一、自动驾驶技术经历的三个发展阶段

一是自动化高速公路阶段（硬件建设阶段、初级阶段）。1939年，通用汽车公司在纽约世博会上展示了世界上第一台无人驾驶汽车的原型，原理是在自动化高速公路上行驶的借助一套无线电控制系统管理的汽车，这一设计依赖于自动化高速公路建设。这一模型展出后不久美国参加了二战，通用汽车公司也将精力从建造自动化高速公路转向为同盟国制造坦克、飞机及其他武器。战争中在军用雷达、电脑以及激光等核心技术上的投入为自动驾驶技术的发展奠定了基础。直到1960年，通用公司建立了一条电子化高速公路测试跑道，成功实现了车辆的自动启动、加速、转向与停止，全程没有人工直接参与。

这一阶段的难题主要有三个：一是汽车控制系统必须知道公路上每辆车的具体位置信息，这意味着需要车辆有某种侦测手段；二是每辆车都必须清楚自己及周边汽车的位置，通常车辆是尾随前行的，因此需要在车辆间或车辆与道路间建立某种沟通手段；三是汽车的控制系统能够针对接收到的信息作出回应。为实现以上功能，这一时期车辆配备了以下三个系统：

车辆引导系统。在行车道中心铺设一条连续延长的电缆，汽车前端两侧装有两个用于距离引导的电磁线圈，负责感应电缆中的信号电流。只要汽车的行进方向偏离车道中心线，一侧的信号强度就会强于另一侧，并产生信号提示，提示既可以通过闪光或声音提醒驾驶员，也可自动地引导方向盘调整，这一过程被称为“反馈控制”，使用的是电磁感应原理。

车辆侦测系统。可以实现前后车辆自动维持安全距离功能，并在道路前方出现障碍物或停泊车辆时自动停止车辆向前行驶。侦测系统是各种复杂电子设备的综合，涉及晶体管、无线电发射器以及灯光。为实现系统的功能，在道路中铺设一系列矩形电线回路，每个回路长度比汽车长度略短，一个个回路之间首尾相连，覆盖整条测试道路。每当车辆驶过一个回路就会向侦测系统发出一个信号，一系列信号会点亮路边缘的一串照明灯，起到警示附近其他车辆的效果。同时，这一信号会以无线电的形式传播给附近的控制塔，然后由控制塔自动地以无线电指示的方式传递给附近的前后车辆，提醒它们通过刹车或加速来调整相互间的距离。

车辆控制系统。之前采用的是液压机械系统，现在逐渐被计算机系统所取代。

限于计算机技术的发展，直至70年代末自动驾驶还未将重心放在汽车上。自动化高速公路成本过于高昂，设想过于超前，与需要挑战的难题如制定汽车安全标准、提升燃油效率、减少尾气排放相比，自动驾驶在当时没那么紧要。通用公司在1939年无人驾驶可以“解放双手，解放双脚”的设想遇到了“达·芬奇难题”：发明家设计了一种还不能应用的科技产品，读后感www.simayi.net之所以不能应用不是因为理论有问题，而是因为关键性的使能技术还未被实现。举例说明，1493年达芬奇设计出了直升机，虽然其设计原理可行，但为了能够起飞，螺旋桨需要一个轻巧而又牢固的机体和强有力的动力源，这些在当时都没有被发明出来，直到有了现代化的内燃机和轻型铝结构机身的搭配，才最终能够起飞。

二是车联网阶段（互联互通阶段、过渡阶段）。90年代，美国自动驾驶进入车对车通信、车对基础设施，即车联网阶段。主要目的在于提升驾驶安全。通过安装道路装置、汽车内置装置，实现匿名交换定位、速度和地点等相关数据，可预先采取措施如通过声音警示避免或减少车祸的发生。通过模拟场景发现可避免79%的车祸发生。但这一模式存在以下问题：1、成本高昂。在97年，安装一个用于为汽车提供数据的道路装置要花费高达51650美元，每隔300米就需安装一个，特别是硬件技术更新换代很快，基础设施的投入仍然很高。2、车辆网需要每一辆车都安装这一系统，只有全部安装才有意义，一半安装效果只有25%，十分之一安装效果只有百分之一。3、缺乏统一的技术数据传输标准，各地标准不统一导致车辆无法跨区域行驶。4、区别于全自动化汽车，该技术仅能单纯地发出警示，如果司机对警示反映不及时，该系统的安全效益便无法体现。甚至更糟糕的是，声音警示容易分散司机注意力，如果因提示而走神或慌神，反而容易出问题。5、点对点的网络，安全性差，无法防止黑客入侵、系统干扰。

三是智能汽车阶段（人工智能应用阶段、非智能基础设施阶段）。非智能基础设施的成本高昂，以互联网为例，互联网的基础设备如路由器、网线没有智能特性，推动了技术畅通无阻的发展，如果这些设备智能化了，能够充分了解数据包的内容，那么软件应用只要发生变化，网络设备也要随之升级，明显不经济。与车联网阶段相比，智能汽车阶段的特征主要是智能化体现在汽车本身而不是在公路上，智能化又主要体现在人工智能系统特别是算法进步上。因软件的更新换代比配套硬件更快，不需硬件频繁更新换代，对使用者而言成本更低。两个因素推动了现代无人驾驶汽车构想的实现：一是技术的进步，计算机体积变小但功能变强大了，使得将计算机设备配备在汽车中成为可能，计算机的运算速度更快，使得需要瞬时决策成为可能，无人驾驶中的其他关键技术设。