芯耀
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“無人駕駛”與“自動駕駛”，傻傻分不清楚？就在之前的一篇文章中，引用了王傳福的一句話，其說的是無人駕駛是“扯淡”（相關(guān)閱讀：無人駕駛是“扯淡”？是皇帝的新裝？），隨后也有小伙伴問，無人駕駛和自動駕駛有什么區(qū)別？為什么現(xiàn)在一直都在聊自動駕駛，卻鮮少有企業(yè)提無人駕駛？今天智駕最前沿就圍繞這個話題和大家簡單聊聊。
自動駕駛和無人駕駛有什么關(guān)聯(lián)？
人們對于自動駕駛汽車的夢想其實已經(jīng)有近一個世紀了，普遍被人認可的第一輛“自動駕駛”汽車是Stanford Cart（斯坦福汽車）。它最早建于1961年，它可以利用攝像頭和早期的人工智能系統(tǒng)來繞過障礙物。
隨后自動駕駛的研究就一直沒有停步，大家非常向往無人駕駛的場景的，甚至認為無人駕駛在不久便會成為現(xiàn)實。但隨著多年的技術(shù)推進，很多企業(yè)都發(fā)現(xiàn)無人駕駛是非常難實現(xiàn)的，即便到了2025年，自動駕駛依舊停留在早期階段，駕駛員的角色很難被系統(tǒng)完全替換。
嚴格來說，自動駕駛是一個寬泛的技術(shù)范疇，涵蓋了從初級駕駛輔助（如自適應(yīng)巡航、車道保持）到高度自動化駕駛甚至完全無人駕駛的全過程。而無人駕駛則專指完全無需人類介入、具備全場景自主決策能力的L5級別駕駛系統(tǒng)，是自動駕駛技術(shù)的終極目標。目前業(yè)內(nèi)大多數(shù)實際應(yīng)用和商業(yè)化產(chǎn)品仍停留在L1至L3級別，也就是所謂的“高階智駕”階段，而真正意義上的無人駕駛離我們的日常生活還存在一段較長的路要走。
自動駕駛的技術(shù)演進
自動駕駛的技術(shù)路徑并非一成不變，其中經(jīng)歷了單車智能與車路協(xié)同之間的路徑選擇，還有過純視覺與激光雷達之間的感知競爭，更經(jīng)歷了重高精度地圖到輕地圖重感知的方案變化，到現(xiàn)在，端到端技術(shù)的崛起，讓自動駕駛技術(shù)又進入了一個新的發(fā)展周期。
從技術(shù)架構(gòu)上來看，自動駕駛都離不開環(huán)境感知、決策規(guī)劃和控制執(zhí)行3大模塊，只是實現(xiàn)形式一直在變化。早期的自動駕駛系統(tǒng)較多依賴于高精度地圖數(shù)據(jù)，借助詳盡的道路結(jié)構(gòu)、車道標識、交通信號等靜態(tài)信息，結(jié)合定位和路徑規(guī)劃實現(xiàn)輔助駕駛。但隨著傳感器技術(shù)和人工智能算法的突飛猛進，業(yè)界逐漸轉(zhuǎn)向“輕地圖、重感知”的發(fā)展思路。所謂“輕地圖”，即不再依賴于高精度、靜態(tài)的地圖數(shù)據(jù)，而是通過實時感知和動態(tài)數(shù)據(jù)融合來實現(xiàn)環(huán)境理解和路徑?jīng)Q策，這種轉(zhuǎn)變背后的核心動力是傳感器融合與深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實現(xiàn)了高速發(fā)展。
“輕地圖”下的環(huán)境感知模塊通過攝像頭獲取的圖像數(shù)據(jù)、激光雷達提供的點云信息以及雷達的距離測量數(shù)據(jù)，經(jīng)過預(yù)處理、特征提取和融合處理后，構(gòu)建出周邊環(huán)境的實時模型。相較于依賴高精度地圖預(yù)設(shè)信息的傳統(tǒng)方法，這種基于重感知的方法更加靈活，能夠在面對道路施工、臨時障礙物或者環(huán)境變化時迅速做出反應(yīng)。
深度學習模型在這一過程中發(fā)揮了關(guān)鍵作用，卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（CNN）和循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（RNN）等算法不僅能夠?qū)崿F(xiàn)對復(fù)雜場景中的物體識別和分類，還能夠預(yù)測交通參與者的行為，提前為車輛決策提供預(yù)警信息。與此同時，基于強化學習和多任務(wù)學習的決策算法也在不斷完善，通過對海量真實道路數(shù)據(jù)的訓練，系統(tǒng)逐步具備了在復(fù)雜交通環(huán)境下自主規(guī)劃行駛路線和應(yīng)對突發(fā)情況的能力。
而在決策與控制環(huán)節(jié)，傳統(tǒng)的規(guī)則驅(qū)動方法已經(jīng)逐步讓位于數(shù)據(jù)驅(qū)動和模型預(yù)測控制（MPC）的先進技術(shù)?；谏疃葟娀瘜W習的策略網(wǎng)絡(luò)能夠?qū)崟r生成最優(yōu)的控制指令，實現(xiàn)平滑而高效的車輛運動。這一過程中，傳感器的實時數(shù)據(jù)起到了至關(guān)重要的作用，使得系統(tǒng)在面對不斷變化的路況時能夠快速調(diào)整行駛策略。值得一提的是，端到端駕駛技術(shù)雖然在學術(shù)界引起了廣泛關(guān)注，但其“黑箱”特性和安全性驗證問題使得商業(yè)化應(yīng)用仍存在較大挑戰(zhàn)。相比之下，當前大多數(shù)自動駕駛系統(tǒng)仍然采用模塊化設(shè)計，在每個子系統(tǒng)之間設(shè)置嚴格的安全冗余和容錯機制，從而保證在個別模塊出現(xiàn)異常時，整車依然能夠安全運行。
為何無人駕駛難以實現(xiàn)？
從硬件層面看，傳感器的性能和成本一直是制約無人駕駛技術(shù)普及的重要因素。雖然激光雷達能夠提供高精度的深度信息，但其高昂的價格和在惡劣天氣條件下的性能衰減，使得車企紛紛探索利用性價比更高的攝像頭和毫米波雷達組合進行多重冗余的方案。計算平臺的不斷升級和專用芯片的推出，也為實時數(shù)據(jù)處理和復(fù)雜神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的運行提供了堅實的硬件支持。車載計算平臺如今不僅需要支持傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集和處理，還要兼顧深度學習算法的大規(guī)模并行計算任務(wù)，從而實現(xiàn)毫秒級的反應(yīng)速度。這種高性能計算與傳感器數(shù)據(jù)的緊密結(jié)合，正是“重感知”理念得以實現(xiàn)的基礎(chǔ)，也是未來無人駕駛技術(shù)突破瓶頸的重要支撐。
在軟件層面，算法的優(yōu)化與安全性驗證也是無人駕駛實現(xiàn)的一大阻礙。自動駕駛系統(tǒng)必須在面對各種復(fù)雜和極端場景時，保證系統(tǒng)能夠做出準確判斷，避免因算法失誤導致交通事故。為此，業(yè)界在開發(fā)過程中大量采用仿真測試與真實道路測試相結(jié)合的方法，通過不斷迭代優(yōu)化神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型、修正邊緣場景中的失效模式，同時引入多層次的不確定性建模和置信度評估機制。軟件層面的安全驗證不僅包括對感知、決策和控制模塊的獨立測試，還需要進行系統(tǒng)級的綜合仿真與硬件在環(huán)測試，以確保在實際應(yīng)用中每一個環(huán)節(jié)都具有足夠的容錯能力。特別是在無人駕駛的研發(fā)過程中，如何在算法層面保證“零容忍”錯誤，是需要重點考量的一大因素。這不僅要在數(shù)據(jù)集上不斷擴充訓練樣本，更需要在系統(tǒng)架構(gòu)上設(shè)計出多重安全保護機制，使得系統(tǒng)在遇到無法識別的邊緣場景時，能夠自動切換到安全模式，迅速完成車輛的穩(wěn)控與停靠操作。
盡管技術(shù)上取得了諸多突破，自動駕駛與距離無人駕駛依舊有很長一段路要走。自動駕駛作為一個漸進過程，其目標是在現(xiàn)有的輔助駕駛基礎(chǔ)上不斷提升系統(tǒng)的自主決策水平，實現(xiàn)從半自動駕駛到高度自動駕駛的過渡。而無人駕駛則要求系統(tǒng)能夠在任何復(fù)雜環(huán)境下全權(quán)自主決策，達到無需人為干預(yù)的余地。這就要求無人駕駛系統(tǒng)在各個層面都達到極高的安全標準，不僅需要在感知算法上實現(xiàn)對細微變化的精確捕捉，還需要在決策規(guī)劃上具備足夠的預(yù)判能力和應(yīng)急處理策略。雖然現(xiàn)在部分L4級別的測試系統(tǒng)已經(jīng)在限定區(qū)域內(nèi)實現(xiàn)了較為穩(wěn)定的表現(xiàn)，但要達到L5無人駕駛的理想狀態(tài)，仍需要在傳感器精度、算法魯棒性以及系統(tǒng)冗余設(shè)計上繼續(xù)突破。目前車企和科研機構(gòu)正積極推進這一進程，通過不斷優(yōu)化深度學習模型、完善傳感器融合技術(shù)以及構(gòu)建更加嚴謹?shù)陌踩]環(huán)，為無人駕駛技術(shù)的未來打下堅實基礎(chǔ)。
總結(jié)
無人駕駛作為自動駕駛的最高目標，要求在現(xiàn)在的自動駕駛技術(shù)基礎(chǔ)上進一步提升系統(tǒng)的自主決策能力和安全容錯水平，隨著深度學習、傳感器技術(shù)和車載計算平臺的不斷演進，自動駕駛系統(tǒng)必將逐步實現(xiàn)從輔助駕駛向全自動駕駛的轉(zhuǎn)變，而無人駕駛的理想也會隨著技術(shù)的不斷成熟而逐步走向現(xiàn)實。對于車企而言，如何在追求技術(shù)突破的同時，確保每一個環(huán)節(jié)都具備足夠的安全保障，才是未來發(fā)展的關(guān)鍵；對于監(jiān)管機構(gòu)和消費者來說，理性認識自動駕駛技術(shù)的發(fā)展階段，既不盲目炒作也不過分擔憂，才能共同推動整個行業(yè)向著更安全、更高效的智能出行方向邁進。
