摘要：自动驾驶汽车的推出将代表交通运输和个人出行发展的一个里程碑。无人驾驶汽车有望显着减少事故和拥堵，同时在经济和环境上都有利。但是当下无人驾驶技术仍不成熟，且管理条例等也不成熟。无人驾驶技术真正成熟，还需要确保其在所有条件下都可以正常运行，保证绝对的安全。自动驾驶汽车不仅要彻底改变交通运输部门，还要彻底改变整个社会。此外，它们有望改善交通安全并缓解拥堵，同时实现更好的驾驶员（乘客）旅行体验，同时也帮助人类更好的保护地球环境。

关键词：自动驾驶 经济 环境

1 引言

汽车制造商、科技公司、研究人员和管理部门长期以来一直致力于自动驾驶汽车及其相关方面的研究。取得了突出的进展，但仍有技术问题有待解决。同时，也出现了对自动驾驶汽车影响的疑问。尽管大多被认为是有益的，但人们普遍认为，必须伴随自动驾驶汽车的普及，进行适当的交通法规变革，以确保自动驾驶能很好的融入社会。因此，围绕自动驾驶的复杂性是巨大的;每个问题都是广泛而复杂的，不能忽视它与其他问题的相互依存关系。当前自动驾驶的出现已经给社会带来了巨大的变革，对经济以及环境都产生了影响。

2 自动驾驶技术方面

2.1 车辆自动化水平

国外方面，作为纯电动车辆的领头羊，特斯拉的无人驾驶技术一直在国际上处于领先地位，特斯拉官网显示特斯拉电动车拥有的自动驾驶能力包括：自动辅助导航驾驶、自动辅助变道、自动泊车等，同时宣布之后会有对交通信号灯的识别以及城市道路中的自动驾驶功能。作为采用摄像头加毫米波雷达组合技术路线的代表企业，特斯拉一直在无人驾驶车辆的研发上非常激进。国内多家大厂也进军自动驾驶，百度，滴滴，华为等大厂，纷纷启动了自动驾驶的业务，美团也有了自动驾驶的送餐车，目前已经在北京地区完成了3万单的配送，进展非常迅速。

2.2 传感系统

当无人驾驶车辆上路之后，能够实现车与车之间、车与人之间、车与路之间的协同，其中最重要的便是车路协同。[2]而车路协同，最重要的就是传感系统。

它在自动驾驶中发挥着关键作用。该系统基本上由传感器组成，负责在任何边界条件下实时收集来自车辆环境的所有可能数据。传感器可以大致分为短距离和中/长距离。超声波、电容或红外传感器是短距离的。它们的功能和信号的解释非常简单。相反，中/远程传感器带来了重大挑战，因为它们中的每一个都在某些条件下表现良好，但在其他条件下却是不可取的。这意味着自动驾驶汽车必须配备不同类型的传感器，以便它们相互补充：通过数据融合来补偿个体的低效率。

尽管传感系统在过去十年中发生了巨大的发展，但它仍然需要发展以支持SAE5 级别的AV。今天，研究人员的目标是设计一种传感器系统，能够在所有可能的天气和光照条件下高速提供完整、更新和准确的数据。

2.3 人机界面

HMI 是硬件和软件的组合，可实时处理乘客与车辆和车辆与乘客之间的交互。通过与 HMI 交互，乘客可以获得有关驾驶性能和环境的信息，还可以通过提供车辆所需的输入来要求AV执行特定任务。完全AV的HMI将主要与信息和娱乐相关。它们被概念化为极简主义，具有车辆内部和外部接口。外部接口主要由灯条和点组成，会提前通知外部代理车辆的下一次移动。乘客将从内部界面接收这些信息和其他与环境相关的信息，唯一目的是让他们对自动驾驶更有信心。内部接口还将接收乘客关于娱乐或车载条件（例如内部温度）的期望。在2016年荷兰大合作驾驶挑战赛期间，提出了一项非常受欢迎的HMI提案。该提案移除了传统汽车HMI大部分部件（方向盘、踏板、换档装置等），取而代之的是一个大型触摸显示器以及用于空调和窗户管理的独立控件。屏幕只显示一些有关驾驶环境的信息，只允许“驾驶员”启动和停止系统以及选择目的地。

2.4 通讯

通信对于交通管理和自动驾驶协调至关重要。无人驾驶车辆通过通信网络，对人、车、路、环境这四个交通要素进行准确感知和交互，同时也依赖网络实现其功能。[4]首先，安装在基础设施上的监控系统必须收集有关交通状况、路面状况、天气等的全球和本地数据。在对这些数据进行实时分析后（在交通管理中心或云端），它们将提供给底层交通流模型和特定行动被建议或强加给特定的车辆组。尽管基于实时信息的主动交通管理策略已经存在，但今天的指示需要通过交通灯或可变信息标志进行传达，它们的实现程度取决于驾驶员的操作。基础设施和车辆之间的这种交互将在未来的协作环境中发生根本性的变化。在这种新环境下，基础设施提供的信息将通过短距离无线通信系统直接传输到车辆控制系统，以自动实现最佳速度、间隙等。在他们这边，V2V通信允许附近车辆之间的交互和协作，无需中心化实体的干预。自动驾驶汽车在本地交换信息，允许协调他们的决策过程，以实现更顺畅的交通。在这种情况下，自动驾驶汽车也是监控元素，交通管理的结构是完全分散的。这个系统' 分散化以及数据源的移动使得获取实施全网络流量管理策略所需的全球视野更具挑战性。当然，交通管理将依赖V2I和V2V系统的融合。真实世界的道路情况复杂多变，对于道路边界的检测算法需要进一步的研究。[3]无论如何，建立一个强大而可靠的通信网络是必不可少的。

2.5 基础设施需求

基础设施的支持对于自动驾驶的成功至关重要，因此，车辆自动化的进步必须伴随着基础设施的改进。例如，道路标志和标记必须清晰、位置正确且状况良好，使车辆能够识别车道、限速等.还希望避免坡度和曲率的急剧变化以促进车辆环境监测。虽然这可以通过相对努力在主要道路网络中实现，但在庞大的二级道路网络中，鉴于其处置和维护的预算限制，这将特别具有挑战性甚至不可行。基础设施的技术更新也是必要的，包括部署合适的 V2I。可靠且强大的 V2I 适应基础设施被认为是使 CAD 成为可能的第一步。

3 自动驾驶汽车出现的影响

3.1 对经济和竞争力的影响

车辆自动化对经济的预期积极影响主要来自两个因素：运输成本的降低和出行效率的提高。后者与使用时间执行其他任务有关，并且只会发生在 SAE5 级别的车辆上。运输成本的降低将是自动驾驶汽车对经济最相关的影响，这将归因于：由于共享车辆的更密集使用而更好的车辆摊销，由于自动化而降低了员工成本驾驶任务，减少能源消耗，以及由于更有效的交通管理和消除在寻找停车位时在车辆中行驶的需要而缩短路程时间。结果，这将有助于工人的压力减轻，从而提高生产力。总之，较低的运输成本将有利于提高社会的经济竞争力。

不可避免地，自动驾驶汽车将影响劳动力市场。除了司机之外，交通运输部门的传统工作预计将消失。例如，传统的机械车间将随着事故率的降低以及无法完全修复自动驾驶汽车而消亡。然而，新的机会将会出现，主要与新技术、优化、大数据分析、交通工程、交通规划等相关。例如，能够修理和维护新的自动驾驶汽车硬件和软件的信息学和电子学专家将需求量很大。

3.2 自动驾驶的地域影响

土地利用率与交通的关系是毋庸置疑的;个人流动促进了城市增长和城市扩张。2008年，超过 50% 的世界人口居住在城市，预计到 2050 年这一比例将增加到 70%。城市扩张是由于人们日益富裕、生活方式改变以及人口减少的综合影响。例如，允许住在离工作地点更远的地方的交通费用。并非城市发展的所有后果都是积极的：许多城市遭受严重拥堵，75%的人为温室气体排放来自城市。专家声称，与迄今为止发生的情况不同，城市形态、路线拥堵程度决定出行方案。因此，在城市环境中引入自动驾驶汽车必须从城市角度进行规划。在这种综合方法中，必须考虑人口密度、城市形状和土地用途，以便源自车辆自动化的新移动模式提供所需的可达性，同时促进道路的可持续利用。

3.3 自动驾驶对环境的影响

今天，与当地空气质量和全球变暖相关的交通对环境的影响是一个主要问题。减少石油消耗和保护环境是日益严重的世界性难题， 交通行业消耗全球40%的化石能源， 碳化合物的排放占将近全球总量的25%， 产生的CO、HC和NO等化合物将近占50%， 是燃料消耗和碳排放增长最快的行业。[5]

政府一直在实施不同的措施，以1990年的水平为参考，到2050年将运输温室气体排放量减少 60% 以上。公路运输是造成空气污染的最大来源，主要是由于使用化石燃料作为能源。自动驾驶会有助于显着改善环境，因为它们将是电动的并且它们将选择合适的路线。由于环境问题，从汽油到电动发动机的转换已经开始，电动汽车在使用时产生零排放，并且与传统燃料动力汽车相比噪音更小。2011 年几乎不存在，2016 年全球电动汽车存量超过 200 万辆，其中75万是纯电动的，这是一个巨大的飞跃。挪威是世界领先的，其 29% 的车辆是电动的，而中国占全球电动汽车销量的 40% 以上，是迄今为止最大的电动汽车市场。预计到 2030 年，欧盟生产的新车中有 55% 将是纯电动汽车，40% 是混合动力汽车。车辆自动化将进一步推动电动汽车的普及，因为 SAE4 和 SAE5 级别的车辆将主要是电动的。

然而，为了实现电动汽车的普遍使用，必须解决几个问题。主要问题之一是由于电池容量有限导致的里程焦虑。虽然问题在技术上得到了解决，600-700公里续航里程的汽车电池已经面世，但其高昂的价格让很多司机买不起。这种情况有望在短期内改变。事实上，锂电池价格自 2010 年以来平均下降了 77% 。另一个问题是缺乏足够的充电点。为此，大多数政府部门正在为其部署制定投资计划，以及私人汽车制造商正在开发的充电站网络。事实上，自 2015 年以来，全球充电站增加了 72%。无线（或感应）充电系统等新兴技术也在开发中。

电动汽车的普遍引入也将催生能源供应的全球规划。在以电动汽车为主的未来环境中，电能需求将是巨大的。因此，当前供应不足，能源价格可能上涨。电动汽车作为储能设备的能力可用于满足需求并减轻这种影响。此外，电池制造将大幅增长，必须确保钴、锂和其他相关材料以合理的价格和公平贸易的供应。为此必须促进电池回收，以避免环境污染，同时进行废物利用，降低生产成本。

4 总结

到目前为止，自动驾驶已经取得了重大的技术进步。事实上，SAE4级车辆的量产将在短期内成为可能。然而，完全自动驾驶的技术飞跃将需要更长的时间，因为车辆应该能够在所有边界条件下执行整个驾驶任务。自动驾驶汽车将带来更安全的驾驶环境。但是，某些故障概率将始终存在，仍待解决。

劳动力市场将受到自动驾驶的影响，一些传统职业将消失，而其他与技术、数据处理、创造力等相关的职业将产生大量需求。

大多数未来的汽车将是电动的。这一事实可能导致交通污染物排放和噪音的大量减少。尽管如此，能源部门仍需进行更多变革，例如获得可持续的主要能源、改进充电系统、制定旨在实现电池再利用的政策等。

参考文献

[1]陈延寿，王建萍.无人驾驶商用车市场前瞻[J].车辆与配件，2020（18）：43-47.

[2]赵丽君.基于深度学习的无人驾驶道路车辆检测与分类研究[D].中南林业科技大学，2020.

[3]单云霄.城市无人驾驶规划与控制系统的关键技术研究[D].湖北：武汉大学，2020.

[4]王楠，李丽丽，陈鹏东，王源绍.浅谈城市环境下无人驾驶汽车的发展与挑战[J].内燃机与配件，2018（17）：200-201.

[5]王力为.电动汽车替代燃油汽车应对能源与环保的调查思考——以成都市为例[J].内江科技， 2018， （04） .

（本文受江苏省大学生创新创业训练计划项目资助（项目编号：202113988019Y））