智能網聯(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)智能網聯(lián)汽車相關概念智能網聯(lián)汽車的定義與技術路線智能網聯(lián)汽車的技術分級智能網聯(lián)汽車的應用第五節(jié)智能網聯(lián)汽車的系統(tǒng)構成和關鍵技術目錄第六節(jié)智能網聯(lián)汽車的發(fā)展前景CONTENTS第七節(jié)車載智能設備隨著全球汽車保有量的快速增長，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。智能網聯(lián)汽車（intelligent

connected

vehicle，ICV）被公認為是解決這些問題的有效產品，代表著汽車行業(yè)未來的發(fā)展方向。智能網聯(lián)汽車是新一輪科技革命背景下的新興產業(yè)，它能顯著改善交通安全，實現(xiàn)節(jié)能減排，減緩交通擁堵，提高交通效率，并拉動汽車、電子、通信、服務、社會管理等協(xié)同發(fā)展，對促進汽車產業(yè)轉型升級具有重要的戰(zhàn)略意義。第五節(jié)智能網聯(lián)汽車的系統(tǒng)構成和關鍵技術智能網聯(lián)汽車一、智能網聯(lián)汽車的系統(tǒng)構成環(huán)境感知層控制智能決策層執(zhí)行層智能網聯(lián)汽車的系統(tǒng)構成和關鍵技術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、衛(wèi)星定位技術、4G/5G及V2X無線通信技術等，實現(xiàn)對車輛自身屬性和車輛外在屬性（如道路、車輛和行人等）靜、動態(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、毫米波雷達、夜視傳感器、GPS/BDS、4G/5G、V2X等。智能網聯(lián)汽車的系統(tǒng)構成和關鍵技術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行融合，對道路、車輛、行人、交通標志和交通信號等進行識別，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別、車輛識別、行人識別、交通標志識別、交通信號識別、駕駛疲勞識別、決策分析與判斷等。智能網聯(lián)汽車的系統(tǒng)構成和關鍵技術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，對車輛進行協(xié)同控制，并為智能網聯(lián)汽車提供道路交通信息、安全信息、娛樂信息、救援信息以及商務辦公、網上消費服務等，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與驅動控制、轉向控制、擋位控制、協(xié)同控制、安全預警控制、人機交互控制等。智能網聯(lián)汽車的系統(tǒng)構成和關鍵技術1.環(huán)境感知技術二、智能網聯(lián)汽車的關鍵技術環(huán)境感知包括車輛本身狀態(tài)感知、道路感知、行人感知、交通信號感知、交通標志感知、交通狀況感知、周圍車輛感知等。智能網聯(lián)汽車的系統(tǒng)構成和關鍵技術其中，車輛本身狀態(tài)感知主要檢測行駛速度、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、道路標識線識別、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車輛前方、后方、側方的車輛情況，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，才能為智能網聯(lián)汽車提供更加真實可靠的環(huán)境信息。智能網聯(lián)汽車的系統(tǒng)構成和關鍵技術2.無線通信技術長距離無線通信技術用于提供即時的互聯(lián)網接入，主要用4G/5G技術，特別是5G技術，有望成為車載長距離無線通信專用技術。短距離無線通信技術有專用短程通信（dedicated

short

range

communication，DSRC）技術、藍牙、WiFi等。其中DSRC技術重要性較高且亟須發(fā)展，它可以實現(xiàn)在特定區(qū)域內對高速移動目標的識別和雙向通信，如V2V、V2I雙向通信，實時傳輸圖像、語音和數據信息等。智能網聯(lián)汽車的系統(tǒng)構成和關鍵技術3.自組織網絡技術當兩車距離較遠或被障礙物遮擋無法直接通信時，可以通過路側單元進行信息傳遞，構成一個無中心、完全自組織的車載自組織網絡。車載自組織網絡依靠短距離無線通信技術實現(xiàn)V2V、V2I通信。它使在一定范圍內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據，并自建立起一個移動的網絡，典型的應用包括行駛安全預警、交叉路口協(xié)同駕駛，以及基于通信的縱向車輛控制等。智能網聯(lián)汽車的系統(tǒng)構成和關鍵技術4.車載網絡技術目前，汽車上廣泛應用的網絡有CAN總線、LIN總線和MOST總線等，它們的特點是傳輸速率小，帶寬窄。隨著越來越多的高清視頻進入汽車應用中，如ADAS、360°全景泊車系統(tǒng)和藍光DVD播放系統(tǒng)等，它們的傳輸速率和帶寬已無法滿足需要。以太網最有可能在智能網聯(lián)汽車環(huán)境下工作，它采用星形連接架構，每個設備或每條鏈路都可以專享100M帶寬，且傳輸速率達到萬兆級。同時，以太網還可以順應未來汽車行業(yè)的發(fā)展趨勢，即開放性、兼容性原則，從而很容易地將現(xiàn)有的技術應用到新的系統(tǒng)。智能網聯(lián)汽車的系統(tǒng)構成和關鍵技術5.先進駕駛輔助技術先進駕駛輔助技術通過車輛環(huán)境感知技術和自組織網絡技術對道路車輛、行人、交通標志、交道信號等進行檢測和識別，對識別信號進行分析處理，傳輸給執(zhí)行機構，保障車輛安全行駛。先進駕駛輔助技術是智能網聯(lián)汽車重點發(fā)展的技術，其成熟度和使用率代表了智能網聯(lián)汽車的技術水平，是其他關鍵技術的具體應用體現(xiàn)。智能網聯(lián)汽車的系統(tǒng)構成和關鍵技術6.信息融合技術信息融合是指在一定準則下，利用計算機技術對多源信息進行分析和綜合，以滿足不同應用的分類要求而進行的處理過程，該技術主要用于對多源信息進行采集、傳輸、分析和綜合，將不同數據源在時間和空間上的冗余或互補信息依據某種準則進行組合，產生出完整、準確、及時、有效的綜合信息。因為智能網聯(lián)汽車采集和傳輸的信息種類多、數量大，所以需采用信息融合技術才能保障實時性和準確性。智能網聯(lián)汽車的系統(tǒng)構成和關鍵技術智能網聯(lián)汽車接入網絡的同時，也帶來了信息安全的問題，在應用中每輛車及其車主的信息都將隨時隨地地傳輸到網絡中被感知，這種顯露在網絡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聯(lián)汽車體系的安全，因此在智能網聯(lián)汽車中，必須重視信息安全與隱私保護技術的研究。7.信息安全與隱私保護技術智能網聯(lián)汽車的系統(tǒng)構成和關鍵技術人機界面技術，尤其是語音控制、手勢識別和觸摸屏技術，在全球未來汽車市場上將被大量采用。智能網聯(lián)汽車人機界面設計的最終目的在于提供良好的用戶體驗，增加駕駛員的駕駛樂趣，改善駕駛過程中的操作體驗，它更加注重駕駛的安全性，因此人機界面設計必須在好的駕駛體驗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.人機界面技術智能網聯(lián)汽車的系統(tǒng)構成和關鍵技術其中，車輛本身狀態(tài)感知主要檢測行駛速度、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、道路標識線識別、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車輛前方、后方、側方的車輛情況，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，才能為智能網聯(lián)汽車提供更加真實可靠的環(huán)境信息。智能網聯(lián)汽車的系統(tǒng)構成和關鍵技術第六節(jié)智能網聯(lián)汽車的發(fā)展前景在汽車產業(yè)方面，我國總體水平處于國際領先地位，自主品牌市場份額逐年提高，關鍵零部件供給能力明顯增強，新能源汽車產業(yè)體系日漸完善，在電池、電動機、電控及整車方面具有較強的國際競爭力，這為我國智能網聯(lián)汽車的發(fā)展奠定了堅實的基礎。在網絡通信方面，我國互聯(lián)網、信息通信等領域涌現(xiàn)出一批世界級領軍企業(yè)，移動通信和互聯(lián)網運營服務能力位居世界前列，這也為我國智能網聯(lián)汽車的發(fā)展積蓄了重要力量。隨著智能網聯(lián)汽車、智能駕駛以及智能交通的全面發(fā)展，我國交通也將逐漸實現(xiàn)智能化管理，屆時交通擁堵、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致。當實現(xiàn)真正意義上的無人駕駛時，智能網聯(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、超速等人為因素導致的交通事故，從而有效解決交通安全問題。根據谷歌無人駕駛汽車團隊的統(tǒng)計，一輛傳統(tǒng)汽車約96%的時間處于空閑狀態(tài)，利用率較低，無人駕駛汽車可以按照預約順序依次供需要的人使用，因此可以更好地統(tǒng)籌安排對車輛的利用，提高車輛的使用率，減少車輛消費總量，最終有效地降低碳排放。另外，智能網聯(lián)汽車可以根據實時路況自動選擇到達目的地的最優(yōu)路徑，從而降低能源消耗。一、智能網聯(lián)汽車開啟交通運輸業(yè)新模式智能網聯(lián)汽車的發(fā)展前景智能網聯(lián)汽車是技術、信息技術與智能技術等新興技術的融合，發(fā)展智能網聯(lián)汽車能夠帶動大數據、云計算、信息通信、人工智能及移動互聯(lián)網等技術的發(fā)展，為我國引領新一輪科技革命和產業(yè)革命奠定基礎。隨著車聯(lián)網技術最終實用性測試和無人駕駛實用化技術開發(fā)的進行，逐步建設相應的通信、道路基礎設施，為輔助駕駛技術和無人駕駛技術的大規(guī)模推廣應用奠定基礎。同時，依靠我國自主研發(fā)或使用其他算法平臺，結合國內的相關技術儲備，對智能駕駛系統(tǒng)優(yōu)化升級。隨著這些技術的逐漸應用，智能無人駕駛將逐步得以實現(xiàn)。二、智能網聯(lián)汽車推動新興技術的應用與發(fā)展智能網聯(lián)汽車的發(fā)展前景要真正實現(xiàn)汽車的網聯(lián)化發(fā)展，需要政府在基礎設施方面的大力支持。我國已經制定了《推進“互聯(lián)網+”便捷交通促進智能交通發(fā)展的實施方案》。三、智能網聯(lián)汽車促進相關基礎設施的建設智能網聯(lián)汽車的發(fā)展前景該方案指出，在未來，我國將會加強交通基礎設施網絡基本狀態(tài)、交通工具運行運輸組織調度的信息采集，形成動態(tài)感知、全面覆蓋、互聯(lián)的交通運輸運行監(jiān)控體系；同時推廣應用集成短程通信、電子標識、高精度定位、主動控制等功能的智能車載設施；建設智能路側設施，提供網絡接入、行駛引導和安全報警等服務；加強車路協(xié)同技術的應用，推進自主感知全自動駕駛車輛的研發(fā)，根據技術成熟度逐步推動應用。智能網聯(lián)汽車的發(fā)展前景只有在真正實現(xiàn)車-