39、安全舒适驾驶的道路环境感知技术解析

安全舒适驾驶的道路环境感知技术解析

1. 引言

在过去几十年里，全球车辆数量显著增加，这给道路表面带来了更大压力，导致道路缺陷增多。恶劣的道路状况不仅会损坏车辆，还会影响驾驶的顺畅性，甚至引发交通事故。据统计，每年约33000起撞车事故中，三分之一归因于糟糕的道路条件；道路问题，如坑洼和结冰路面，每年造成超过42000人死亡。

坑洼等道路缺陷会大幅增加事故风险和车辆维修成本。车辆轮胎遇到坑洼时，受力失衡，导致车辆倾斜，还可能使轮胎变形、破损，甚至轮辋弯曲，影响驾驶体验。

近年来，自动驾驶受到了广泛关注。自动驾驶有望提升城市交通系统的安全性、生产力、可达性、道路效率和环境可持续性。谷歌、丰田和福特等公司都在积极推进自动驾驶车辆的研发。然而，自动驾驶车辆的安全和可靠性仍是主要问题。为避免碰撞，自动驾驶车辆需要强大的环境感知能力，准确检测和解读周围信息。道路环境感知能力对于确保自动驾驶车辆的安全部署至关重要。例如，ClearMotion开发的RoadMotion云软件，通过收集和分析路面映射数据，使车辆子系统能够实时做出明智决策，实现更安全的驾驶控制。

在自动驾驶领域，道路缺陷的检测和定位对于安全高效的交通至关重要。目前已开发出复杂的算法，主要采用全球映射方法，利用全球定位系统（GPS）、激光雷达（LIDAR）和摄像头等技术，精确检测和定位道路缺陷，并规划最佳行驶路径。

过去二十年，道路感知领域发生了显著变化，但目前大多数相关调查并未全面涵盖计算机视觉的最新进展，如3D点云建模、分割以及机器学习/深度学习等，基于振动的道路检测领域也有待深入探索。因此，本文将对最新的道路感知系统进行全面综述，介绍基于计算机视觉和振动的道路缺陷检测算法。