自動(dòng)駕駛決策系統(tǒng)的技術(shù)提升

自動(dòng)駕駛是集感知、決策、控制于一體，充分考慮車輛與交通環(huán)境協(xié)調(diào)規(guī)劃的系統(tǒng)，也是未來(lái)智能交通系統(tǒng)的重要組成部分。正如人走路需要知道路況、了解方向、及時(shí)避讓障礙物，并走到目的地一樣，感知、決策、控制對(duì)于自動(dòng)駕駛汽車來(lái)說(shuō)，也是非常重要的。

感知就如人的眼睛、耳朵一樣，通過(guò)在自動(dòng)駕駛汽車上加裝毫米波雷達(dá)、激光雷達(dá)、車載攝像頭等硬件設(shè)備，可以讓自動(dòng)駕駛汽車看得清路況，感知系統(tǒng)可以通過(guò)感知硬件，對(duì)車道線、車輛、行人等多個(gè)交通參與者進(jìn)行檢測(cè)，其技術(shù)核心就是感知硬件檢測(cè)的精確度和多個(gè)感知硬件對(duì)感知結(jié)果的融合度。

決策則像大腦，可以對(duì)路況進(jìn)行分析，并做出接下來(lái)一步的動(dòng)作，控制則是讓自動(dòng)駕駛汽車可以根據(jù)大腦（決策）分析的結(jié)果，做出動(dòng)作。決策可以理解為根據(jù)感知信息來(lái)進(jìn)行判斷決策，確定適當(dāng)?shù)墓ぷ髂Ｐ?，并制定相?yīng)的控制策略，可以替代駕駛員做出進(jìn)一步的行駛決策。

根據(jù)美國(guó)汽車工程師協(xié)會(huì)分類，將自動(dòng)駕駛分為L(zhǎng)0~L5共6個(gè)等級(jí)，隨著自動(dòng)駕駛等級(jí)的不斷提升，自動(dòng)駕駛汽車的智能化也更為全面，當(dāng)達(dá)到L5級(jí)之后，自動(dòng)駕駛汽車可以獨(dú)立完成行駛動(dòng)作，無(wú)需駕駛員對(duì)汽車進(jìn)行操作。自動(dòng)駕駛等級(jí)的提升，其背后主要體現(xiàn)的也是決策系統(tǒng)的技術(shù)提升。

控制就像是人的手和腳一樣，對(duì)具體的出行動(dòng)作進(jìn)行控制執(zhí)行，讓自動(dòng)駕駛汽車可以完成出行過(guò)程，控制系統(tǒng)可以完成車輛的轉(zhuǎn)彎、加速、燈光控制等一系列動(dòng)作，是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛落地的最后一步。

正如前文所述，決策系統(tǒng)就像人的大腦一樣，可以對(duì)自動(dòng)駕駛汽車的速度、方向及車燈等進(jìn)行控制，決策系統(tǒng)越智能，自動(dòng)駕駛汽車可實(shí)現(xiàn)的等級(jí)則越高，傳統(tǒng)理解中，決策系統(tǒng)涵蓋了環(huán)境預(yù)測(cè)、動(dòng)作規(guī)劃、路徑規(guī)劃、行為決策等。

自動(dòng)駕駛汽車想要獨(dú)立完成駕駛過(guò)程，僅僅看得清路況是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，還需要對(duì)未來(lái)的路況進(jìn)行預(yù)判，因此決策系統(tǒng)需要完成對(duì)環(huán)境的預(yù)測(cè)。

環(huán)境預(yù)測(cè)即對(duì)交通環(huán)境進(jìn)行預(yù)測(cè)，環(huán)境預(yù)測(cè)不僅僅局限于結(jié)合物理規(guī)律做出預(yù)測(cè)，而是可以結(jié)合物體和周邊環(huán)境以及積累的歷史數(shù)據(jù)信息，對(duì)感知到的環(huán)境做出更為“宏觀”的行為預(yù)測(cè)，其中涵蓋了交通參與者的方方面面，如對(duì)感知到的車輛、行人等進(jìn)行行為預(yù)測(cè)，通過(guò)對(duì)感知時(shí)車輛、行人等的瞬時(shí)動(dòng)作，可以判斷其下一步的動(dòng)作，如速度、位置、方向等，可以控制自身完成避讓、減速、變道等一系列動(dòng)作。

此外，環(huán)境預(yù)測(cè)還涵蓋了對(duì)交通信號(hào)的預(yù)測(cè)，這其中包含了對(duì)限速標(biāo)志、紅綠燈、潮汐車道等交通環(huán)境的理解和判斷。 動(dòng)作規(guī)劃則更多強(qiáng)調(diào)為自動(dòng)駕駛汽車自身，動(dòng)作規(guī)劃主要是對(duì)自動(dòng)駕駛短期甚至瞬時(shí)對(duì)動(dòng)作進(jìn)行規(guī)劃，根據(jù)對(duì)環(huán)境預(yù)測(cè)的結(jié)果，完成諸如轉(zhuǎn)彎、避讓、超車等動(dòng)作。

同時(shí)對(duì)于交通的動(dòng)作規(guī)劃也必不可少，如在限速路段的車速控制、紅綠燈情況下的停車/行車、潮汐車道的車道線選擇等，均需要提前進(jìn)行規(guī)劃。動(dòng)作規(guī)劃可以讓自動(dòng)駕駛汽車安全、高效地參與交通，讓自動(dòng)駕駛成為現(xiàn)實(shí)。

除了動(dòng)作規(guī)劃外，自動(dòng)駕駛汽車還需要完成對(duì)行駛路徑的規(guī)劃，如從出發(fā)地到目的地之間的路徑規(guī)劃，可以對(duì)需求的路徑進(jìn)行選擇或設(shè)計(jì)，這是決定自動(dòng)駕駛汽車如何走必要的一環(huán)，路徑規(guī)劃可以讓自動(dòng)駕駛汽車從大方向上知道出行過(guò)程需要經(jīng)過(guò)的路段，并根據(jù)乘客需求（購(gòu)物、觀影等）及時(shí)做出路徑調(diào)整，讓自動(dòng)駕駛汽車在出行過(guò)程中，不僅可以耗時(shí)短，還可以極大程度上，滿足乘客需求，實(shí)現(xiàn)路徑自定義，讓出行過(guò)程更加順暢。

行為決策則落到了自動(dòng)駕駛汽車自身，通過(guò)對(duì)自身的實(shí)時(shí)位置、速度、方向等信息，與環(huán)境預(yù)測(cè)中獲取的交通信息、動(dòng)作規(guī)劃中完成的路徑規(guī)劃等進(jìn)行參照，可以讓自動(dòng)駕駛汽車預(yù)判可能發(fā)生的危險(xiǎn)及即將需求的動(dòng)作，讓自動(dòng)駕駛汽車可以對(duì)自身動(dòng)作進(jìn)行調(diào)整。

自動(dòng)駕駛決策系統(tǒng)是自動(dòng)駕駛汽車智能化的直接體現(xiàn)，對(duì)自動(dòng)駕駛汽車的安全性起著決定性作用，由于承擔(dān)著自動(dòng)駕駛汽車“大腦”的任務(wù)，自動(dòng)駕駛決策系統(tǒng)也決定自動(dòng)駕駛汽車可以達(dá)到什么等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)?，F(xiàn)階段，自動(dòng)駕駛汽車的發(fā)展并不能讓所有人所推崇，究其原因，還是因?yàn)樽詣?dòng)駕駛汽車并不能像人類駕駛員駕駛汽車一樣智能，無(wú)法做到在出現(xiàn)“鬼探頭”“加塞”等極端交通路況下對(duì)自身動(dòng)作及時(shí)做出調(diào)整，也就是說(shuō)自動(dòng)駕駛汽車現(xiàn)階段并不“智能”。

在自動(dòng)駕駛的框架中，感知、決策、控制這3個(gè)框架中，其中感知程度的高低，取決于在自動(dòng)駕駛汽車上加載的激光雷達(dá)、毫米波雷達(dá)、車載攝像頭等硬件設(shè)備，就如人如果近視可以佩戴近視眼鏡一樣，如果自動(dòng)駕駛汽車出現(xiàn)感知不準(zhǔn)確、不及時(shí)等現(xiàn)象，可以通過(guò)更換技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)更高的感知硬件，來(lái)直接提升感知的準(zhǔn)確度?？刂谱鳛閳?zhí)行端，如果出現(xiàn)問(wèn)題，也是可以通過(guò)對(duì)自動(dòng)駕駛汽車的硬件進(jìn)行更換，從而達(dá)到需求的標(biāo)準(zhǔn)。

而決策系統(tǒng)的技術(shù)提升并不像感知系統(tǒng)和控制系統(tǒng)一樣，可以通過(guò)硬件更換和提升來(lái)實(shí)現(xiàn)，為了讓自動(dòng)駕駛汽車可以像人類駕駛汽車一樣靈活，需要決策系統(tǒng)大量的深度學(xué)習(xí)，需要能夠處理各種突發(fā)路況，而這一點(diǎn)恰是最難的。

策系統(tǒng)是否達(dá)標(biāo)并不像感知系統(tǒng)、控制系統(tǒng)有明文的文字條例、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，決策系統(tǒng)除了能夠靈活處理各種突發(fā)路況也遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，為了能讓消費(fèi)者所接受，決策系統(tǒng)還需要像“人”一樣，可以根據(jù)“人”的思維來(lái)處理各種突發(fā)情況，而這恰是最難的。

決策系統(tǒng)的發(fā)展，必將會(huì)隨著大量數(shù)據(jù)的“喂養(yǎng)”變得愈發(fā)智能，讓出行變得更加安全，隨著人工智能、深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及智能網(wǎng)聯(lián)技術(shù)的發(fā)展，決策系統(tǒng)將獲得進(jìn)一步的提升。

其中智能網(wǎng)聯(lián)技術(shù)可以將車與車、車與人、車與交通之間信息進(jìn)行交互，讓自動(dòng)駕駛汽車不僅僅可以“思考”，還能“交流”，可以讓自動(dòng)駕駛汽車提前對(duì)交通路況做出判斷，提前知曉交通環(huán)境的變化，讓行駛變得更加智能，這也導(dǎo)致智能網(wǎng)聯(lián)技術(shù)得到了進(jìn)一步的推崇。

自動(dòng)駕駛決策系統(tǒng)，是自動(dòng)駕駛汽車的大腦，決策系統(tǒng)的提升，就像是人類的成長(zhǎng)一樣，現(xiàn)階段決策系統(tǒng)還像是2、3歲的小孩，會(huì)走路，但是走起來(lái)會(huì)摔跤，會(huì)不經(jīng)意間磕磕碰碰，當(dāng)長(zhǎng)大到一定年齡后（技術(shù)提升），決策系統(tǒng)將可以獨(dú)立完成出行工作，此時(shí)自動(dòng)駕駛汽車將可以實(shí)現(xiàn)L5等級(jí)，自動(dòng)駕駛也將落地。對(duì)于自動(dòng)駕駛汽車決策系統(tǒng)，大家怎么看？歡迎關(guān)注智駕最前沿，并留言交流。??

審核編輯：劉清