智能網(wǎng)聯(lián)汽車第六章目錄CONTENTS第一節(jié)第二節(jié)第三節(jié)第四節(jié)智能網(wǎng)聯(lián)汽車相關(guān)概念智能網(wǎng)聯(lián)汽車的定義與技術(shù)路線智能網(wǎng)聯(lián)汽車的技術(shù)分級(jí)智能網(wǎng)聯(lián)汽車的應(yīng)用第五節(jié)智能網(wǎng)聯(lián)汽車的系統(tǒng)構(gòu)成和關(guān)鍵技術(shù)目錄第六節(jié)智能網(wǎng)聯(lián)汽車的發(fā)展前景CONTENTS第七節(jié)車載智能設(shè)備隨著全球汽車保有量的快速增長(zhǎng)，能源短缺、環(huán)境污染、交通擁堵、事故頻發(fā)等現(xiàn)象日益突出，它們成為汽車行業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展的限制因素。智能網(wǎng)聯(lián)汽車（intelligent

connected

vehicle，ICV）被公認(rèn)為是解決這些問題的有效產(chǎn)品，代表著汽車行業(yè)未來的發(fā)展方向。智能網(wǎng)聯(lián)汽車是新一輪科技革命背景下的新興產(chǎn)業(yè)，它能顯著改善交通安全，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排，減緩交通擁堵，提高交通效率，并拉動(dòng)汽車、電子、通信、服務(wù)、社會(huì)管理等協(xié)同發(fā)展，對(duì)促進(jìn)汽車產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)具有重要的戰(zhàn)略意義。第五節(jié)智能網(wǎng)聯(lián)汽車的系統(tǒng)構(gòu)成和關(guān)鍵技術(shù)智能網(wǎng)聯(lián)汽車一、智能網(wǎng)聯(lián)汽車的系統(tǒng)構(gòu)成環(huán)境感知層控制智能決策層執(zhí)行層智能網(wǎng)聯(lián)汽車的系統(tǒng)構(gòu)成和關(guān)鍵技術(shù)1.環(huán)境感知層環(huán)境感知層的主要功能是通過車載環(huán)境感知技術(shù)、衛(wèi)星定位技術(shù)、4G/5G及V2X無線通信技術(shù)等，實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛自身屬性和車輛外在屬性（如道路、車輛和行人等）靜、動(dòng)態(tài)信息的提取和收集，并向智能決策層輸送信息。環(huán)境感知層包括攝像頭、激光雷達(dá)、毫米波雷達(dá)、夜視傳感器、GPS/BDS、4G/5G、V2X等。智能網(wǎng)聯(lián)汽車的系統(tǒng)構(gòu)成和關(guān)鍵技術(shù)2.智能決策層智能決策層的主要功能是接收環(huán)境感知層的信息并進(jìn)行融合，對(duì)道路、車輛、行人、交通標(biāo)志和交通信號(hào)等進(jìn)行識(shí)別，分析和判斷車輛駕駛模式和將要執(zhí)行的操作，并向控制與執(zhí)行層輸送指令。智能決策層的作用包括道路識(shí)別、車輛識(shí)別、行人識(shí)別、交通標(biāo)志識(shí)別、交通信號(hào)識(shí)別、駕駛疲勞識(shí)別、決策分析與判斷等。智能網(wǎng)聯(lián)汽車的系統(tǒng)構(gòu)成和關(guān)鍵技術(shù)3.控制與執(zhí)行層控制與執(zhí)行層的主要功能是按智能決策層的指令，對(duì)車輛進(jìn)行協(xié)同控制，并為智能網(wǎng)聯(lián)汽車提供道路交通信息、安全信息、娛樂信息、救援信息以及商務(wù)辦公、網(wǎng)上消費(fèi)服務(wù)等，保障汽車安全行駛和舒適駕駛?？刂婆c執(zhí)行層的作用包括制動(dòng)與驅(qū)動(dòng)控制、轉(zhuǎn)向控制、擋位控制、協(xié)同控制、安全預(yù)警控制、人機(jī)交互控制等。智能網(wǎng)聯(lián)汽車的系統(tǒng)構(gòu)成和關(guān)鍵技術(shù)1.環(huán)境感知技術(shù)二、智能網(wǎng)聯(lián)汽車的關(guān)鍵技術(shù)環(huán)境感知包括車輛本身狀態(tài)感知、道路感知、行人感知、交通信號(hào)感知、交通標(biāo)志感知、交通狀況感知、周圍車輛感知等。智能網(wǎng)聯(lián)汽車的系統(tǒng)構(gòu)成和關(guān)鍵技術(shù)其中，車輛本身狀態(tài)感知主要檢測(cè)行駛速度、行駛方向、行駛狀態(tài)、車輛位置等；道路感知包括道路類型檢測(cè)、道路標(biāo)識(shí)線識(shí)別、道路狀況判斷、是否偏離行駛軌跡等；交通狀況感知主要檢測(cè)道路交通擁堵情況，判斷是否發(fā)生交通事故等，以便車輛選擇通暢的路線行駛；周圍車輛感知主要檢測(cè)車輛前方、后方、側(cè)方的車輛情況，以及交叉路口被障礙物遮擋的車輛，避免發(fā)生碰撞。在復(fù)雜路況下，單一傳感器無法完成全部環(huán)境感知，必須整合各種類型的傳感器，利用傳感器融合技術(shù)，才能為智能網(wǎng)聯(lián)汽車提供更加真實(shí)可靠的環(huán)境信息。智能網(wǎng)聯(lián)汽車的系統(tǒng)構(gòu)成和關(guān)鍵技術(shù)2.無線通信技術(shù)長(zhǎng)距離無線通信技術(shù)用于提供即時(shí)的互聯(lián)網(wǎng)接入，主要用4G/5G技術(shù)，特別是5G技術(shù)，有望成為車載長(zhǎng)距離無線通信專用技術(shù)。短距離無線通信技術(shù)有專用短程通信（dedicated

short

range

communication，DSRC）技術(shù)、藍(lán)牙、WiFi等。其中DSRC技術(shù)重要性較高且亟須發(fā)展，它可以實(shí)現(xiàn)在特定區(qū)域內(nèi)對(duì)高速移動(dòng)目標(biāo)的識(shí)別和雙向通信，如V2V、V2I雙向通信，實(shí)時(shí)傳輸圖像、語音和數(shù)據(jù)信息等。智能網(wǎng)聯(lián)汽車的系統(tǒng)構(gòu)成和關(guān)鍵技術(shù)3.自組織網(wǎng)絡(luò)技術(shù)當(dāng)兩車距離較遠(yuǎn)或被障礙物遮擋無法直接通信時(shí)，可以通過路側(cè)單元進(jìn)行信息傳遞，構(gòu)成一個(gè)無中心、完全自組織的車載自組織網(wǎng)絡(luò)。車載自組織網(wǎng)絡(luò)依靠短距離無線通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)V2V、V2I通信。它使在一定范圍內(nèi)的車輛可以相互交換各自的車速、位置等信息和車載傳感器感知的數(shù)據(jù)，并自建立起一個(gè)移動(dòng)的網(wǎng)絡(luò)，典型的應(yīng)用包括行駛安全預(yù)警、交叉路口協(xié)同駕駛，以及基于通信的縱向車輛控制等。智能網(wǎng)聯(lián)汽車的系統(tǒng)構(gòu)成和關(guān)鍵技術(shù)4.車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)目前，汽車上廣泛應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)有CAN總線、LIN總線和MOST總線等，它們的特點(diǎn)是傳輸速率小，帶寬窄。隨著越來越多的高清視頻進(jìn)入汽車應(yīng)用中，如ADAS、360°全景泊車系統(tǒng)和藍(lán)光DVD播放系統(tǒng)等，它們的傳輸速率和帶寬已無法滿足需要。以太網(wǎng)最有可能在智能網(wǎng)聯(lián)汽車環(huán)境下工作，它采用星形連接架構(gòu)，每個(gè)設(shè)備或每條鏈路都可以專享100M帶寬，且傳輸速率達(dá)到萬兆級(jí)。同時(shí)，以太網(wǎng)還可以順應(yīng)未來汽車行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)，即開放性、兼容性原則，從而很容易地將現(xiàn)有的技術(shù)應(yīng)用到新的系統(tǒng)。智能網(wǎng)聯(lián)汽車的系統(tǒng)構(gòu)成和關(guān)鍵技術(shù)5.先進(jìn)駕駛輔助技術(shù)先進(jìn)駕駛輔助技術(shù)通過車輛環(huán)境感知技術(shù)和自組織網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對(duì)道路車輛、行人、交通標(biāo)志、交道信號(hào)等進(jìn)行檢測(cè)和識(shí)別，對(duì)識(shí)別信號(hào)進(jìn)行分析處理，傳輸給執(zhí)行機(jī)構(gòu)，保障車輛安全行駛。先進(jìn)駕駛輔助技術(shù)是智能網(wǎng)聯(lián)汽車重點(diǎn)發(fā)展的技術(shù)，其成熟度和使用率代表了智能網(wǎng)聯(lián)汽車的技術(shù)水平，是其他關(guān)鍵技術(shù)的具體應(yīng)用體現(xiàn)。智能網(wǎng)聯(lián)汽車的系統(tǒng)構(gòu)成和關(guān)鍵技術(shù)6.信息融合技術(shù)信息融合是指在一定準(zhǔn)則下，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)多源信息進(jìn)行分析和綜合，以滿足不同應(yīng)用的分類要求而進(jìn)行的處理過程，該技術(shù)主要用于對(duì)多源信息進(jìn)行采集、傳輸、分析和綜合，將不同數(shù)據(jù)源在時(shí)間和空間上的冗余或互補(bǔ)信息依據(jù)某種準(zhǔn)則進(jìn)行組合，產(chǎn)生出完整、準(zhǔn)確、及時(shí)、有效的綜合信息。因?yàn)橹悄芫W(wǎng)聯(lián)汽車采集和傳輸?shù)男畔⒎N類多、數(shù)量大，所以需采用信息融合技術(shù)才能保障實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性。智能網(wǎng)聯(lián)汽車的系統(tǒng)構(gòu)成和關(guān)鍵技術(shù)智能網(wǎng)聯(lián)汽車接入網(wǎng)絡(luò)的同時(shí)，也帶來了信息安全的問題，在應(yīng)用中每輛車及其車主的信息都將隨時(shí)隨地地傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)中被感知，這種顯露在網(wǎng)絡(luò)中的信息很容易被竊取、干擾甚至修改等，從而直接影響智能網(wǎng)聯(lián)汽車體系的安全，因此在智能網(wǎng)聯(lián)汽車中，必須重視信息安全與隱私保護(hù)技術(shù)的研究。7.信息安全與隱私保護(hù)技術(shù)智能網(wǎng)聯(lián)汽車的系統(tǒng)構(gòu)成和關(guān)鍵技術(shù)人機(jī)界面技術(shù)，尤其是語音控制、手勢(shì)識(shí)別和觸摸屏技術(shù)，在全球未來汽車市場(chǎng)上將被大量采用。智能網(wǎng)聯(lián)汽車人機(jī)界面設(shè)計(jì)的最終目的在于提供良好的用戶體驗(yàn)，增加駕駛員的駕駛樂趣，改善駕駛過程中的操作體驗(yàn)，它更加注重駕駛的安全性，因此人機(jī)界面設(shè)計(jì)必須在好的駕駛體驗(yàn)和安全之間做好平衡，在很大程度上安全始終是第一位的。8.人機(jī)界面技術(shù)智能網(wǎng)聯(lián)汽車的系統(tǒng)構(gòu)成和關(guān)鍵技術(shù)其中，車輛本身狀態(tài)感知主要檢測(cè)行駛速度、行駛方向、行駛狀態(tài)、車輛位置等；道路感知包括道路類型檢測(cè)、道路標(biāo)識(shí)線識(shí)別、道路狀況判斷、是否偏離行駛軌跡等；交通狀況感知主要檢測(cè)道路交通擁堵情況，判斷是否發(fā)生交通事故等，以便車輛選擇通暢的路線行駛；周圍車輛感知主要檢測(cè)車輛前方、后方、側(cè)方的車輛情況，以及交叉路口被障礙物遮擋的車輛，避免發(fā)生碰撞。在復(fù)雜路況下，單一傳感器無法完成全部環(huán)境感知，必須整合各種類型的傳感器，利用傳感器融合技術(shù)，才能為智能網(wǎng)聯(lián)汽車提供更加真實(shí)可靠的環(huán)境信息。智能網(wǎng)聯(lián)汽車的系統(tǒng)構(gòu)成和關(guān)鍵技術(shù)第六節(jié)智能網(wǎng)聯(lián)汽車的發(fā)展前景在汽車產(chǎn)業(yè)方面，我國(guó)總體水平處于國(guó)際領(lǐng)先地位，自主品牌市場(chǎng)份額逐年提高，關(guān)鍵零部件供給能力明顯增強(qiáng)，新能源汽車產(chǎn)業(yè)體系日漸完善，在電池、電動(dòng)機(jī)、電控及整車方面具有較強(qiáng)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力，這為我國(guó)智能網(wǎng)聯(lián)汽車的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。在網(wǎng)絡(luò)通信方面，我國(guó)互聯(lián)網(wǎng)、信息通信等領(lǐng)域涌現(xiàn)出一批世界級(jí)領(lǐng)軍企業(yè)，移動(dòng)通信和互聯(lián)網(wǎng)運(yùn)營(yíng)服務(wù)能力位居世界前列，這也為我國(guó)智能網(wǎng)聯(lián)汽車的發(fā)展積蓄了重要力量。隨著智能網(wǎng)聯(lián)汽車、智能駕駛以及智能交通的全面發(fā)展，我國(guó)交通也將逐漸實(shí)現(xiàn)智能化管理，屆時(shí)交通擁堵、停車難、碳排放和能源消耗大等問題將被有效解決。智能網(wǎng)聯(lián)汽車的發(fā)展前景汽車交通事故在很大程度上由人為因素導(dǎo)致。當(dāng)實(shí)現(xiàn)真正意義上的無人駕駛時(shí)，智能網(wǎng)聯(lián)汽車由行車智能集成裝置精確控制，可以有效地減少酒駕、疲勞駕駛、超速等人為因素導(dǎo)致的交通事故，從而有效解決交通安全問題。根據(jù)谷歌無人駕駛汽車團(tuán)隊(duì)的統(tǒng)計(jì)，一輛傳統(tǒng)汽車約96%的時(shí)間處于空閑狀態(tài)，利用率較低，無人駕駛汽車可以按照預(yù)約順序依次供需要的人使用，因此可以更好地統(tǒng)籌安排對(duì)車輛的利用，提高車輛的使用率，減少車輛消費(fèi)總量，最終有效地降低碳排放。另外，智能網(wǎng)聯(lián)汽車可以根據(jù)實(shí)時(shí)路況自動(dòng)選擇到達(dá)目的地的最優(yōu)路徑，從而降低能源消耗。一、智能網(wǎng)聯(lián)汽車開啟交通運(yùn)輸業(yè)新模式智能網(wǎng)聯(lián)汽車的發(fā)展前景智能網(wǎng)聯(lián)汽車是技術(shù)、信息技術(shù)與智能技術(shù)等新興技術(shù)的融合，發(fā)展智能網(wǎng)聯(lián)汽車能夠帶動(dòng)大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、信息通信、人工智能及移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的發(fā)展，為我國(guó)引領(lǐng)新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)革命奠定基礎(chǔ)。隨著車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)最終實(shí)用性測(cè)試和無人駕駛實(shí)用化技術(shù)開發(fā)的進(jìn)行，逐步建設(shè)相應(yīng)的通信、道路基礎(chǔ)設(shè)施，為輔助駕駛技術(shù)和無人駕駛技術(shù)的大規(guī)模推廣應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。同時(shí)，依靠我國(guó)自主研發(fā)或使用其他算法平臺(tái)，結(jié)合國(guó)內(nèi)的相關(guān)技術(shù)儲(chǔ)備，對(duì)智能駕駛系統(tǒng)優(yōu)化升級(jí)。隨著這些技術(shù)的逐漸應(yīng)用，智能無人駕駛將逐步得以實(shí)現(xiàn)。二、智能網(wǎng)聯(lián)汽車推動(dòng)新興技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展智能網(wǎng)聯(lián)汽車的發(fā)展前景要真正實(shí)現(xiàn)汽車的網(wǎng)聯(lián)化發(fā)展，需要政府在基礎(chǔ)設(shè)施方面的大力支持。我國(guó)已經(jīng)制定了《推進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+”便捷交通促進(jìn)智能交通發(fā)展的實(shí)施方案》。三、智能網(wǎng)聯(lián)汽車促進(jìn)相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)智能網(wǎng)聯(lián)汽車的發(fā)展前景該方案指出，在未來，我國(guó)將會(huì)加強(qiáng)交通基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)基本狀態(tài)、交通工具運(yùn)行運(yùn)輸組織調(diào)度的信息采集，形成動(dòng)態(tài)感知、全面覆蓋、互聯(lián)的交通運(yùn)輸運(yùn)行監(jiān)控體系；同時(shí)推廣應(yīng)用集成短程通信、電子標(biāo)識(shí)、高精度定位、主動(dòng)控制等功能的智能車載設(shè)施；建設(shè)智能路側(cè)設(shè)施，提供網(wǎng)絡(luò)接入、行駛引導(dǎo)和安全報(bào)警等服務(wù)；加強(qiáng)車路協(xié)同技術(shù)的應(yīng)用，推進(jìn)自主感知全自動(dòng)駕駛車輛的研發(fā)，根據(jù)技術(shù)成熟度逐步推動(dòng)應(yīng)用。智能網(wǎng)聯(lián)汽車的發(fā)展前景只有在真正實(shí)現(xiàn)車-