智能小车PC端控制软件设计文献综述

 2022-11-28 04:11

一、选题的背景及研究意义

1、背景介绍

在21世纪,科技飞速发展,人们的生活在科技进步的影响下也变得愈发不同,其中就有交通系统的变化,现代交通系统开始向智能交通系统转变,智能汽车就是其中一个备受关注的领域。所谓智能汽车,是指在传统汽车的基础上,集中运用了计算机、现代传感、信息融合、通讯、人工智能及自动控制等技术,具有道路障碍自动识别、自动制动、保持车速和安全距离等功能,是典型的高新技术综合集成的载体【1】。如今,如今,在对自动化技术的需求不断加深的环境下,智能汽车已经成为一个热门的研究方向。

2、研究意义

随着人工智能、互联网技术、通信技术、计算机技术的快速发展,以电动化、智能化及网联化为基础的智能汽车成为汽车行业发展的一大趋势【2】。智能小车系统作为小型版的智能汽车,二者在信息提取及处理、控制系统构成和控制方案整定方面有诸多相似之处【3】,因此智能车系统的研究对于智能汽车来说是一个很好的实验平台。对于智能小车本身,它能够帮助人完成在各种恶劣环境下的工作,例如水下或者太空环境中的探测,中国的玉兔号月球车就是一个很好的例子。同时,智能小车系统的自动行驶、环境监测等功能对于智能汽车来说也是很好的研究材料,能够推动智能汽车的发展。

二、国内外的研究现状

智能汽车作为智能交通系统的一个重要组成部分,它对于行车安全性的提高、道路管理的改善、运输效率的提高等方面有着重要的作用,因此它逐渐受到了国内外高度的关注。

国外对于智能汽车的研究是从70年代末开始,主要由美国、日本及欧洲的几个发达国家进行。到了90年代,智能运输系统(ITS)逐渐成为研究的热门,事实上美国早在1950年就有相关的研究,但是对智能车辆大规模的研究及技术开发的热潮则要到八九十年代。欧洲和日本也分别在80年代到90年代这段时间开始大规模的智能汽车研究。直到今日,国外很多发达国家对于智能汽车的应用已经有了实质性的发展。由英国布里斯托尔大学和先进交通系统公司设计的ULTra无人驾驶智能车于2010年作为出租车在希斯罗机场运送乘客;法国的Cycab无人驾驶汽车装备了全球顶端的GPS定位系统,只需通过车上的触摸屏设定路线它就能够将乘客送到目的地【4】

值得一提的是,在智能汽车的发展过程中,比较具有代表性的实验是1995年6月美国卡内基·梅隆大学的NabLab5实验智能车的成功。NabLab5搭载有便携式计算机、摄像头、GPS全球定位系统、雷达以及其他辅助设备,实验中它完成了横穿了美国的任务,其中自主驾驶部分占总行程的98.2%,同时它还能不断根据现场的最新路况给出指示从而使汽车行驶在最佳的路面上【5】,这项实验至今仍有着很高的借鉴意义。

相比于国外,国内在智能汽车方面的发展开始较晚,但是也取得了不少成果。在80年代,中国开始研发无人驾驶技术,由北京理工大学、国防科技大学等五家单位联合研制成功了中国第一辆能自主行驶的样车。2000年6月,国防科技大学研制的第四代无人驾驶汽车试验成功,最高时速达到76km,创下了中国的最高纪录。2006年研制的新一代无人驾驶红旗HQ3,则在可靠性和小型化方面取得突破。红旗HQ3无人车实验成功创造了中国自主研制的无人车在复杂交通状况下自主驾驶的新纪录,这标志着中国在该领域已经达到世界先进水平。此外,清华大学成功研制的智能车THMR-V, 驶出了全球极速。THMR-V能够实现结构化环境下的车道线自动跟踪, 准结构化环境下的道路跟踪, 复杂环境下的道路避障、道路停障以及视觉临场感遥控驾驶等功能【6】

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