“駕駛行為”是局部路徑中細分出來的行駛單元,當然它的劃分應該是多樣性的,主要取決于算法實現。
行為與行為之間會保持相對獨立性,但是行為切換時又具有平滑過渡的特征。車輛行駛中,何時采用何種行為,即為行為規劃(也有稱之為行為決策)。
單個駕駛行為,其實目前很多整車廠或科研院所做了相當多的工作,甚至有的已經推向市場。如特斯拉的車道保持、自動變道、跟車功能,這些都是駕駛行為的具體實例。但是這些行為如何切換,如何過渡,特斯拉將其交給了人。自適應巡航、車道保持、自動變道,都需要駕駛員手動操作后托管給機器,并隨時準備接管駕駛。
人在同樣的工況中駕駛車輛,產生的駕駛行為序列是不一樣的,甚至同一行為的具體執行區別也較大,這跟人的性格、安全意識和當時的心情等有關系。比如,我們在趕時間時,變道次數會增多,超車的安全系數會降低;新手開車時,變道時機把握不好,經常急剎車等;甚至在面臨事故時,是選擇撞車還是撞旁邊的人,不同的人可能有不同的選擇。這些很多屬于人的高級思維,也涉及到法律、倫理道德,目前機器還很難達到這個層次。但是人工智能或許是解決這一問題的突破口。
車輛定位
自動駕駛汽車進行全自主行駛時,需要解決三個基本問題:1.車輛在哪;2.往哪兒去;3.怎么去。
車輛在哪其實就是對車輛的定位。定位方法有多種,比如衛星定位、地面基站定位、視覺或激光定位以及慣導定位等。目前國內高校無人車使用衛星定位+基站定位方式比較多,后兩種基本沒有涉及到。
(▲ 衛星定位)
每一種定位方式都有其局限性,定位方式融合是趨勢。
比如衛星定位系統雖然適用范圍廣、絕對位置精度高,但是其不適用于室內或有遮擋物區域、位置也會隨時間漂移。視覺或激光定位相對位置精度非常高,無位置漂移,但是其受環境影響非常大。
將定位技術應用到無人車上時,衛星定位可以解決大范圍絕對位置定位、高速公路定位以及其他開闊空間定位問題,但是當車進入隧道、高建筑物路段或室內時,定位信號會不穩定或丟失。這時需要視覺或慣導等室內定位方式去彌補。
車輛定位會直接或間接影響車輛運動控制與行為決策的實現,甚至也是感知環境所需的重要信息。在執行已經規劃出來的運動軌跡時,運動控制算法需要定位信息不斷反饋實際的運動狀態做實時的調整。在進行行為切換時,切換時機需要充分了解到車輛所處交通環境的位置。感知方面,比如利用SLAM技術構建地圖,就需要車輛的相對定位信息。
結束語
自動駕駛汽車是汽車界與機器人界碰撞、融合的產物,它匯集了機電一體化、環境感知、電子與計算機、自動控制以及人工智能等一系列高科技。汽車作為人類重要的交通工具,隨著這些子技術的融合、發展與突破,必將變得越來越智能,最終實現全天候無人駕駛。