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人工智能赋能无人驾驶 实现智慧交通新升级
2020/11/6 09:54   中国安防行业网      关键字:人工智能,无人驾,智慧交通      浏览量:
无人驾驶汽车几乎可以算是一些安防技术的跨界应用。也就是说无人驾驶技术虽然不能算作严格的安防市场,但是从本质上来说,也算是一个安防技术的应用市场,因此无人驾驶的发展带给安防企业的机遇是非常巨大的,这一切从海康、大华等企业这两年已经先后跨入无人驾驶汽车市场就可以看得出来。
  自动驾驶是通过自动驾驶系统,部分或完全的代替人类驾驶员,月安全地驾驶汽车。汽车自动驾驶系统是一个涵盖了多个功能模块和多种技术的复杂软硬件结合的系统。在机器学习、大数据和人工智能技术大规模崛起之前,自动驾驶系统和其他的机器人系统类似,整体解决方案基本依赖于传统的优化技术。随着人工智能和机器学习在计算机视觉、自然语言处理以及智能决策领域获得重大突破,学术和工业界也逐步开始在无人车系统的各个模块中进行基于人工智能和机器学习的探索。自动驾驶系统作为代替人类驾驶的解决方案,其设计思路和解决方法背后都蕴含了很多对人类驾驶习惯和行为的理解。现在,自动驾驶已经成为人工智能最具前景的应用之一。
  一、人工智能对于自动驾驶的重大意义
  人工智能技术是无人驾驶发展的基础,并且在系统上有着大量的应用,可以说是密不可分。这其中主要分为三大部分:环境感知模块、决策规划模块以及控制执行模块。
  (1)环境感知模块
  作为无人驾驶中最重要的一环,它的发展往往决定了无人驾驶的应用程度。无人驾驶最重要的就是实时感知周围环境信息,以便及时获取数据信息,这些都是由传感器完成的,比如摄像头、激光雷达、毫米波雷达、超声波传感器[4],无论是在熟悉的环境还是新环境,汽车可根据这些传感器数据做聚类处理,并利用各种算法对周围进行车道线或标志物检测,并通过系统内的分析模块来分析。唯一的不足就是已有的自身感知技术无法达到较高精度,只能通过GPS获取车身状态信息,位置来进行导航。
  (2)决策规划模块
  根据传感器传回的实时路网信息、交通环境信息和自身驾驶状态等信息,无人驾驶系统通过分析来产生决策,比如遵守交通规则(包括突发异常状况)的安全快速的自动驾驶决策[5]。這与最近刚出现的5G技术有关,由于无人驾驶技术在道路上会有巨量的实时数据进行传输和获取,原本的网络技术已经满足不了这种需求,5G就合理的应用起来,既更加保证了行驶的安全,也加速了该技术的发展。
  (3)控制执行模块
  根据规划的行驶轨迹,以及当前行驶的位置、姿态和速度,产生对油门、刹车、方向盘和变速杆等的控制命令。传统控制方法有PID控制、滑模控制、模糊控制、模型预测控制等[6]。如较低等级的汽车定速巡航到现在的无人驾驶都是这一模块控制的具体体现。
  4无人驾驶的优点与不足
  4.1无人驾驶优点
  随着近年来技术的完善,无人驾驶技术在生活中诸多领域体现除了极大地潜力,例如无人驾驶技术可以减少交通事故、缓解交通拥堵、降低能耗、保护环境等等。无人驾驶技术在被发明制造以前,人就早就有了类似的技术:飞机的自动驾驶,其存在的价值不正是减少人的疲劳,提高安全系数。无人驾驶亦是如此,且相对而言更加贴近人么生活,与人们息息相关。无人驾驶技术凭借其强大的适应性,正在融入人们的生活。在遵守交通规则方面,无人驾驶汽车会严格按照系统中的设定,一丝不苟的执行,不会出现闯红灯、超速的情况,极大程度上较少了违规率;在保护人们安全方面,也有巨大成效,凭借其对周围环境频繁的扫描,使汽车可以在紧急情况下提前做出反应;以往出现的疲劳驾驶、醉酒驾驶也会因为无人驾驶技术的存在,变得十分容易解决。
  二、无人驾驶中安防及相关产品技术应用
  从技术角度来说,无人驾驶汽车通过车载传感器或摄像头来获得道路、车辆位置和障碍物信息,自主控制车辆转向和速度,从而使车辆安全在道路上行驶,并到达预定目的地。这个过程涉及到诸如人工智能、传感器、机器视觉、自动控制等多项前沿技术。不难看出,这些技术与安防行业有着息息相关的联系。
  在无人驾驶汽车行驶的过程中,汽车需要通过视频监控,对路况、车辆以及行人等信息进行实时分析,及时做出反馈,因此图像传感器与视频分析技术对于无人驾驶汽车来说非常重要。
  总体来说,无人驾驶技术是一个涉及传感器、计算机、信息通讯、自动控制、导航定位、机器视觉、人工智能等多诸多前沿学科的综合技术。根据无人驾驶的职能模块,可将无人驾驶的关键技术分为:环境感知技术、定位导航技术、路径规划技术和决策控制技术。环境感知技术是通过多种传感器对车辆周围的环境信息进行感知;定位导航技术主要包括定位技术和导航技术;路径规划技术可以为无人驾驶提供最优的行车路径;决策控制技术相当于智能车的大脑,它通过综合分析环境感知系统提供的信息,对当前的车辆行为进行决策。可见,在无人驾驶系统中,诸如监控技术、机器视觉、人工智能等等支撑无人驾驶机车的关键技术,不少与安防的一些相关技术都有着较大的重叠,甚至有的完全是安防技术的直接应用,
  因此,无人驾驶汽车几乎可以算是一些安防技术的跨界应用。也就是说无人驾驶技术虽然不能算作严格的安防市场,但是从本质上来说,也算是一个安防技术的应用市场,因此无人驾驶的发展带给安防企业的机遇是非常巨大的,这一切从海康、大华等企业这两年已经先后跨入无人驾驶汽车市场就可以看得出来。

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