本文從概述篇、技術(shù)篇、人才篇、應(yīng)用篇、趨勢篇5個(gè)部分描述了自動(dòng)駕駛的情況。

當(dāng)今，自動(dòng)駕駛技術(shù)已經(jīng)成為整個(gè)汽車產(chǎn)業(yè)的最新發(fā)展方向。應(yīng)用自動(dòng)駕駛技術(shù)可以全面提升汽車駕駛的安全性、舒適性，滿足更高層次的市場需求等。自動(dòng)駕駛技術(shù)得益于人工智能技術(shù)的應(yīng)用及推廣，在環(huán)境感知、精準(zhǔn)定位、決策與規(guī)劃、控制與執(zhí)行、高精地圖與車聯(lián)網(wǎng)V2X等方面實(shí)現(xiàn)了全面提升。

科研院校、汽車制造廠商、科技公司、自動(dòng)駕駛汽車創(chuàng)業(yè)公司以及汽車零部件供應(yīng)商在自動(dòng)駕駛技術(shù)領(lǐng)域進(jìn)行不斷地探索，尋求通過人工智能技術(shù)來獲得技術(shù)上的新突破。

本報(bào)告在此背景下，對自動(dòng)駕駛汽車進(jìn)行了簡單梳理，包括以下內(nèi)容：

概述篇

定義

自動(dòng)駕駛汽車（AutomatedVehicle；Intelligent Vehicle；Autonomous Vehicle；Self-driving Car；Driverless Car）又稱智能汽車、自主汽車、自動(dòng)駕駛汽車或輪式移動(dòng)機(jī)器人，是一種通過計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛的智能汽車。

在介紹自動(dòng)駕駛汽車之前，我們先來了解一下SAE J3016標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)于2014年由美國SAEInternational（國際汽車工程師學(xué)會(huì)）制定，內(nèi)容如下圖所示。

SAE J3016標(biāo)準(zhǔn)

國外發(fā)展圖譜

小編將為大家梳理國外無人駕駛汽車發(fā)展歷程。

下圖所示為國外發(fā)展的重要時(shí)間節(jié)點(diǎn)事件，點(diǎn)擊下方鏈接可了解自動(dòng)駕駛汽車發(fā)展詳情。

從20世紀(jì)70年代至今，自動(dòng)駕駛汽車的發(fā)展經(jīng)歷了哪些歷史性的變革？

國內(nèi)發(fā)展圖譜

下圖所示為國內(nèi)發(fā)展的重要時(shí)間節(jié)點(diǎn)事件，點(diǎn)擊下方鏈接可了解自動(dòng)駕駛汽車發(fā)展詳情。

從20世紀(jì)70年代至今，自動(dòng)駕駛汽車的發(fā)展經(jīng)歷了哪些歷史性的變革？

技術(shù)篇

技術(shù)篇著重對無人駕駛技術(shù)研究中的重要技術(shù)進(jìn)行介紹，如下所示。

環(huán)境感知

環(huán)境感知作為其他部分的基礎(chǔ)，處于自動(dòng)駕駛汽車與外界環(huán)境信息交互的關(guān)鍵位置，是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛的前提條件，起著人類駕駛員“眼睛”“耳朵”的作用。

環(huán)境感知技術(shù)是利用攝像機(jī)、激光雷達(dá)、毫米波雷達(dá)、超聲波等車載傳感器，以及V2X和5G網(wǎng)絡(luò)等獲取汽車所處的交通環(huán)境信息和車輛狀態(tài)信息等多源信息，為自動(dòng)駕駛汽車的決策規(guī)劃進(jìn)行服務(wù)。

精準(zhǔn)定位

自動(dòng)駕駛汽車的基礎(chǔ)是精準(zhǔn)導(dǎo)航，不僅需要獲取車輛與外界環(huán)境的相對位置關(guān)系，還需要通過車身狀態(tài)感知確定車輛的絕對位置與方位。

決策與規(guī)劃

智能汽車根據(jù)傳感器輸入的各種參數(shù)等生成期望的路徑，并將相應(yīng)的控制量提供給后續(xù)的控制器。所以決策規(guī)劃是一項(xiàng)重要的研究內(nèi)容，決定了在行駛過程中車輛能否順暢、準(zhǔn)確地完成各種駕駛行為。

控制與執(zhí)行

自動(dòng)駕駛汽車的車輛控制系統(tǒng)是自動(dòng)駕駛汽車行駛的基礎(chǔ)，包括車輛的縱向控制和橫向控制。

縱向控制，即車輛的驅(qū)動(dòng)與制動(dòng)控制，是指通過對油門和制動(dòng)的協(xié)調(diào)，實(shí)現(xiàn)對期望車速的精確跟隨。

橫向控制，即通過方向盤角度的調(diào)整以及輪胎力的控制，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛汽車的路徑跟蹤。

高精地圖與車聯(lián)網(wǎng)V2X

高精地圖擁有精確的車輛位置信息和豐富的道路元素?cái)?shù)據(jù)信息，起到構(gòu)建類似于人腦對于空間的整體記憶與認(rèn)知的功能，可以幫助汽車預(yù)知路面復(fù)雜信息，如坡度、曲率、航向等，更好地規(guī)避潛在的風(fēng)險(xiǎn)，是自動(dòng)駕駛汽車的核心技術(shù)之一。

V2X表示Vehicle to X，其中X表示基礎(chǔ)設(shè)施（Infrastructure）、車輛（Vehicle）、行人（Pedestrian）、道路（Road）等。V2X網(wǎng)聯(lián)通信集成了V2N、V2V、V2I和V2P共四類關(guān)健技術(shù)。

人才篇

人才篇第一部分通過AMiner大數(shù)據(jù)平臺對AMiner的自動(dòng)駕駛?cè)瞬艓爝M(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘，統(tǒng)計(jì)分析出領(lǐng)域內(nèi)學(xué)者分布及遷徙。第二部分介紹了目前自動(dòng)駕駛汽車領(lǐng)域的國內(nèi)外代表性研究學(xué)者。

國外學(xué)者分布

AMiner以“automated vehicle”為關(guān)鍵詞，對自動(dòng)駕駛領(lǐng)域全球top1000的學(xué)者進(jìn)行計(jì)算分析，繪制了該領(lǐng)域?qū)W者的全球分布地圖如下。

根據(jù)上圖，我們可以得出以下結(jié)論：

從國家來看，美國是自動(dòng)駕駛汽車研究學(xué)者聚集最多的國家，英國、中國緊隨其后，加拿大和意大利也聚集了很多該領(lǐng)域的人才。

從地區(qū)來看，西歐是自動(dòng)駕駛汽車人才的集中地，而中國大陸、美國東部等地區(qū)也吸引了大量自動(dòng)駕駛汽車的研究學(xué)者。

國外學(xué)者遷徙

AMiner對全球自動(dòng)駕駛汽車領(lǐng)域最具影響力的1000人的遷徙路徑進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析，得出下圖所示的各國人才逆順差對比圖。

由上圖可以看出，各國自動(dòng)駕駛領(lǐng)域人才的流失和引進(jìn)是相對比較均衡的。

其中美國是自動(dòng)駕駛領(lǐng)域人才流動(dòng)大國，人才輸入和輸出都大幅領(lǐng)先，且從數(shù)據(jù)來看，人才流出略大于流入。英國、德國、中國和加拿大等國人才流動(dòng)量落后于美國，中國人才流入量大于流出量。

自動(dòng)駕駛領(lǐng)域全球人才遷徙動(dòng)圖

國內(nèi)學(xué)者分布

AMiner以“automated vehicle”為關(guān)鍵詞，對自動(dòng)駕駛領(lǐng)域中國top1000的學(xué)者進(jìn)行計(jì)算分析，繪制了該領(lǐng)域?qū)W者的中國分布地圖。

根據(jù)上圖，我們可以看出：

自動(dòng)駕駛研究學(xué)者在中國主要集中在北京、上海和南京，其次西安、長沙、武漢和成都也聚集了部分該領(lǐng)域的人才。

國內(nèi)代表性研究學(xué)者

自動(dòng)駕駛技術(shù)領(lǐng)域的國內(nèi)代表性研究學(xué)者包括賀漢根、李德毅、楊靜宇、鄭南寧等。

應(yīng)用篇

業(yè)界普遍認(rèn)為，自動(dòng)駕駛技術(shù)在公共交通領(lǐng)域和特定場所的使用將早于在個(gè)人乘用車市場的普及。自動(dòng)駕駛汽車將最先應(yīng)用的行業(yè)包括公共交通、快遞運(yùn)輸、服務(wù)于老年人和殘疾人，如下圖所示。

趨勢篇

歐盟的歐洲委員會(huì)當(dāng)?shù)貢r(shí)間5月17日公布的自動(dòng)駕駛時(shí)間進(jìn)度表指出，計(jì)劃到2020年在高速公路上實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛，在城市中心區(qū)域?qū)崿F(xiàn)低速自動(dòng)駕駛；到2030年普及完全自動(dòng)駕駛。

我國發(fā)布的《節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖》指出：

到2020年，輔助自動(dòng)駕駛車輛市場占有率將達(dá)50％；

到2025年，高度自動(dòng)駕駛車輛市場占有率將達(dá)約15％；

到2030年，完全自動(dòng)駕駛車輛市場占有率將近10％。

全局熱點(diǎn)

通過AMiner對1968 – 2017年間自動(dòng)駕駛領(lǐng)域論文的挖掘，我們總結(jié)出50年來，自動(dòng)駕駛的領(lǐng)域關(guān)鍵詞主要集中在control systems (控制系統(tǒng)）、nonlinear systems（非線性系統(tǒng)）、mathematical model（數(shù)學(xué)模型）等領(lǐng)域。

注：每個(gè)彩色分支表示一個(gè)關(guān)鍵詞領(lǐng)域，其寬度表示該關(guān)鍵詞的研究熱度。

各關(guān)鍵詞在每一年份（縱軸）的位置是按照這一時(shí)間點(diǎn)上的熱度高低進(jìn)行排序的。