2.3 智能驾驶汽车的发展概况
当前世界各国都非常重视对自主驾驶汽车的研究，发展了许多实验性的自主驾驶系统[1] ，美国国防部高级研究计划局 (DARPA) 先后举办了三次无人驾驶车辆的“大挑战”（Grand Challenge）比赛[2] 。其中 2004 年和 2005 年举办的两次越野环境挑战赛，重点测试了自主驾驶汽车在越野环境的感知与规划控制能力；2007 年的城市挑战赛（UrbanChallenge），强调自主驾驶汽车在复杂城市环境中的适应能力。作为长距离自主驾驶实验的代表，意大利帕尔玛大学 VisLab 实验室研制的无人驾驶电动汽车在2010年7月从意大利出发，经过莫斯科、西伯利亚，最终在 2010 年 10 月底到达中国上海，全程 13 000 公里。此次实验距离很长，但无人车前方需要有一辆人工驾驶的引导车。
进入 21 世纪，美国、欧洲、日本等国的著名汽车厂商都非常重视汽车智能驾驶技术的研究，自主驾驶汽车已经被作为新一代汽车产业革命的主要突破点。2013 年，奔驰汽车公司的自主驾驶汽车完成了从曼海姆到普福尔茨海姆的城市和城际道路的自主驾驶试验，行驶距离约 100 公里。2015 年3 月，美国 Delphi 公司用 9 天时间完成了从旧金山到纽约的自主驾驶试验，行程约3 400英里。近年来，Google、Apple 等信息领域的高新技术企业也加入到无人驾驶汽车关键技术研发的队伍中，并且进展迅速。2012 年 5 月，谷歌在内华达州获得了美国首个无人驾驶汽车测试许可证。美国政府已在内华达、加利福尼亚、佛罗里达及密歇根州四个州为无人驾驶汽车发放了公路试验牌照。欧洲方面，英国、西班牙等国也已经允许无人驾驶汽车上路测试。
我国的汽车智能驾驶技术研究始于 20 世纪 80年代末，近年来也取得了快速的发展。在“八五”和“九五”期间，由南京理工大学、国防科技大学、浙江大学、清华大学等联合研制了“ATB-1”和“ATB-2”两台自主驾驶实验车。2008 年以来，在国家自然科学基金“视听觉信息的认知计算”重大研究计划支持下，国防科技大学、南京理工大学、北京理工大学、西安交通大学、军事交通学院、中科院合肥物质科学研究院、清华大学、同济大学、上海交通大学等院校在自主驾驶技术方面取得系列研究进展。在高速公路自主驾驶方面，2000 年国防科技大学研制的 CIT-AVT-IV 自主驾驶汽车实现了 75.6 km/h 的高速公路自主驾驶。2003 年 6 月，国防科技大学研制成功面向结构化道路的红旗自主驾驶轿车，该车在正常交通状况下，高速公路最高稳定自主驾驶速度为 130 km/h，最高峰值自主驾驶速度为 170 km/h，并具备超车功能。2011 年 7 月，国防科技大学在国家自然科学基金“视听觉信息的认知计算”重大研究计划支持下，完成了国内首次长距离高速公路自主驾驶实验，全程 286km，人工干预比为 0.7%。2012 年 7 月，军事交通学院研制的 JJUV-3 实验车完成从天津到北京的城际高速公路自主驾驶实验，具备跟车行驶、自主超车能力。
目前，汽车自主驾驶技术的研发在取得快速进步的同时，仍然存在较大的困难和挑战。一方面，智能驾驶汽车对于复杂环境和复杂交通场景的建模与理解能力存在不足，距离人类驾驶员尚有明显差距。另一方面，现有的智能驾驶汽车还难以实现在不确定环境和动态变化场景条件下的优化决策与智能控制，其自适应和学习能力还有待提高。基于人机交互和人机智能协同技术，将人类驾驶员的智能与自主驾驶系统的机器智能进行融合，实现人类驾驶员与自主驾驶系统之间的优势互补，将为上述问题提供一种有效解决途径。