無人駕駛技術(shù)介紹

無人駕駛技術(shù)

——無人駕駛簡介報告目錄一、無人駕駛技術(shù)簡介二、無人駕駛技術(shù)現(xiàn)狀三、傳感器在無人駕駛中的應(yīng)用四、強(qiáng)化學(xué)習(xí)在無人駕駛中的應(yīng)用五、無人駕駛的規(guī)劃六、展望一、無人駕駛技術(shù)簡介1，無人駕駛系統(tǒng)是一個復(fù)雜的系統(tǒng)，系統(tǒng)主要由三部分組成：算法端、Client端和云端。其中算法端包括面向傳感、感知和決策等關(guān)鍵步驟的算法；Client端包括機(jī)器人操作系統(tǒng)及硬件平臺；云端包括數(shù)據(jù)存儲、模擬、高精度地圖繪制及深度學(xué)習(xí)模型訓(xùn)練。一、無人駕駛技術(shù)簡介2，無人駕駛技術(shù)是多個技術(shù)的集成，包括傳感器、定位與深度學(xué)習(xí)，高精地圖、路徑規(guī)劃、障礙物檢測與規(guī)避、機(jī)械控制、系統(tǒng)集成與優(yōu)化、能耗與散熱管理等。二、無人駕駛技術(shù)現(xiàn)狀自從無人駕駛進(jìn)入公眾視野，各大傳統(tǒng)汽車廠商和高科技企業(yè)相繼發(fā)布其在無人駕駛領(lǐng)域的研究成果，也相繼推出了各自的（半）自動駕駛原型車。二、無人駕駛技術(shù)現(xiàn)狀1，谷歌采取全自動無人車的策略，谷歌表示將努力在2020年完成無人駕駛的技術(shù)開發(fā)，截至2016年11月，谷歌的60輛無人車已經(jīng)行駛超過200萬英里。該公司的每月事故報告透明數(shù)據(jù)顯示，7年間只發(fā)生過17次小事故，沒出現(xiàn)一例重傷。多數(shù)事故的原因是其他車輛的行駛難以預(yù)測，或者后方車輛追尾。2，百度在2015年年底完成了城市環(huán)路及高速混合路況的全自動駕駛，百度公布的路測路線顯示，百度無人駕駛車從位于北京中關(guān)村軟件園的百度大廈附近出發(fā)，駛?cè)隚7京新高速公路，經(jīng)五環(huán)路，抵達(dá)奧林匹克森林公園，并隨后按原路線返回。百度無人駕駛車往返全程均實現(xiàn)自動駕駛，并實現(xiàn)了多次跟車減速、變道、超車、上下匝道、調(diào)頭等復(fù)雜駕駛動作，完成了進(jìn)入高速（匯入車流）到駛出高速（離開車流）的不同道路場景的切換。測試時最高速度達(dá)到100公里/小時。二、無人駕駛技術(shù)現(xiàn)狀3，寶馬在2015年7月上海創(chuàng)新日上曾以0~210km/h的車速實現(xiàn)了車速車道跟蹤駕駛系統(tǒng)、全自動遙控泊車、防碰撞系統(tǒng)的演示。4，奧迪在2016年2月的柏林電影節(jié)上，實現(xiàn)了短距離的城市非封閉道路試驗性的自動駕駛。5，長安汽車現(xiàn)在有高速環(huán)境版和城區(qū)低速版兩類無人駕駛原型車，長安汽車已實現(xiàn)了從重慶到北京的2000公里實際道路無人駕駛。6，特斯拉目前生產(chǎn)的車型包括ModelS，ModelX和未來的Model3，在生產(chǎn)時采用了新硬件，支持全自動無人駕駛技術(shù)，一旦美國聯(lián)邦政府開綠燈后，這些汽車就可以升級無人駕駛功能了。2016年5月，特斯拉S型轎車在佛羅里達(dá)州發(fā)生致命車禍，這是首起自動駕駛汽車致命車禍。三、傳感器在無人駕駛中的應(yīng)用三、傳感器在無人駕駛中的應(yīng)用1、光學(xué)雷達(dá)（1）高精度地圖的繪制（2）基于點云的定位（3）障礙物檢測三、傳感器在無人駕駛中的應(yīng)用2，GPS及慣性傳感器（1）GPS系統(tǒng)包括太空中的32顆GPS衛(wèi)星，地面上一個主控站，三個數(shù)據(jù)注入站和五個檢測站及作為用戶端的GPS接收機(jī)。最少只需要其中3顆衛(wèi)星，就能迅速確定用戶端在地球上所處的位置及海拔高度。（2）慣性傳感器主要用來檢測和測量加速度與旋轉(zhuǎn)運動的傳感器。（3）采用卡爾曼濾波器對慣性傳感器與GPS數(shù)據(jù)進(jìn)行融合，可以得到比較實時與精準(zhǔn)的定位。三、傳感器在無人駕駛中的應(yīng)用3，視覺傳感器（1）物體的識別與跟蹤（2）視覺里程計（3）稠密地圖的構(gòu)建四、強(qiáng)化學(xué)習(xí)在無人駕駛中的應(yīng)用強(qiáng)化學(xué)習(xí)的目的是通過和環(huán)境交互學(xué)習(xí)到如何在相應(yīng)的觀測中采取最優(yōu)行為。行為的好壞可以通過環(huán)境給的獎勵確定。不同的環(huán)境有不同的觀測和獎勵。駕駛中環(huán)境的監(jiān)測是攝像頭和激光雷達(dá)采集到的周圍環(huán)境的圖像和點云，以及其他傳感器的輸出（如行駛速度、GPS定位和行駛方向）。駕駛中的環(huán)境的獎勵根據(jù)任務(wù)的不同，可以通過到達(dá)終點的速度、舒適度和安全性等指標(biāo)確定。五、無人駕駛的規(guī)劃無人駕駛規(guī)劃控制在廣義上可以劃分成無人車路由尋徑、行為決策、動作規(guī)劃、以及反饋控制等幾個部分。五、無人駕駛的規(guī)劃Dijkstra算法簡單說來，就是從起始點訪問其他臨近節(jié)點，并將該節(jié)點加入待檢查節(jié)點集合中，使用松弛算法更新待檢查節(jié)點的路徑長度值。只要圖不存在負(fù)權(quán)值的邊，Dijkstra算法能夠確保找到最短路徑。在下面的圖中，粉色的方格為起始點，藍(lán)紫色的方格為目標(biāo)點，青綠色的方格則為Dijkstra算法所掃描的節(jié)點。淡色的節(jié)點是距離起始點較遠(yuǎn)的節(jié)點。五、無人駕駛的規(guī)劃貪心最好優(yōu)先搜索算法五、無人駕駛的規(guī)劃五、無人駕駛的規(guī)劃A*算法與Dijkstra算法相似的是，A*算法也能保證找到最短路徑。同時A*算法也像貪心最好優(yōu)先搜索算法一樣，使用一種啟發(fā)值對算法進(jìn)行引導(dǎo)。在剛才的簡單尋路問題中，它能夠像貪心最好優(yōu)先搜索算法一樣快。六、展望1，現(xiàn)在——2020年

現(xiàn)今已有無數(shù)人投身于無人車領(lǐng)域，長期積累的科研結(jié)果及工程進(jìn)步都致力于將無人駕駛汽車在2020年成為現(xiàn)實。人工智能是無人駕駛的核心。2,2020——2040年

在這20年間，傳統(tǒng)的人為操控汽車及無人車將共存。考慮到每一輛機(jī)動車的使用壽命是10-15年，我們可以