1.2 汽车技术的发展

1.2.1 汽车工业的发展

1886年，世界上第一辆汽车诞生于德国，发明人是卡尔·本茨，他被业界誉为“汽车之父”。自此，替代马车的新一代日常交通工具正式登上了历史舞台。20世纪90年代中后期，随着高速公路、汽车工业、生产工艺的不断突破，汽车社会逐步形成。进入21世纪后，消费者对安全、舒适性需求的日益增长及政府相关法规政策的不断健全，已成为基于环境感知的高级驾驶辅助系统（Advanced Driving Assistance System,ADAS）产品大规模商业化的主要驱动力。而随着车用无线通信技术（Vehicle to X,V2X）、AI等技术的发展，我国作为全球第一大汽车市场，自主品牌已逐步崛起。我国在大力发展新能源汽车的同时，携手互联网科技公司致力于自动驾驶关键技术与应用创新，不断寻求新突破，而新能源与自动驾驶将会是我国汽车工业实现“弯道超车”的一个重要契机。汽车工业发展历程如图1-4所示。

图1-4 汽车工业发展历程

1.2.2 自动驾驶的发展

关于自动驾驶及规范智能汽车路测方面的探索，德国、美国、日本起步较早。

1939年，美国通用汽车公司在纽约世界博览会上首次展出了Futurama无人驾驶概念设计，提出了一种朴素的自动化高速公路设想。直至1984年，卡耐基梅隆大学研制了全球首辆真正意义上的无人驾驶车辆。进入21世纪，美国国防部先进研究计划局（Defense Advanced Research Projects Agency,DARPA）举办大挑战赛与城市挑战赛，掀起了无人驾驶技术研发的热潮，这是无人驾驶发展史上的里程碑事件。

2009年，谷歌正式启动无人驾驶汽车项目，谷歌是世界上第一家推行无人车上路测试的公司。2011年，德国柏林自由大学顺利挑战了交通信号灯、环岛、拥堵通行等诸多项目。2012年，谷歌无人车首获由美国内华达州颁发的第一张红色牌照。2016年，优步在美国正式向公众开放无人驾驶汽车出行服务。2016年12月，谷歌拆分无人驾驶业务，成立了Waymo实体公司，加速了无人驾驶汽车的商业化进程。

在我国，2014—2016年，李德毅院士领导的“猛狮Ⅱ号”团队在中国智能车未来挑战赛上蝉翼三连冠。2017年7月，百度CEO李彦宏亲自试乘百度自主研发的无人车，并发布了百度Apollo计划，即开源自动驾驶平台计划。2018年3月，我国正式颁发了3张智能网联汽车开放道路测试牌照。2018年8月，百度与金龙客车联合研制的无人驾驶小型巴士实现了小规模量产，该款无人小巴革新了传统驾驶舱设计，没有开放方向盘、刹车等操控装置，主要适用于园区、景区、码头等相对封闭的道路通勤。2019年9月，基于Apollo开放平台的自动驾驶出租车队Robo Taxi在湖南长沙正式试运营。

自动驾驶主要分为两种技术路线，一种是基于车侧的单车智能技术路线，另一种是通过对车端和路端进行能力化，实现车与路的感知与协同，即车路协同技术路线。单车智能技术路线对车侧进行智能化升级和改造，通过在车上安装摄像头、激光雷达、毫米波雷达等传感器，让车感知到周围的情况，实现对道路要素和交通要素的感知，并自动做出反应。该技术路线的优点是场景的适应度高，不要求改造道路基础设施，其缺点是在超视距、视觉盲区、恶劣气象、逆光等环境下的感知效果会大打折扣。车路协同技术路线通过在车侧安装毫米波雷达、路侧单元（Road Side Unit,RSU）设备实现对交通要素和交通状态的感知，通过V2X将信息实时传送给车辆，实现车与路的感知与协同，从而实现自动驾驶。该技术路线的优点是能够解决单车智能超视距和视觉盲区的问题，让车辆能够更加安全地自动驾驶，其缺点是需要对现有道路基础设施进行改造，自动驾驶的路线和区域会受到改造范围的影响，道路基础建设周期较长、投资较大。