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我国智能车辆的发展状况

时间:2022-11-08 百科知识 版权反馈
【摘要】:我国在智能车辆的研究上相对而言起步较晚,但也已取得了很大的进展。20世纪80年代末我国智能车辆研究开始发展,早期是以地面智能机器人模式进行研究的。此外,国防科技大学研究的CITAVT-Ⅳ自主轿车、清华大学研制的THMR-Ⅴ、吉林大学研制的JLUIV等标志着我国智能车辆的研究全面展开。以下简单介绍我国智能车辆发展过程中的一些成果。

我国在智能车辆的研究上相对而言起步较晚,但也已取得了很大的进展。20世纪80年代末我国智能车辆研究开始发展,早期是以地面智能机器人模式进行研究的。由国家“八五”“九五”计划支持的“军用地面智能机器人ATB”系列代表了早期国内智能车辆研究领域的最高成就。参研单位包括南京理工大学、北京理工大学、国防科技大学、清华大学、浙江大学等重点高校。1995年进行了第一辆样车演示。2000年,对“九五”期间研制的第二代智能车辆进行了项目验收测试和演示。2005年,我国完成了“十五”期间的第三代智能车辆的研究,参与单位有南京理工大学、国防科技大学、浙江大学、清华大学等。该实验车研究的核心内容主要有基于多传感器的全天候自主导航技术,全天候目标检测、识别和跟踪技术等。此外,国防科技大学研究的CITAVT-Ⅳ自主轿车、清华大学研制的THMR-Ⅴ、吉林大学研制的JLUIV等标志着我国智能车辆的研究全面展开。2008年国家自然科学基金委员会设立的重大研究计划“视听觉信息的认知计算”先后资助了多个无人驾驶研究平台的立项,并通过组织系列中国智能车未来挑战赛,吸引了更多研究单位参与智能车辆的研究,极大地促进了我国智能车辆的研究发展,使我国智能车辆的研究进人到一个新的发展阶段。目前我国从事智能车研究单位不仅有早期参与“八五”“九五”计划的研究单位,还有军事交通学院、中国科学院合肥物质研究院、武汉大学、同济大学、上海交通大学等单位,我国自主品牌汽车企业如比亚迪、奇瑞、广汽也开始与国内外的研究机构合作开展智能车或智能辅助驾驶技术的研究。以下简单介绍我国智能车辆发展过程中的一些成果。

1)早期研究成果:ATB系列

在“八五”期间,由南京理工大学、国防科技大学、浙江大学、清华大学和北京理工大学联合研制的军用室外移动机器人——7B8系统,于1995年12月通过国家验收。7B8系统车体选用国产跃进客货车改制。车上集成了二维彩色摄像机、三维激光雷达、陀螺惯导定位、超声等传感器。计算机系统采用两台Sun Spark 10完成信息融合、黑板调度、全局、局部路径规划,两台PC486完成路边抽取识别和激光信息处理,8098单片机完成定位计算和车辆自动驾驶。其体系结构以水平式结构为主,采用传统的“感知-建模-规划-执行”算法。实际演示表明,该车能在非结构化及结构化的野外道路上自主行驶、跟踪道路、避障、越野及岔路转弯,在直路上自主行驶的最高速度达21.6km/h,弯路及避障速度也达12km/h。

“九五”期间,我国继续组织研究了第二代室外移动机器人ATB-2系统,于2001年1月通过国家验收。ATB-2系统车体选用德国奔驰公司生产的Sprint⁃er414厢式货车,具有面向结构化道路环境和越野环境的自主行驶功能,同时还具有临场感遥控及夜间行驶、侦察等功能。实验结果表明,该车在结构化道路中的最高行驶速度为74km/h,一般速度为30.6km/h;越野环境下白天行驶的最高速度为24km/h,夜间行驶的最高速度为15km/h,遥控驾驶速度达到50km/h。

2)国防科技大学的智能车辆

20世纪80年代末,国防科技大学就开始了智能车辆研究,研制了CITAVT系列智能车。国防科技大学1991年研制的汽车自主驾驶系统实现了低速自主驾驶。20世纪90年代末期,国防科技大学开始研究面向结构化道路环境的无人驾驶车辆。2000年,以BJ2020为平台的CITAVT—Ⅳ型智能车在长沙市的绕城公路上进行了自主驾驶实验,最高车速达到了75.6km/h。2003年,国防科技大学与中国第一汽车集团合作,成功研制红旗CA7460智能车辆,该车装备了摄像机、雷达,可以自动检测道路与障碍物,在高速公路上行驶的最高稳定速度为130km/h,最高峰值速度为170km/h。2011年7月,国防科技大学研制的红旗HQ3智能车,完成了从长沙到武汉286km的高速无人驾驶实验。整个实验历时3h22min,途遇降雨、雾等复杂天气,智能车自主驾驶平均时速为87km/h,完成自主超车67次,实验中人工干预的距离仅为2.24km,占自主驾驶总里程的0.78%。

3)清华大学智能技术与系统国家重点实验室的THMR系列车辆

清华大学从20世纪90年代开始研究智能车辆,“八五”期间以BJ1022面包车为平台研制了THMR-Ⅲ室外移动机器人系统,计算机系统采用1台Sun Spark 10、2台PC-486和数台8098单片机,并集成了二维彩色摄像机、磁罗盘-光码盘定位、GPS、超声等传感器。其体系结构以垂直式为主,采用多层次“感知-动作”行为控制及基于模糊控制的局部路径规划及导航控制。其速度在自主道路跟踪时达到5~10km/h,避障速度达5km/h。“九五”期间清华大学以道奇7座厢式车为平台研究了有面向高速公路和一般道路的功能,而且还包括临场感遥控驾驶功能的THMR-Ⅴ系统,该系统装备有彩色摄像机、差分GPS、磁罗盘-光码盘定位系统、激光测距仪LMS220以及2台信息处理计算机和4台IPC工控机。2002年10月,THMR-Ⅴ在北京市北清路和八达岭高速公路上进行的基于视觉导航技术的侧向控制实验中,最高速度超过了150km/h,在2003年6月由教育部组织的技术鉴定中,视觉导航速度最高达到了154km/h。

4)军事交通学院的猛狮智能车

军事交通学院研究的猛狮系列智能车参与了多次“中国智能车未来挑战赛”,“猛狮三号”在2012年举办的第四届“中国智能车未来挑战赛”中获得冠军。该车主要安装了5台雷达、3台摄像机,3个摄像机分别观测车辆前方与左右的情况,雷达用于障碍的探测。2012年11月24日,该车进行了从北京至天津的高速公路实验,测试智能车在高速公路上实现跟踪、自主换道、邻道超车、自主超车等功能。这次测试全程114km,耗时85min,平均速度为79.06km/h,最高速度达105km/h。

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