社會普遍認可的產品或服務，引起了政府監管機構的關注和重視，最后獲得了官方認可。政府將制定適當的補充法律法規，將這項技術推向法律領域。硬件基礎設施的一些技術問題可以用這種方法解決。一致的智能基礎設施需要大量的傳感元件，這種類型的傳感器的主要復雜性是需要在不斷改善產品性能的基礎上逐步降低生產成本。也有三種類型的基礎設施適合純市場方法：無線網絡、邊緣數據中心、高精度測繪和高精度定位。特別是當公司采用純市場方法，自主研發核心技術時，發展非核心技術合資企業和生產外包，可以被接受來優化資源配置，提高研發和生產效率，加快市場設計。

2.2政府主導

無人駕駛汽車軟件基礎設施很難通過清潔市場或政府支持的市場實現發展目標。此時，有必要在政府的領導下，提前研究制定相關法規，引領行業發展方向，逐步改善檢漏工作，填補這一過程中的空白。但是，政府模式缺乏內生能力，實施效率低，跟不上市場發展的速度和速度。商業保險、隱私保護、網絡安全、道德、技術標準和無人駕駛汽車交通法規都是當今迫切需要政策法規指導的模塊。政府有關部門應加強與行業領先企業和研究機構的合作，并定期舉行官方贊助的行業交流會議，使政府監督部門能夠充分了解和跟上行業最新發展趨勢，同時為行業領先公司或研究機構提供機會。

2.3實時任務的規劃

傳統的任務設計模板是基于后臺處理的。系統可以確保及時響應服務中斷子程序，而每個任務都按順序循環。同樣的任務優先級是這個設計模板的特征。但是，這種設計模板很難滿足實時性要求，系統穩定性受到每個程序的限制。一旦程序錯誤或緊急終止，整個系統將面臨停機或故障的風險。在實時操作系統的基礎上，應用程序可以一步步分為多個實時任務，這些任務由操作系統內核實時調度。基于基本資源管理的性能，實時操作系統進一步改善了任務的實時調度和處理性能，所以所有任務都可以在指定時間內完成，以保證管理系統的實時性能。

結束語

無人駕駛汽車的大規模商業應用近。目前，政府、汽車制造商、研究機構、保險公司和互聯網公司之間的密切合作對于促進技術發展，同時解決社會基礎設施問題仍然是必要的。同時，大規模商業化后，還必須根據其日益完善的技術特點和不斷發展的商業模式，及時調整監管政策，為新一代交通運輸方式和人們的生活方式奠定堅實的基礎。

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