自动驾驶系统

自动驾驶系统采用先进的通信、计算机、网络和控制技术，对列车实现实时、连续控制。采用现代通信手段，直接面对列车，可实现车地间的双向数据通信，传输速率快，信息量大，后续追踪列车和控制中心可以及时获知前行列车的确切位置，使得运行管理更加灵活，控制更为有效，更加适应列车自动驾驶的需求。^[4]

自动驾驶是指车辆能够依据自身设备对周围环境进行感知、理解，根据用户需求自动规划行驶路线，自行进行运动控制，且能达到安全、舒适、高效的乘车体验。自动驾驶是一门交叉学科，包括计算机技术、通信技术、信号处理技术、传 感器技术等。^[5]

自动驾驶系统是指列车驾驶员执行的工作完全自动化的、高度集中控制的列车运行系统。自动驾驶系统具备列车自动唤醒启动和休眠、自动出入停车场、自动清洗、自动行驶、自动停车、自动开关车门、故障自动恢复等功能，并具有常规运行、降级运行、运行中断等多种运行模式。实现全自动运营可以节省能源，优化系统能耗和速度的合理匹配。^[2]

自动驾驶系统要求建设的城市轨道交通在互联互通、安全、快捷、舒适性方面具有很高的水平。20世纪90年代以来，随着通信、控制和网络技术的发展，可以在地车之间实现大容量、双向的信息传输，为高密度、大运量的地铁系统成为真正意义上的自动驾驶系统提供了可能。 ^[2]

自动驾驶系统的主要功能是地车的双向信息传输和运营组织的综合与应急处理。车地信息传输通道是列车运行自动控制系统的重要组成部分，自动控制系统的车载设备完全靠从地面控制中心接受的行车控制命令进行行车，实时监督列车的实际速度和地面允许的速度指令，当列车速度超过地面行车限速，车载设备将实施制动，保证列车的运行安全。^[3]

自动驾驶系统实现列车的自动启动及自动运行、车站定点停车、全自动驾驶自动折返、自动出入车辆段等功能，同时对列车上乘客状况、车厢状态、设备状态进行监视和检测，对列车各系统进行自动诊断，将列车设备状况及故障报警信息传送到控制中心，对各种故障和意外情况分门别类，做出处置预案。^[6]

在城市轨道交通领域，分为列车自动控制系统和车辆基地信号控制系统两大部分，其中包括列车自动监控子系统(ATS) 、列车自动防护系统(ATP)、列车自动驾驶子系统 (ATO)、联锁子系统、 维护监测子系统、DCS子系统设备等。各系统设备通过信息交换网络构成闭环系统，列车和地面间采用双向数据通信，列车动态更新位置信息和移动授权信息，计算列车运行的速度曲线并实现列车追踪运行和精确定位停车。主要用于列车进路控制、列车间隔控制、调度指挥、信息管理、设备工况监测及维护管理。^[7]

自动驾驶系统是一个集环境感知、决策控制和动作执行等功能于一体的综合系统，是充分考虑车辆与交通环境协调规划的系统，也是未来智能交通系统的重要组成部分。通常意义上，自动驾驶系统可以分为感知层、决策层、执行层。^[8]

感知层被定义为环境信息和车内信息的采集与处理，涉及道路边界检测、车辆检测、行人检测等多项技术，可认为是一种先进的传感器技术，所采用的传感器包括激光雷达、摄像头、毫米波雷达、超声波雷达、速度和加速度传感器等。自动驾驶技术中的定位系统通过结合卫星定位（如GPS、北斗）、惯性导航系统（INS）及地图匹配等技术，确定车辆在环境中的精确位置，确保与周围环境有效交互。由于单一传感器存在感知的局限性，并不能满足各种工况下的精确感知，自动驾驶汽车要实现在各种环境下平稳运行，需要运用多传感器融合技术，该技术也是感知层的关键技术。^[8]

决策层可以理解为依据感知信息来进行决策判断，确定适当工作模型，制定相应控制策略，替代人类驾驶员做出驾驶决策。这部分的功能类似于给自动驾驶汽车下达相应的任务。例如在车道保持、车道偏离预警、车距保持、障碍物警告等系统中，需要预测本车及相遇的其他车辆、车道、行人等在未来一段时间内的状态。先进的决策理论包括模糊推理、强化学习、神经网络和贝叶斯网络技术等。由于人类驾驶过程中所面临的路况与场景多种多样，且不同人对不同情况所做出的驾驶策略应对也有所不同，因此类人的驾驶决策算法的优化需要非常完善高效的人工智能模型以及大量的有效数据。这些数据需要尽可能地覆盖到各种罕见的路况，而这也是驾驶决策发展的最大瓶颈所在。^[8]

执行层是指系统在做出决策后，按照决策结果对车辆进行控制。车辆的各个操控系统都需要能够通过总线与决策系统相连接，并能够按照决策系统发出的总线指令精确地控制加速程度、制动程度、转向幅度、灯光控制等驾驶动作，以实现车辆的自主驾驶。^[8]

自动驾驶这一概念最早源于1478年达·芬奇（Leonardo Da Vinci）设计的预编程发条马车，1925年8月，美国陆军电子工程师Francis P. Houdina设计了一辆无线遥控汽车。这辆汽车创新性地采用了无线电遥控的方式，实现对汽车操纵机构的远程控制，自动驾驶的概念被第一次带入了现实。1939年，通用汽车公司研发出了世界上第一辆自动驾驶概念车——Futurama，这是一种由无线电控制的电磁场引导的电动汽车。1977年，日本筑波机械工程实验室将通用汽车公司采用的脉冲信号控制方案加以改进升级，创新性地设计了一款能够用来处理道路图像的摄像系统。这辆汽车被认为是现代意义上的第一辆自动驾驶乘用车。1987年，国防科学技术大学研制出中国第一辆自动驾驶的原型车，这辆原型车具备了一定的基本自动驾驶功能。1988年，清华大学开始THMR系列自动驾驶汽车研发工作，其中研发的THMR-V型汽车能够实现结构化环境下的车道线自动跟踪。1992年，中国第一辆真正意义上的无人驾驶汽车在国防科技大学诞生，标志着自动驾驶技术进入新阶段。2004年，美国国防高级研究计划署（DARPA）发起DARPA无人驾驶挑战赛，这也是世界上第一个自动驾驶汽车长距离比赛。该挑战赛一直持续到2007年，共举办了三届，期间涌现出了大批自动驾驶技术相关的人才。^[9]

在自动驾驶汽车研究方面，非汽车厂商表现抢眼，以谷歌自动驾驶汽车为例，在2010年10月9日，谷歌公司在官方博客中宣布，正在开发自动驾驶系统，2011年，谷歌成为世界上第一个获得无人驾驶汽车授权的公司。到2012年4月，谷歌已经申请和获得了多项相关专利，其无人驾驶汽车总驾驶里程已经超过了20万公里。^[10]2015年10月，特斯拉推出了自动驾驶辅助系统Autopilot。该系统是第一个投入商用的驾驶辅助技术。为进一步实现完全自动驾驶技术突破进行了充分的软硬件准备。2016年，作为汽车技术未来发展的风口，自动驾驶已成为众多企业重点关注的领域。东风、吉利、北汽、上汽等传统汽车制造公司，还有百度、腾讯、阿里巴巴这样的互联网巨头，以及滴滴出行等诸多企业均积极参与自动驾驶技术的研发。2018年，全新一代奥迪A8进行了全球首秀。新款奥迪A8搭载了L3级别的自动驾驶系统。奥迪官方将该自动驾驶系统命名为“奥迪AI交通拥堵驾驶系统”。奥迪官方强调，驾驶员可以双手离开方向盘，真正实现车辆在特定场景下的自动驾驶。2020年9月3日，在中国国际服务贸易交易会上，清华大学展出了6辆无人驾驶汽车。这6辆无人驾驶汽车中，3辆为无人驾驶微循环巴士、3辆为无人驾驶共享轿车，同时应用了无人驾驶往复循环行驶技术，在无方向盘、无油门踏板、无驾驶员的情况下，能够完全实现人工智能驾驶功能，能够满足“点到点”的无人驾驶短途接驳需求。^[9]

2022年6月9日，首尔市政府与韩国国土交通部合作在首尔江南区启动市区自动驾驶汽车出租车服务，并开启为期两个月的试运行。试运行期结束后，从8月起，江南地区市民可以用手机APP呼叫使用自动驾驶出租车服务。^[11]6月29日，美国国家公路交通安全管理局局长史蒂文·克利夫表示，该机构正调查近一年来近400起涉及自动驾驶汽车的车祸，以深入了解自动驾驶汽车技术带来的风险，在此基础上制定相关法规来保护司机、乘客和行人。^[12]8月20日，据新浪网消息，英国政府方面宣布，到2025年将在道路上广泛推广自动驾驶汽车，同时政府将制定新的法律并准备1亿英镑发展资金。英国政府方面预计，自动驾驶汽车这个新兴的市场规模将达420亿英镑，创造38000个工作岗位。在立法中，英国方面强调，制造商将为自动驾驶的车辆负责，如果是车辆控制驾驶，那么人类驾驶员将不再对驾驶事故负责。^[13]10月19日，据邮电设计技术消息，日本广播协会表示日本开始测试自动驾驶邮政机器人，其道路行使规定即将放宽。^[14]10月24日，据金融界消息，斯巴鲁将于2025年开发出自动驾驶汽车在通信中断时继续驾驶的技术，通过预测车辆前进位置的系统等，在通信中断时也可以控制车速和前进方向。^[15]11月6日消息，韩国济州岛启动自动驾驶汽车服务，2023年年底前一直免费。^[16]11月11日，据财联社消息，日产汽车、丰田汽车、通用汽车、美国田纳西州交通局及范德比尔特大学等多所大学将合作展开自动驾驶汽车测试，这也是全球最大规模的自动驾驶测试。^[17]同日，《科创板日报》消息，自动驾驶公司Waymo宣布，将在美国凤凰城市中心向公众开放自动驾驶网约车服务。^[18]

2023年1月4日，据界面快讯消息，LG电子宣布，将与加拿大汽车零部件公司麦格纳合作开发自动驾驶技术，旨在向全球汽车制造商提供产品。^[19]当地时间1月4日，英特尔旗下自动驾驶子公司Mobileye宣布获得德国独立的第三方测试、认证、审计和咨询服务提供商TÜV南德（TÜV SÜD）颁发的许可建议，将能够在德国道路上运行自动驾驶汽车。^[20]2月1日，日本爱知县春日井市政府等在市内启动了自动驾驶车辆接送服务，采用按用户需求决定路线的机制，管理预约等由居民负责。车辆以油门、制动等自动控制的“L2”级运行，确认安全等由司机负责。^[21]软银宣布，他们已经在东京都港区进行自动驾驶路试，以验证行车路线设计、AI远程监控等系统。^[22]英国政府批准了福特公司采用其创新BlueCruise技术的“无人驾驶”汽车上路，该系统允许驾驶者将手从方向盘上移开，而车辆可以自动驾驶。^[23]5月21日，日本已在中部地区福井县永平寺町开启该国首个L4级自动驾驶车辆公共道路运行服务。^[24]美国加州机动车辆管理局批准梅赛德斯-奔驰的自动驾驶系统在特定条件下无需驾驶员主动控制即可在指定高速公路上行驶。^[25]

2021年11月，中国交通运输部印发《关于组织开展自动驾驶和智能航运先导应用试点的通知》，决定组织开展自动驾驶、智能航运先导应用试点工作，并公布了具体的试点任务领域。^[26]

2022年6月24日，重庆两江协同创新区明月湖畔，L4级自动驾驶游船下水首航。^[27]6月27日消息，阿里获颁L4级自动驾驶卡车路测牌照。^[28]6月29日消息，在中车长客股份公司城市轨道客车装配产线上，哥伦比亚波哥大地铁1号线模型车首次亮相。这是中车长客首次向海外出口具备最高等级（GoA4）自动驾驶功能的城市轨道客车，配备了障碍物检测、断轨检测等最新功能，实现了车辆启动、运营、回库等全场景自动化，为地铁运营提供全自动解决方案。^[29]7月4日消息，广州市智能网联汽车自动驾驶混行试点首发活动在南沙区举行，南沙成为广州首个智能网联汽车自动驾驶混行试点区。^[30]7月20日起，北京的自动驾驶出租车迎来主驾无人、副驾有安全员的商业化试点阶段。^[31]8月24日，由上海市数字化办指导，上海市浦东新区产业发展促进中心和上海智慧城市发展研究院主办的“申城论数”·车路协同引领高阶自动驾驶时代新赛点对话活动成功举行。^[32]10月13日，工信部正式发布由中国牵头制定的首个自动驾驶测试场景领域国际标准ISO 34501： 2022 Road vehicles — Test scenarios for automated driving systems — Vocabulary《道路车辆 自动驾驶系统测试场景 词汇》。^[33]10月20日消息，广州巴士集团三分公司新开展一条自动驾驶便民线的载客测试。^[34]11月1日，据IT之家消息，小鹏G9获广州自动驾驶路测资格。^[35]11月8日，如祺出行正式发布自主研发的全国首个开放式Robotaxi运营监管平台，进一步完善其自动驾驶运营科技体系。^[36]11月29日消息，百度自动驾驶专家团队在Apollo Day技术开放日活动上，首次向外界全景化展示了百度Apollo的领先技术实力，公布了自动驾驶系统感知、预测决策、规划控制，以及数据闭环、地图、算力等全链条技术方案。^[37]12月23日，全球首份车路协同自动驾驶技术创新白皮书《面向自动驾驶的车路协同关键技术与展望》升级发布2.0版，并向全行业公开征集意见。^[38]12月24日，据中国证券报消息，由中国人工智能学会与中国生产力促进中心协会、国际欧亚科学院中国科学中心主办的2022中国国际自动驾驶论坛暨智能汽车中国行活动在北京召开，该论坛达成共识并发布了《自动驾驶产业发展十大倡议》。^[39]

2023年，广州将有序推进5个阶段的自动驾驶示范运营车辆导入率的工作，完成1万台智能网联汽车的示范运营规模的任务，率先进入智能网联汽车社会化、大规模服务阶段。^[40]北京经开区将推荐建设3.0高级别自动驾驶示范区，“无人驾驶”覆盖范围将扩展至500平方公里。^[41]北京市首批“整车无人”自动驾驶车辆获准在北京经开区的限定路线和特定时段分批开展道路测试。^[42]清华大学车辆与运载学院教授杨殿阁团队提出了自动驾驶可信持续进化技术，帮助汽车实现在任何场景下，即使没有预先设定的应对方案，也能自主学习应对该场景并保证行驶安全。该技术成果以“利用动态置信度强化学习实现自动驾驶的持续提升”为题发表在了《自然·机器智能》上。^[43]百度“萝卜快跑”首批获准在北京开展全无人自动驾驶示范应用。^[44]3月17日，小马智行宣布取得北京市高级别自动驾驶示范区首批“无人化车外远程阶段”（全车无人）示范应用许可，获准在北京亦庄开启全车无人的自动驾驶出行服务（Robotaxi）。^[45]3月20日，北京市高级别自动驾驶示范区在北京经开区正式开通全市首条自动驾驶小巴教育专线。^[46]3月22日，《上海市浦东新区促进无驾驶人智能网联汽车创新应用规定实施细则》与《中国（上海）自由贸易试验区临港新片区促进无驾驶人智能网联汽车创新应用实施细则（试行）》发布，友道智途等首批8家企业获颁无驾驶人智能网联汽车创新应用通知书。^[47]最新版的滴滴出行APP已可在上海、广州的指定区域内，实现混合派单。即起终点均在区域内的订单，用户能在滴滴APP上直接看到“自动驾驶”选项并叫车，体验滴滴自动驾驶带来的服务体验。^[48]搭载小马智行第六代自动驾驶硬件系统的新一代Robotaxi车型在北京亦庄高级别自动驾驶示范区率先开启公开道路测试。^[49]在杭州亚运会棒垒球场馆，一辆辆“太空舱”造型的自动驾驶小巴进行测试。杭州亚运会期间，这些自动驾驶小巴将作为场馆内特色交通工具为参赛选手、观众、工作人员等提供服务。^[50]5月16日，《北京市高级别自动驾驶示范区建设发展报告(2022)》在2023中国(亦庄)智能网联汽车科技周正式发布，形成业内最系统详实的智能网联“中国方案”实践思路与落地应用。^[51]小马智行获颁首个且唯一一个深圳市级“智能网联汽车无人测试”许可，正式在深圳核心城区开启“主驾位无安全员”的自动驾驶无人化测试。^[52]深圳向AutoX安途发放首批智能网联汽车全无人商业化试点资质，许可AutoX在深圳坪山区开展整车完全无人的RoboTaxi商业化收费运营，全无人驾驶区域达168平方公里，该公司称这是中国最大的单一连通全无人驾驶ODD。^[53]6月8日，上海自贸区临港新片区智能网联汽车创新引领区启动发布会在临港中心举行，友道智途、图森未来、赛可智能、云骥智行等4家企业的15辆车获颁基于立法基础的全国首批无驾驶人智能网联汽车道路测试牌照。^[54]

2025年8月13日，市场监管总局会同工业和信息化部研究起草的《市场监管总局 工业和信息化部关于加强智能网联新能源汽车产品召回、生产一致性监督管理与规范宣传的通知（征求意见稿）》，向社会发布。^[55]

2021年8月14日，一则蔚来车主发生车祸死亡的事件引发广泛关注。一个认证为“美一好”的公众号发布讣告称，美一好品牌管理公司创始人林文钦先生，驾驶蔚来ES8汽车启用自动驾驶功能（NOP领航状态）后，在沈海高速涵江段发生交通事故，不幸逝世。^[56]

2023年6月10日《华盛顿邮报》报道称，根据对美国国家公路交通安全管理局（NHTSA）数据的分析，自2019年以来，美国发生了736起在特斯拉Autopilot自动辅助驾驶模式下的交通事故。当局在2022年首次公布与Autopilot有关的部分事故统计，当时只有3人的死亡确定与Autopilot有关。但最近的数据显示至少包括17起死亡事故，其中11起发生在去年5月后，另有5人重伤。这17起事故中有4起涉及一辆摩托车，1起涉及一辆应急车辆。^[57]

2023年10月，在重庆两江新区，一男子喝完酒后等不到代驾，于是决定启动汽车的“自动驾驶”功能让其送自己回家，最终被交警认定为酒后驾驶。据法治日报报道，北京海润天睿律师事务所高级合伙人岳强律师表示，目前，很多车辆都具备自动驾驶功能，醉酒后开启自动驾驶模式的行为，法律中并没有明确的规定，但酒后驾驶的关键是“驾驶”，在饮酒的情况下启动了车辆，车辆发生位移，就可以认定为酒后驾驶。自动驾驶只是一种汽车驾驶的辅助系统，起到预防、提醒的作用，其驾驶主体也必须是驾驶员本人，仍然需要司机全程、全身心参与到驾驶过程中，依赖人工进行必要的操作，因此并不能算是真正意义上的无人驾驶。^[58]