(2025年)世界職業(yè)院校技能大賽“智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)組”參考試題及答案理論考核部分一、單項選擇題（每題2分，共20分）1.以下屬于C-V2X直連通信（PC5）工作頻段的是：A.5.9GHzITS頻段B.2.4GHzISM頻段C.77GHz毫米波頻段D.60GHz超寬帶頻段答案：A2.自動駕駛車輛中，激光雷達（LiDAR）與攝像頭融合感知時，關(guān)鍵的同步參數(shù)是：A.時間戳對齊與空間坐標校準B.點云密度與圖像分辨率C.探測距離與動態(tài)范圍D.抗干擾能力與功耗答案：A3.智能網(wǎng)聯(lián)汽車OTA（空中下載）升級中，防止固件被篡改的核心技術(shù)是：A.AES-256加密B.SHA-256哈希校驗C.TLS1.3協(xié)議D.差分升級算法答案：B4.某自動駕駛車輛在高速公路場景下觸發(fā)AEB（自動緊急制動），其環(huán)境感知模塊優(yōu)先依賴的傳感器是：A.超聲波雷達（短距）B.4D毫米波雷達（中長距）C.單線激光雷達D.環(huán)視攝像頭答案：B5.V2I（車路協(xié)同）場景中，路側(cè)單元（RSU）向車輛發(fā)送的關(guān)鍵信息不包括：A.前方施工區(qū)域坐標B.交叉路口車輛通行優(yōu)先級C.車載娛樂系統(tǒng)更新包D.信號燈相位與配時（SPaT）答案：C6.車載以太網(wǎng)（IEEE802.3bp）支持的最大傳輸速率是：A.100MbpsB.1GbpsC.2.5GbpsD.10Gbps答案：D7.自動駕駛決策層中，行為規(guī)劃（BehaviorPlanning）的輸出是：A.全局路徑（GlobalPath）B.局部軌跡（LocalTrajectory）C.換道、跟車等動作指令D.傳感器原始數(shù)據(jù)預處理結(jié)果答案：C8.智能座艙系統(tǒng)中，多模態(tài)交互的“模態(tài)”不包括：A.語音指令B.手勢識別C.座椅壓力傳感D.導航路徑規(guī)劃答案：D9.以下不屬于車聯(lián)網(wǎng)安全威脅的是：A.GPSspoofing（全球定位系統(tǒng)欺騙）B.CAN總線注入攻擊C.動力電池熱失控D.V2X消息重放攻擊答案：C10.某L4級自動駕駛車輛在城市道路行駛時，觸發(fā)“預期功能安全（SOTIF）”問題的場景是：A.傳感器被暴雨覆蓋導致目標漏檢B.因法律法規(guī)限制無法進入特定區(qū)域C.乘客強行接管方向盤D.車載系統(tǒng)算力不足導致延遲超100ms答案：A二、判斷題（每題1分，共10分。正確填“√”，錯誤填“×”）1.激光雷達的角分辨率越高，對小目標（如路沿石）的探測精度越低。（×）2.C-V2X支持“車-車”“車-路”“車-人”通信，而DSRC僅支持“車-車”通信。（×）3.車載T-BOX（遠程信息處理器）的核心功能是實現(xiàn)車輛與云端的雙向通信。（√）4.自動駕駛中，“定位”（Localization）的精度要求高于“建圖”（Mapping）。（√）5.為降低成本，L2級輔助駕駛車輛可僅使用單目攝像頭實現(xiàn)車道保持（LKA）。（√）6.車載以太網(wǎng)采用環(huán)形拓撲結(jié)構(gòu)，可提高通信可靠性。（×）7.OTA升級時，若車輛電量低于20%，系統(tǒng)應自動暫停升級以避免電池過放。（√）8.V2X消息的最小更新頻率需滿足“緊急事件”場景下10Hz以上。（√）9.自動駕駛決策算法中，基于規(guī)則的方法（Rule-based）比機器學習方法更易解釋。（√）10.智能網(wǎng)聯(lián)汽車的信息安全等級需滿足ISO/SAE21434標準，而非ISO26262。（×）三、簡答題（每題8分，共40分）1.簡述多傳感器融合（Multi-SensorFusion）中“早期融合”與“晚期融合”的區(qū)別，并舉例說明各自適用場景。答案：早期融合是在傳感器原始數(shù)據(jù)層進行融合（如激光雷達點云與攝像頭圖像的時間、空間對齊），優(yōu)點是保留完整信息，適用于高精度感知需求場景（如自動泊車）；晚期融合是在各傳感器完成目標檢測后，對結(jié)果（如位置、類別）進行融合，優(yōu)點是計算量小，適用于實時性要求高的場景（如高速跟車）。2.解釋高精度地圖（HDMap）在L3級以上自動駕駛中的核心作用，至少列舉3項。答案：①定位增強：提供厘米級絕對坐標，輔助GNSS+IMU實現(xiàn)高精度定位；②路徑規(guī)劃：預存道路拓撲、限速、車道屬性（如左轉(zhuǎn)專用道），優(yōu)化全局路徑；③預知性決策：提前感知彎道曲率、路口盲區(qū)、施工區(qū)等，調(diào)整車速與行駛策略；④傳感器補盲：在雨霧遮擋傳感器時，通過地圖信息推測障礙物位置。3.分析V2X環(huán)境下“交叉路口碰撞預警（ICW）”的技術(shù)流程，需包含信息采集、處理與決策環(huán)節(jié)。答案：①信息采集：路側(cè)RSU通過攝像頭/雷達采集路口車輛、行人位置與速度；車載OBU接收RSU廣播的SPaT（信號燈狀態(tài)）及其他車輛的BSM（基本安全消息）；②信息處理：車載系統(tǒng)融合本地傳感器（如前向雷達）與V2X數(shù)據(jù)，計算本車與目標的TTC（碰撞時間）、TCPA（碰撞點）；③決策輸出：若TTC＜安全閾值（如3秒），觸發(fā)聲光報警或主動制動。4.列舉車載CAN總線與以太網(wǎng)的3點主要差異，并說明以太網(wǎng)在智能網(wǎng)聯(lián)汽車中的優(yōu)勢。答案：差異：①傳輸速率：CAN最高1Mbps，以太網(wǎng)可達10Gbps；②拓撲結(jié)構(gòu)：CAN為總線型，以太網(wǎng)支持星型/環(huán)形；③協(xié)議棧：CAN僅物理層+數(shù)據(jù)鏈路層，以太網(wǎng)包含TCP/IP等高層協(xié)議。優(yōu)勢：高帶寬滿足傳感器數(shù)據(jù)（如800萬像素攝像頭、128線激光雷達）實時傳輸需求；支持TSN（時間敏感網(wǎng)絡）保證控制指令低延遲；可擴展支持OTA、車載以太網(wǎng)診斷（DoIP）等新功能。5.說明智能網(wǎng)聯(lián)汽車OTA升級的主要風險及對應的安全措施（至少3項）。答案：風險①固件篡改：攻擊者替換升級包為惡意代碼；措施：使用數(shù)字簽名（如RSA2048）驗證升級包完整性。風險②升級中斷：車輛斷電或信號丟失導致固件損壞；措施：采用差分升級（僅傳輸變更部分）+斷點續(xù)傳+雙分區(qū)（Active/Passive）備份。風險③兼容性問題：新固件與舊硬件/軟件不兼容；措施：升級前通過沙盒測試（Sandbox）模擬運行，升級后執(zhí)行自檢（如讀取DTC故障碼）。四、綜合分析題（每題15分，共30分）1.某團隊開發(fā)L4級自動駕駛出租車（Robotaxi），需在城市開放道路測試“自動變道”功能。請設(shè)計感知-決策-控制全流程的技術(shù)方案，包含關(guān)鍵傳感器配置、決策邏輯（含規(guī)則與機器學習方法）及控制執(zhí)行要求。答案：感知層：配置128線激光雷達（前向，150米）、4D毫米波雷達（前/側(cè)，200米）、800萬像素攝像頭（前/側(cè)/后，200萬像素）、超聲波雷達（側(cè)方，5米）；融合方案：激光雷達提供高精度3D點云，攝像頭識別車道線與交通標志，毫米波雷達穿透雨霧探測移動物體；融合后輸出目標列表（位置、速度、類型）及自車定位（GNSS+IMU+高精度地圖，誤差＜10cm）。決策層：-規(guī)則部分：變道觸發(fā)條件（如當前車道平均車速＜目標車道20%、導航需要）；禁止變道場景（如彎道半徑＜50米、自車橫向速度＞2m/s）；-機器學習部分：通過強化學習（RL）訓練變道策略，輸入為目標車相對距離、周圍車輛加速度、道路曲率，輸出為變道優(yōu)先級（安全＞效率）；-軌跡規(guī)劃：使用多項式插值提供無碰撞軌跡，約束橫向加速度＜0.4g，縱向加速度變化率＜1m/s3?？刂茖樱壕€控底盤需支持精準轉(zhuǎn)向（角度誤差＜0.5°）、制動（減速度精度±0.2m/s2）；執(zhí)行時通過PID控制器跟蹤規(guī)劃軌跡，實時調(diào)整轉(zhuǎn)向力矩與電機扭矩；若傳感器融合發(fā)現(xiàn)目標車道有突發(fā)障礙物（如突然插入的摩托車），觸發(fā)緊急終止變道，回正方向盤并保持原車道。2.某智能網(wǎng)聯(lián)汽車在測試中出現(xiàn)“V2X消息接收延遲超500ms”的問題，導致交叉路口預警失效。請分析可能原因（至少4項），并設(shè)計排查與解決流程。答案：可能原因：①RSU與OBU的通信協(xié)議版本不兼容（如一方支持3GPPR14，另一方支持R16）；②2.4GHz/5.8GHz頻段存在同頻干擾（如Wi-Fi、藍牙設(shè)備）；③OBU天線安裝位置被金屬部件遮擋（如車頂行李架），導致信號衰減；④RSU服務器負載過高，消息處理隊列積壓；⑤車載T-BOX的4G/5G模組固件未升級，與基站連接不穩(wěn)定。排查與解決流程：1.工具準備：使用V2X協(xié)議分析儀（如KeysightIxVeriWave）抓取OBU接收的PC5接口消息，記錄時間戳；2.協(xié)議檢查：對比RSU與OBU的協(xié)議棧版本（如是否均支持TS102636-4-1），升級不兼容設(shè)備的固件；3.干擾測試：在無干擾環(huán)境（如消聲室）測試通信延遲，若恢復正常則排查現(xiàn)場干擾源（如關(guān)閉附近Wi-Fi，調(diào)整RSU信道）；4.天線檢測：使用場強儀測量OBU天線口的接收功率（正常應＞-85dBm），若過低則重新安裝天線（避開金屬遮擋，增益方向?qū)蔙SU）；5.服務器優(yōu)化：登錄RSU后臺查看消息處理延遲（正常＜100ms），增加服務器算力或采用邊緣計算（MEC）分擔處理壓力；6.網(wǎng)絡測試：通過AT指令檢查T-BOX的5G連接狀態(tài)（如RSRP＞-110dBm），升級模組固件或更換運營商SIM卡；7.驗證：在實際路口重復測試，確保V2X消息延遲＜100ms（滿足碰撞預警的10Hz更新要求）。實操考核部分（總分100分）任務1：智能網(wǎng)聯(lián)汽車硬件連接與調(diào)試（20分）場景：給定一輛改裝的智能網(wǎng)聯(lián)汽車（含激光雷達、4D毫米波雷達、攝像頭、V2XOBU、域控制器），需完成以下操作：1.正確連接各傳感器至域控制器的接口（包括電源、通信線）；2.配置CAN總線參數(shù)（波特率500kbps，節(jié)點ID：激光雷達0x120，毫米波雷達0x130）；3.使用CANoe工具驗證傳感器數(shù)據(jù)是否正常輸出（如激光雷達點云數(shù)量≥10萬點/秒，毫米波雷達目標數(shù)≥20個）。操作要點與評分標準：-傳感器接線（電源正負極無反接，通信線（CAN/LVDS/以太網(wǎng)）匹配接口類型）：5分；-CAN總線參數(shù)配置（波特率、節(jié)點ID設(shè)置正確，無終端電阻缺失）：5分；-CANoe操作（正確添加DBC文件，讀取并解析數(shù)據(jù)，判斷點云/目標數(shù)是否達標）：8分；-故障處理（如無數(shù)據(jù)輸出時，檢查接線或重啟設(shè)備）：2分。任務2：自動駕駛感知算法編程（30分）場景：使用Python編寫激光雷達點云目標檢測算法，輸入為某幀點云數(shù)據(jù)（格式：[x,y,z,intensity]的N×4數(shù)組），輸出為檢測到的車輛目標列表（包含中心坐標[x,y,z]、尺寸[length,width,height]、置信度）。要求：1.實現(xiàn)點云預處理（濾波：去除z＜-1.5m的地面點；降采樣：體素大小0.3m×0.3m×0.3m）；2.使用DBSCAN聚類算法（參數(shù)：eps=0.5m，min_samples=10）分割目標；3.對每個聚類計算包圍盒（3DBoundingBox），并過濾尺寸異常目標（如length＞8m或width＞3m）；4.輸出結(jié)果保存為JSON格式。關(guān)鍵代碼示例與評分標準：-預處理代碼（地面濾波使用RANSAC擬合平面，降采樣調(diào)用open3d.VoxelGrid）：10分；-DBSCAN聚類（正確設(shè)置參數(shù)，處理離群點）：8分；-包圍盒計算（使用numpy計算極值點，尺寸過濾邏輯）：8分；-JSON輸出（字段完整，數(shù)值精度保留3位小數(shù)）：4分。任務3：智能網(wǎng)聯(lián)汽車故障診斷（25分）場景：模擬一輛智能網(wǎng)聯(lián)汽車出現(xiàn)“V2X消息無法發(fā)送”故障，使用診斷儀（如CANdiag）排查并修復。操作流程與評分標準：1.連接診斷儀至OBD-II接口，讀取DTC（故障碼）：3分；2.分析故障碼含義（如P3001：OBU通信總線故障），查看數(shù)據(jù)流（OBU的TX/RX狀態(tài)、電壓）：5分；3.檢查物理層：用萬用表測量OBU的CAN_H/CAN_L電壓（正常2.5V±0.5V），確認線束無斷路/短路：5分；4.檢查協(xié)議層：使用診斷儀發(fā)送UDS請求（0x22讀取OBU軟件版本），確認響應是否正常：5分；5.修復措施（如更換CAN線、升級OBU固件），驗證故障排除（V2X消息發(fā)送成功）：7分。任務4：智能網(wǎng)聯(lián)場景測試與評價（25分）場景：在C-AHI仿真平臺（中國汽車工程研究院開發(fā)）中，測試“車路協(xié)同下的行人橫穿預警”功能，需完成：1.搭建測試場景（城市道路，限速50km/h，行人從路側(cè)突然跑出，RSU實時發(fā)送行人位置）；