浅谈智能无人驾驶技术与城市环卫车辆的发展

公茂利+邵泽刚+李哲

摘 要：智能交通系统能促进我国城镇化的发展，它是一种新型的交通综合管理系统，是城市交通系统集成技术的一次质的飞跃，是城市未来发展的必然结果。合理利用智能无人驾驶技术到城市环卫车辆工作中，能提升交通技术水平，加强城市环境卫生管理建设，减少交通事故的发生率，降低道路的伤亡数。所以本文对智能无人驾驶技术与城市环卫车辆的发展进行研究具有十分重要的现实意义。

关键词：智能；无人驾驶技术；城市环卫车辆；设想

随着现代科技的不断发展，在目前的世界范围中，各国家的科学家都对智能无人驾驶技术进行了深入的探索及研究。如德国国家已经率先推出了世界首款自动驾驶汽车，之后谷歌也推出了首款自装的无人驾驶汽车。我们国家也有不少科学家对此领域进行过研究，但对于智能无人驾驶汽车方面的研究成果依然不太好。就如无人驾驶环卫车辆等方面仍然是以空白来呈现。

一、目前我国城市环卫工作现状

据大量调查数据统计，我国目前市区每天从车中扔到道路中的垃圾将近100吨，数量之大令人震惊。较多环卫工人为了清理车道中的垃圾，常会出现被车辆撞成重伤或者死亡的情况。曾和环卫部门有过沟通，他们表示为了降低伤亡率，只要是一线环卫工人都需要穿着反光条的工作服及颜色鲜艳的衣服，尽管如此，仅调查2016年的实际情况，市区就有二十几名环卫工作因捡拾路面的垃圾而被不同程度的撞伤。随着我国目前经济的不断发展及城市对于环境卫生质量的不断提升，各地区都必须要加快道路清扫作业机械化程度的步伐，但从目前我国环卫车辆的发展现状来看，无论是环卫车辆的设计及制造水平，都存在较多的不足之处。

二、国内外无人驾驶汽车的发展情况分析

1、国外

于20世纪70年代左右发达国家就开始对无人驾驶汽车进行了相关研究，从可行性及实用性两个角度来分析，美国和德国的相关研究比较突出。美国在此方面是研究最早、水平最高及最成功的国家之一，在20世纪80年代的时候，美国曾提出了ALV计划，是一辆有8个轮子的汽车，能进行自主性驾驶，但是速度较慢。并在05年美国国防部举办的“大挑战”比赛中，由美国斯坦福大学工程师改装的一辆大众途锐多功能车经过七个多小时的时间完成了全赛程的障碍点，完成了挑战。而在无人驾驶技术研究方面，世界中最为突出的是德国的汉堡IBEO公司，他们推出的无人驾驶汽车，其中安装了全球定位仪，能准确获取汽车所在准确位置信息，并在前灯和尾灯附近设有激光扫描仪，这可以说是无人驾驶汽车的眼睛，能快速观察在汽车周围183米的所有道路情况，并能快速构建出三维道路模型。除此之外，此眼睛还能及时识别交通标识，确保汽车能在遵守交通法则的基础上安全行驶。当然，除了眼睛外，此无人驾驶汽车的大脑是安装于汽车后备箱的计算机，两者的完美结合给汽车传达正确的行驶命令，并且多种高科技的融合使得此无人驾驶汽车具有转弯、倒车等和正常车辆相同的功能。

2、国内

我国对无人驾驶汽车的研究相比于外国是较晚的，在1992年国防科技法学生曾成功研制我国第一辆无人驾驶汽车，即红旗HQ3无人车，于2011年7月14日完成了长处至武汉286公里的高速全程无人驾驶实验，成功达到了世界的先进水平。

3、关键技术分析

第一，车辆定位技术分析。此技术是无人驾驶汽车行驶的基础点，现在常用的车辆定位技术有两种，即磁导航与视觉导航。前者的导航技术十分成熟与可靠，利用率较高。同时，对变换磁极朝向进行编码，可以及时获取车辆传输道路的各种信息（方向、位置、道路出口位置等）。而后者的优势在于当无人驾驶车辆偏离目标方向时，能提前知道并确保其不会发生。同时当无人驾驶车辆行驶在高速公路时，不需要对已有道路结构进行任何的变化，并能在混合交通中能够灵活使用。所以此种方式对设施要求并不会很高，在将来的应用前景较大。第二，车辆控制技术。这是无人驾驶汽车的核心所在，其控制技术主要包括两方面，即速度与方向控制。需要对无人驾驶前进道路环境总的预瞄点进行控制，以此来控制无人驾驶车辆的行为。常用的经典方法是只能PID算法。

4、发展趋势

随着现代科技的不断发展，近些年我国城市环卫车辆装备技术也得到了迅猛的发展，无论是产品类型，还是功能都能满足普通作业的需求。但随着我国城市环境卫生容貌及人们生活质量的不断提升，对于环卫车辆的装备技术的要求不断提升。环卫车辆及装备必须向集成、环保、人性及数字化等方向发展，并要从原本较为单一的作业向信息、监管等为一体综合功能的方向发展，这样才能确保我国的环卫装备技术满足各大城市的发展需求。

三、具体的设想分析

第一，具有改善环卫车辆的作用，不断提升我国城市的整体形象。随着现代社会的不断发展，传统的环卫车辆的弊端逐渐暴露出来，所以要结合本国的实情，合理研究与借鉴国外的智能无人驾驶技术。第二，建设以人为本的城市。每个城市都是一个大的载体，城市建设对于经济、文化及生活等方面有较大的影響，唯有坚持以人为本，才能树立正确、全面、协调及可持续的发展观，才能使城市的发展更具生命力。第三，彻底让环卫工人从一人一车的闭环控制方式中走出来，不仅提升了交通系统的效率性及安全性，还给环卫车辆的发展提供了最正确的发展方向。

【总结】

毋庸置疑，城市环卫是一个城市发展程度的重要标准，随着我国现代经济的迅速发展，在未来将智能无人驾驶及时应用到城市环卫车辆中，是必然的趋势，所以我们国家需要加强对智能无人驾驶技术的研究，并针对我国的实情研制出最符合我们国家道路前进的无人驾驶技术，这样不仅能降低环卫工人的伤亡率，还能给人们的生活带来更多的便利，有助于和谐社会的进一步构建。

参考文献：

[1]无人驾驶车辆路径跟踪控制器的设计及实现[J].张立广，谭宝成，马天力. 西安工业大学学报. 2013（08）

[2]无人驾驶汽车的发展现状和展望[J].杨帆. 上海汽车. 2014（03）

[3]关于电磁智能车电路设计[J]. 林得志，刘齐更. 科技信息. 2014（11）