无人驾驶技术的发展脉络

近日，“萝卜快跑”引发人们对无人驾驶汽车的热议。大家不禁感叹，“萝卜快跑”，将跑向何方？当今的无人驾驶技术智能几何？无人驾驶汽车将带我们走进什么样的未来？

无人驾驶汽车，简单说就是通过车辆搭载的先进传感器、算法和计算设备等，实现车辆在很少或完全没有人工干预下的自主驾驶。1925年，美国陆军电子工程师展示的无线电控制汽车，标志着无人驾驶的概念形成；1960年，斯坦福大学研发的首个全自主轮式机器人Shakey，成为后来无人驾驶汽车研究探索的基础；1987年，国防科技大学研制出我国第一辆无人驾驶原型车，开启了我国在无人驾驶领域的征程；1995年，戴姆勒奔驰发布了第一个大范围联合开发的无人驾驶项目即尤里卡·普罗米修斯计划，众多知名大学、研究院均参与其中，全球范围内的竞争序幕由此拉开。

按照成熟程度，自动驾驶技术可分为多个级别，从L0级至L5级，其中L0级代表无自动化，L4级和L5级代表高度无人驾驶和完全无人驾驶。当前，无人驾驶技术正处于快速发展阶段，L1、L2级无人驾驶功能已相对成熟，L3、L4级尚在发展中。在技术研发路线方面，呈现出模块化模式和端到端模式双线并举的局面；在传感器技术方面，多传感器融合方法和纯视觉方法竞相争渡；在地图构建方面，正从高精地图走向轻量化地图，“重感知轻地图”正逐渐被接纳；大模型技术通过其强大的数据处理和学习能力，优化了环境感知、决策规划和行为预测的准确性，显著提升了无人驾驶系统的智能化水平和安全性能。

当前，无人驾驶汽车正从试验场走向实际道路，实现有限条件下的商业化应用。其中，L1级和L2级的辅助驾驶功能已广泛应用，而L3级以上的无人驾驶技术尽管在特定场景和有限区域中进行了测试与初步商业化尝试，但整体上仍处于技术研发和市场验证期，目前主要有四种类型的无人驾驶车辆。第一种是无人驾驶乘用车。截至2023年底，北京、上海、广州等51个城市已出台相关政策，北京、武汉、重庆等11个城市已经开放无人驾驶载人测试运营服务。第二种是无人驾驶出租车。部分城市已经开展了测试和示范运营，虽然相对于普通出租车，其业务规模有限，但因低廉的价格、无接触服务等原因受到青睐。第三种是无人驾驶矿山自卸车，基本实现L4级别，在露天矿区的应用（土方剥离和物料运输）成绩斐然，尤其是在提高作业效率、降低安全风险和运营成本方面展现出显著优势。第四种是无人驾驶高速货运车。我国干线物流的高级别无人驾驶正在持续测试并逐步试运行，在提高物流效率、降低运输成本及提升安全性方面展现出极大潜力。

未来，无人驾驶技术将走向更高级别的自动化、智能化和网联化。随着算力、数据及大模型技术的发展，无人驾驶汽车将在驾驶和人机交互方面取得突破。同时，通信技术的发展将促进智能车辆与智能交通系统的结合，形成车路协同的智慧城市出行模式，提高安全性和效率。此外，无人驾驶汽车或将重塑交通格局，将通过提高道路使用效率、降低交通事故率、减少交通拥堵和碳排放，使我们进入一个更安全、高效、环保的交通新阶段。而且，无人驾驶汽车的普及终将改变人们的出行习惯，提供个性化的出行服务，促进共享经济的发展，最终实现一个智能化、自动化的交通生态系统，为人类社会带来深远的影响。

但是，无人驾驶技术的发展也面临着一系列挑战。一是技术成熟度不够，主要体现在汽车对于复杂环境的识别能力上，如激光雷达在雨雾天气中的穿透能力有限，摄像头在夜间或恶劣天气中的识别能力会下降。二是无人驾驶功能的实现需要昂贵的传感器、高性能计算平台及专用芯片等，这直接导致成本过高，从而会限制其普及和应用。三是在车路协同和车与外界的信息交换等方面基础设施不足，限制了汽车的感知能力和决策效率。四是数据丰富度欠缺会影响各类智能驾驶大模型及相关算法的学习和迭代的速度。同时，我们还需要不断完善相关法律法规，进一步明确无人驾驶的安全设计、开发、测试和应用等方面的规定。

（作者系中国科学院自动化研究所研究员）