无人驾驶电动巴士总布置设计文献综述
2020-05-01 08:42:09
1.目的和意义
无人驾驶汽车是未来汽车的发展趋势,也符合了汽车的发展要求。无人驾驶电动巴士,既通过无人驾驶契合汽车智能化的发展方向,又通过电动能源实现汽车的电动化。并且未来汽车更趋向于共享化,巴士也与这个方向不谋而合。整体上,对于无人驾驶电动巴士的研究,可以进一步实现汽车的智能、环保,安全,舒适等发展要求。无人驾驶电动巴士,通过感知、决策与控制,实现对车辆周围环境的感知、预测以及控制,可以极大提升驾驶安全性能,减少人类失误操作所造成的安全事故。无论是从主动安全的角度还是被动安全角度上,无人驾驶巴士的安全性都会得到很大程度的提升,挽救了无数生命。其次,由于该款巴士的电动化,也促进了环保,大大减少了温室气体的排放最后,由于巴士的公共交通属性,可以很好地解决交通拥堵问题。对于无人驾驶电动巴士的总布置设计,这体现了该阶段无人驾驶巴士的发展阶段和发展水平,可与市场多数无人驾驶巴士相契合。
而感知系统等同于无人驾驶汽车的“眼睛”,为车辆的决策和控制提供环境依据。对于用于实际环境以及复杂道路环境的移动无人车辆来说,环境感知系统的感知精度、环境适应性及快速检测实时性决定了无人车是否能在实际应用中真正体现其自主性、操控性。感知系统的可靠性和先进性直接决定了车辆的行驶安全性以及车辆的智能程度。通过对感知系统的研究,实现关键设备和技术的突破。
通过对无人驾驶巴士的设计与研究,我们对无人驾驶巴士以及无人驾驶巴士感知系统会有全面的了解和深刻的认知。通过对无人驾驶巴士的总布置以及感知系统的选型和布置,掌握汽车设计总布置的基本内容和感知系统的基本布置。并且通过对无人驾驶电动巴士的总布置设计计算和校核计算,更加理解了车辆设计过程和运动过程。通过对感知系统的选型和位置布置,也加深了对汽车环境感知的认知。
2.国内外研究现状
国外从上世纪五十年代就开始了无人驾驶的研究。目前全球各地有很多互联网公司和著名汽车企业联合进行无人驾驶技术的研究开发,研发过程十分迅速,有不少研发车型已经接近量产,并且自动驾驶的等级集中在level 3至level 4的等级。
无人驾驶汽车研发大多集中在乘用车车型,并且现阶段处于大量路测和研发和优化改进阶段,国外多家公司计划于2020年实现无人驾驶车辆的量产。例如,谷歌无人驾驶车辆于2012年实现上路测试,并通过谷歌数据中心对车辆获得信息进行处理转换;同样地,特斯拉与Mobile Eye 合作,在特斯拉Model 系列上安装Autopilot 实现无人驾驶。另外,传统车企福特、通用、奔驰、宝马以、沃尔沃及丰田都在着手无人驾驶车辆的研发。
虽然包括巴士在内的商用车的无人驾驶研发相比较少,但是巴士行驶路线相对固定,环境复杂度不高,车速相对较低。正是这些特点使得无人驾驶技术更容易在巴士领域率先推广,并实现了一定程度上的量产。例如法国公司 Navya 在2015年量产60量 Autonom Shuttle, 并将其投放在美国、法国、德国、瑞士、澳大利亚、新西兰、日本以及中国香港等地区进行试运行。同样地,美国公司 Local Motors 研发的Olli 和法国公司 Easymile 研发EZ10都在校园和小区以及机场等封闭地区投入了试运行。这些巴士目前都是在一个相对较封闭的环境、固定线路上行驶,国外无人驾驶巴士正在逐步融入到智慧城市与智慧出行中,逐步优化并逐渐被公众接受。
而我国无人驾驶车辆及其相关技术起步较晚,在上世纪八十年代才开始相关研究。第一辆无人驾驶汽车于2005年在上海交大研制成功。继而有长安、北汽、奇瑞投入研发无人驾驶汽车,并与相关互联网公司如百度、乐视、阿里进行合作。国内无人驾驶等级基本在level 2至level 3的等级。