专家解读智能车环境感知及高精度定位技术

智能网联大潮下，ADAS作为离现实最近的自动驾驶实现手段，备受行业关注。近日，“第三届智能汽车技术国际论坛暨创新展”集合诸多行业专家、学者针对此话题展开深入探讨，盖世汽车将论坛中部分演讲进行梳理，以飨以内。

清华大学汽车安全与节能国家重点实验室杨殿阁教授

以下内容为清华大学汽车安全与节能国家重点实验室杨殿阁教授关于“智能车环境感知及高精度定位技术”的演讲实录：

我就智能汽车环境感知及高精度导航技术谈一些自己浅显的认识。

我的报告分三部分：结合智能车的发展历史跟大家探讨一下智能车的环境感知技术对智能车发展的驱动。

我们首先看一下智能汽车的发展历史，大家在互联网上搜索智能汽车、自动驾驶，搜到的最早的历史在一百年前，1925年在美国纽约，美国一家无线电公司，在一辆轿车基础上面做了“无人”驾驶汽车。大家知道今天讨论的是车在高速公路上面的无人驾驶，一百年前美国已经有人在城市里面实现了“无人”驾驶。我仔细查了这个车的资料，发现没有什么环境感知的能力，所以也不具备避撞、不具备选择路线的能力。所有无人驾驶的实现通过无线遥控来实现，充其量是一个无线遥控的汽车，不能称之为自动驾驶的车。第一代自动驾驶车，应该是1953年通用和美国无线电公司联合开发的无人驾驶车，这个车实现的理念在39年贝尔先生提出的魔术公路的基础上面，通过道路铺设磁钉的方式实现车辆的导航引导。英国的道路交通研究所在1960年把这个技术发挥到极致，通过道路磁钉的引导，在不同路况不同天气的情况下实现了车辆差不多114公里速度的无人驾驶。我们看到在五六十年前自动驾驶的汽车，它的环境感知能力是比较弱的，车辆的导航引导主要通过道路磁钉来实现。

到八九十年代，计算机视觉技术以及雷达的发展，让无人车技术进入新的阶段。在80年代，慕尼黑在奔驰轿车上面基于计算机视觉实现了无人驾驶。图中看到 1987年美国DARPA在ALV的计划，通过计算机视觉实现车辆在复杂山区情况下的无人驾驶。中间是丰田ASV智能车，这个车很有名，很多人看过这一张图，丰田在这个车上使用了雷达、使用了计算机视觉、车道保持等很多ADAS功能。最右边是美国加州伯克利PATH技术，它把雷达技术、车间通信技术、道路磁钉技术综合应用在一起，实现了汽车队列的自动驾驶。跟50年前的道路磁钉技术相比，我们说PATH的自动车具备更多环境感知的能力，车辆不仅能够感受到在路上的位置，通过雷达具备了避撞功能，同时具备了路线自动选择的能力。所以我们看到八九十年代视觉传感器的发展对智能驾驶的推动非常大，特别是我们今天看到ADAS的很多应用都是在这个阶段产生的。

进入21世纪以后，无人车发展进入一个新的阶段。其中可以看作里程碑的是美国的DARPA大赛。2004年举行了第一次无人车的大赛，第一届、第二届的大赛都在沙漠地区完成，一共200多公里的路程。第二届大赛，斯坦福大学使用了LIDAR，使用了计算机视觉。第三届大赛是在城市里面举行的。这个比赛虽然办了三届，但对于无人车的发展和推动是非常大的。

我们看到中间谷歌第一代智能车，这是基于斯坦福相关的技术基础上，基于LIDAR技术开发出来的。右侧是谷歌第二代的智能车，在电动车技术上开发出来的无人智能电动车，我们要理解到，就是说对智能车的发展来讲，特别谷歌、百度这样的公司进入这个领域，除了跟我们智能车技术相关以外，新能源车在里面也起到了非常重要的推动作用。

对智能车来讲，21世纪，这十年里面激光雷达，特别LIDAR是无人驾驶发展的很重要的推动力。将近一百多年的历史，传感器技术的发展、环境感知能力的不断增强是无人车发展重要的推动力。当然今天我们谈到无人驾驶，大家会觉得这是很遥远，特别对普通的百姓来讲，虽然谷歌无人车在加州跑了上百万英里，拉到北京，这个可能就不行了。我们大家知道，无人车的实现需要比较长的时间的，但是马云先生也说了，理想我们还是要有的，万一实现了呢。

我们汽车企业、行业对智能车相对来说比普通的百姓更加乐观一些。这是李骏院士昨天报告的一张图，我专门截了下来，大家可以看到，我们在2025年，在挚途 4.0实现的时候是全自动化的无人驾驶。这里面我注意到了，他把智能车起名为挚途，我想体现了我们在攻克智能车、无人驾驶的过程当中充满了信心，也充满了应对各种各样困难的决心。不仅一汽，大家如果最近一段时间参加各种各样的论坛，比如说日产、宝马、大众、奔驰，大家几乎不约而同把他们产业化的时间放在 2025年，在2025年基本上可以实现它的产业化。

这是昨天一位先生的图，从这一张图可以看到，这代表汽车零部件公司、汽车电子公司，他的规划里面到2025年全自动的驾驶能够得以实现，其实不仅大陆是这样，如果大家把博世这个图找出来，发现也是到2025年。

昨天有一个专家提到IEEE的预测，IEEE的预测比我们汽车厂商更加乐观一些，2020年预测到沃尔沃、通用、奥迪、宝马、奔驰、日产都会推出全自动驾驶的无人车。到2040年市场渗透率达到75%，我们看到是非常乐观的一个数字。

这是清华大学跟工信部，以及我们的联盟一起制定的关于对我们国家智能化发展的预测。根据我们的预测，在最近两到三年之内，从2016年到2018年更多是 ADAS的推进，自适应巡航、车道保持、辅助泊车、辅助换道等等。到2020年左右有条件的自动驾驶，高速公路的自动驾驶，交叉口辅助通行等等。预测 2025年车路协同控制，市区自动驾驶、无人驾驶得以实现。我们对车联网技术也做了预测，纵轴，我们认为最近一些年内，比如说车联网更多的停留在联网辅助信息交互的阶段，在中期发展到联网的协同感知阶段，到2025年左右真正会走到联网的协同控制决策阶段。

前面看到了各家厂家对于无人车发展的预测，我们说理想非常美好，但现实很骨感。从现在到2025年不到十年的时间，百姓对无人车上路觉得遥遥无期。为什么?觉得很困难，一定有一些关键的瓶颈技术阻碍着无人车的发展。我们下面看看无人车的关键技术。