網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢

1、一、智能網(wǎng)聯(lián)汽車基本內(nèi)涵1）概念層面的理解汽車是指傳統(tǒng)意義的汽車，包含今天廣義上的新能源汽車；網(wǎng)聯(lián)汽車是指在汽車的基礎(chǔ)上，彼此能通信的汽車；智能網(wǎng)聯(lián)汽車是指網(wǎng)聯(lián)汽車基礎(chǔ)上，具備智慧（有學(xué)習(xí)、判斷、決策）能力的汽車。理解：汽車還是汽車，這是沒有改變的部分；智能網(wǎng)聯(lián)汽車是新時代的汽車，這是變的部分。傳統(tǒng)汽車由人駕駛，彼此之間沒有“會話”（通信）功能，更沒有判斷（決策）能力。2）術(shù)語層面的表述智能網(wǎng)聯(lián)汽車是指搭載先進的車載傳感器、控制器、執(zhí)行器等裝置（注：硬件系統(tǒng)），并融合現(xiàn)代通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，實現(xiàn)車與X（車、路、人、云等）智能信息交換、共享（注：對外通信系統(tǒng)），具備復(fù)雜環(huán)境感知、智能決策、協(xié)同控制等

2、功能（注：軟件系統(tǒng)），可實現(xiàn)安全、高效、舒適、節(jié)能行駛，并最終實現(xiàn)替代人來操作的新一代汽車（注：功能）。理解：智能網(wǎng)聯(lián)汽車由軟件和硬件兩部分組成，i）硬件細分3個部分：傳感器、控制器、執(zhí)行器等裝置；ii）軟件：在現(xiàn)代通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的支持下，具有環(huán)境感知、智能決策、協(xié)同控制等功能；發(fā)展智能網(wǎng)聯(lián)汽車最終目的是：實現(xiàn)替代人工操作的新一代汽車；發(fā)展智能網(wǎng)聯(lián)汽車的基本要求：安全、高效、舒適、節(jié)能二、智能網(wǎng)聯(lián)汽車概念的位置關(guān)系智能網(wǎng)聯(lián)汽車、智能汽車與車聯(lián)網(wǎng)、智能交通等概念間的相互關(guān)系，如圖示。智能汽車隸屬于智能交通，智能網(wǎng)聯(lián)汽車是智能交通與車聯(lián)網(wǎng)的交集。圖1智能網(wǎng)聯(lián)汽車是智能交通與車聯(lián)網(wǎng)的交集理解：智能網(wǎng)

3、聯(lián)汽車、智能汽車與車聯(lián)網(wǎng)、智能交通是4個概念，不能混淆；智能交通是一個種概念，智能汽車、智能網(wǎng)聯(lián)汽車是智能交通2個屬概念，智能交通與車聯(lián)網(wǎng)彼此之間有交集，這個部分是智能網(wǎng)聯(lián)汽車。三、發(fā)展智能網(wǎng)聯(lián)汽車的時代意義智能網(wǎng)聯(lián)汽車是國際公認(rèn)的是未來的發(fā)展方向；智能網(wǎng)聯(lián)汽車的初級階段，有助于減少30%左右的交通事故，交通效率提升10%油耗與排放分別降低5%;智能網(wǎng)聯(lián)汽車的終極階段，完全避免交通事故，提升交通效率30%以上，并最終能把人從枯燥的駕駛?cè)蝿?wù)中解放由來。一句話，智能網(wǎng)聯(lián)汽車可以提供更安全、更節(jié)能、更環(huán)保、更便捷的由行方式。四、智能網(wǎng)聯(lián)汽車4個發(fā)展階段及技術(shù)特點1)自主式駕駛輔助階段及技術(shù)特點自主式

4、駕駛輔助系統(tǒng)是指依靠車載傳感系統(tǒng)進行環(huán)境感知并對駕駛員進行駕駛操作輔助的系統(tǒng)。(1)技術(shù)特點：環(huán)境感知，運用傳感系統(tǒng)技術(shù)是主要技術(shù)特點。(2)技術(shù)分類：有預(yù)警系統(tǒng)與控制系統(tǒng)兩大類。預(yù)警系統(tǒng)細分：i)前向碰撞預(yù)警(ForwardCollisionWarning,FCW;ii)車道偏離預(yù)警(LaneDepartureWarning,LDW);iii)盲區(qū)預(yù)警(BlindSpotDetection,BSD);iv)駕駛員疲勞預(yù)警(DriverFatigueWarning,DFW);v)全景環(huán)視(TopViewSystem,TVS);vi)胎壓監(jiān)測(TirePressureMonitoringSyst

5、em,TPMS等6大系統(tǒng)；控制類系統(tǒng)有：i)車道保持系統(tǒng)(LaneKeepingSystem,LKS);ii)自動泊車輔助(AutoParkingSystem,APS);iii)自動緊急剎車(AutoEmergencyBraking,AEB);iv)自適應(yīng)巡航(AdaptiveCruiseControl,ACC)等4大系統(tǒng)。(3)技術(shù)發(fā)展水平美日歐等發(fā)達國家和地區(qū)已經(jīng)開始將ADAS系統(tǒng)引入了其相應(yīng)的新車評價體系。美國新車評價規(guī)程(UnitedStatesNewCarAssessmentProgram,USNCAP從2011年起引入LDW與FCW作為測試加分項，美國公路安全保險協(xié)會(IIHS)從

6、2013年起將FCW系統(tǒng)作為評價指標(biāo)之一；歐洲新車評價規(guī)程(EuropeanNewCarAssessmentProgram,E-NCAP)也從2014年起引入了LDW/LKA與AEB系統(tǒng)的評價，2016年增加了行人防撞AEB的測試，并將在2018年加入自動車防撞AEB系統(tǒng)的測試。2016年中國的C-NCAP已將LDW/FCW/AEB等駕駛輔助系統(tǒng)納入其評價體系之中。(4)發(fā)展態(tài)勢目前在全球范圍內(nèi)，自主式駕駛輔助系統(tǒng)(AdvancedDriverAssistanceSystems,ADAS)已經(jīng)開始大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化。2015年11月開始，歐洲新生產(chǎn)的重型商用車將強制安裝車道偏離警告系統(tǒng)(LDW)及車

7、輛自動緊急制動系統(tǒng)(AEB)o2016年5月起，美國各車企將被強制要求對其生產(chǎn)的10%的車輛安裝后視攝像頭，這一比例在隨后2年中將快速提升至40%與100%。而從2017年開始，中國也將逐步在大型客車上開始強制安裝LDW與AEB系統(tǒng)。(5)中國企業(yè)的差距目前ADAS核心技術(shù)與產(chǎn)品仍掌握在境外公司手中，尤其是在基礎(chǔ)的車載傳感器與執(zhí)行器領(lǐng)域，博世、德爾福、天合、法雷奧等企業(yè)壟斷了大部分國內(nèi)市場，Mobileye等新興的高技術(shù)公司在環(huán)境感知系統(tǒng)方面占據(jù)了全球大部分市場；TTE等產(chǎn)品，中國臺灣省企業(yè)也有一定市場份額。近年來，中國內(nèi)地也涌現(xiàn)了一批ADAS領(lǐng)域的自主企業(yè)，在某些方面與境外品牌形成了一定競爭

8、，但總體仍有較大差距。2)網(wǎng)聯(lián)式駕駛輔助階段及技術(shù)特點網(wǎng)聯(lián)式駕駛輔助系統(tǒng)(InformationCommunicationTechnology,ICT)是指依靠信息通信技術(shù)，對車輛周邊環(huán)境進行感知，并可對周圍車輛未來運動進行預(yù)測，進而對駕駛員進行駕駛操作輔助的系統(tǒng)。(1)主要技術(shù)特點：對環(huán)境的感知技術(shù)，在傳感器的基礎(chǔ)上，加上信息通信技術(shù)；可對周圍車輛未來運動進行預(yù)測。技術(shù)分類基于(車-路)通信(Vehicle-to-Infrastructure,V2I);(車-車)通信(Vehicle-to-Vehicle,V2V)。(3)技術(shù)發(fā)展水平網(wǎng)聯(lián)式駕駛輔助系統(tǒng)正在進行實用性技術(shù)開發(fā)和大規(guī)模試驗場測試

9、。(4)發(fā)展態(tài)勢在美國交通部與密歇根大學(xué)等支持下，2013年SafetyPilot項目完成了第1期3000輛車的示范測試；目前，正在開展第2期9000輛以上規(guī)模的示范測試，并建設(shè)了智能汽車模擬城市(M-City)，作為智能網(wǎng)聯(lián)汽車的專用測試場。美國政府宣布將強制安裝(車-車)通信系統(tǒng)以提高行駛安全，預(yù)計相關(guān)強制標(biāo)準(zhǔn)將于2020年左右開始實施。美國交通部在2015年遞交國會的報告中預(yù)測，到2040年美國90%的輕型車輛將會安裝專用短距離通信(DedicatedShortRangeCommunication,DSR。系統(tǒng)。在國家八六三高新技術(shù)研究開發(fā)計劃項目的支持下，中國清華大學(xué)、同濟大學(xué)、長安汽

10、車等高校與企業(yè)合作，開展了車路協(xié)同技術(shù)應(yīng)用研究，并進行了小規(guī)模示范測試。2015年開始，在工業(yè)和信息化部支持下，上海、北京、重慶等多地都開始積極建設(shè)智能網(wǎng)聯(lián)汽車測試示范區(qū)，網(wǎng)聯(lián)式駕駛輔助系統(tǒng)均為測試區(qū)設(shè)計時考慮的重要因素。中國華為、大唐等企業(yè)力推的車間通信長期演進技術(shù)(LongTermEvolution-Vehicle,LTE-V)系統(tǒng)相比DSRC,具有兼容蜂窩網(wǎng)、可平穩(wěn)過渡至5G系統(tǒng)等優(yōu)勢，目前已發(fā)展成為我國特色的車聯(lián)網(wǎng)通信系統(tǒng)。(5)中國企業(yè)差距缺少類似美日歐的大型國家項目支撐，中國內(nèi)地各企業(yè)間未能形成合力，目前網(wǎng)聯(lián)式駕駛輔助系統(tǒng)發(fā)展相對較慢。3)人機共駕階段及技術(shù)特點人機共駕是指駕駛?cè)撕?/p>

11、智能系統(tǒng)同時在環(huán)，分享車輛控制權(quán)，人機一體化協(xié)同完成駕駛?cè)蝿?wù)。(1)技術(shù)特點人機同為控制實體，雙方受控對象交聯(lián)耦合，狀態(tài)轉(zhuǎn)移相互制約，具有雙環(huán)并行的控制結(jié)構(gòu)。(2)技術(shù)分層廣義人機共駕包含感知層、決策層和控制層3個層次：感知層：主要是利用特定傳感器(如：超聲波雷達、攝像頭、紅外熱釋電等)向人提供環(huán)境信息，增強人的感知能力。例如：Mulder等通過方向盤的力反饋，協(xié)助駕駛?cè)诉M行車道保持，既減輕了駕駛負(fù)擔(dān)又提高了車輛安全性。決策層：主要技術(shù)包括：駕駛?cè)藳Q策意圖識別、駕駛決策輔助和軌跡引導(dǎo)。例如：Morris和Doshi等人采用多層壓縮方法，建立基于實際道路的駕駛?cè)藫Q道意圖預(yù)測模型?？刂茖樱喝藱C共駕

12、中狹義的人和系統(tǒng)同時在環(huán)，駕駛?cè)瞬倏貏恿W(xué)與智能系統(tǒng)操控動力學(xué)互相交叉，交互耦合，具有雙環(huán)交叉的特點。4)高度自動/無人駕駛階段及技術(shù)特點高度自動/無人駕駛階段的智能汽車是指車輛將會自動完成所有工況下的自動駕駛，不要駕駛員不需要介入車輛操作。(1)技術(shù)特點車輛中可能已沒有駕駛員或乘客。車輛在遇到無法處理的駕駛工況時，會提示駕駛員是否接管，如駕駛員不接管，車輛會采取如靠邊停車等保守處理模式，保證安全。(2)發(fā)展水平無人駕駛技術(shù)還處于研發(fā)和小規(guī)模測試階段。(3)發(fā)展態(tài)勢目前，以谷歌為代表的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)公司,其發(fā)展思路是跨越人機共駕階段,接推廣高度自動/無人駕駛系統(tǒng)；傳統(tǒng)汽車企業(yè)大多數(shù)還是按照漸進式發(fā)

13、展路線逐級發(fā)展思路。五、智能網(wǎng)聯(lián)汽車的體系架構(gòu)智能網(wǎng)聯(lián)汽車集中運用了汽車工程、人工智能、計算機、微電子、自動控制、通信與平臺等技術(shù)，是一個集環(huán)境感知、規(guī)劃決策、控制執(zhí)行、信息交互等于一體的高新技術(shù)綜合體。1）發(fā)展智能汽車的3種技術(shù)路徑（見圖2）一步一步向前推進，立足發(fā)展自主式系統(tǒng)的智能汽車、拓展網(wǎng)聯(lián)式系統(tǒng)的智能汽車，最后沖刺智能網(wǎng)聯(lián)汽車；彎道超車發(fā)展智能網(wǎng)聯(lián)汽車；融合自主系統(tǒng)和網(wǎng)聯(lián)系統(tǒng)的的技術(shù)積累。圖2智能汽車的3種技術(shù)路徑智能網(wǎng)聯(lián)汽車三橫兩縱技術(shù)架構(gòu)（見圖3）智能網(wǎng)聯(lián)汽車融合了自主式智能汽車與網(wǎng)聯(lián)式智能汽車的技術(shù)優(yōu)勢，涉及汽車、信息通信、交通等諸多領(lǐng)域，其技術(shù)架構(gòu)較為復(fù)雜，可劃分為三橫兩縱式

14、技術(shù)架構(gòu)：圖3智能網(wǎng)聯(lián)汽車三橫兩縱技術(shù)架構(gòu)（1）兩縱是指智能網(wǎng)聯(lián)汽車主要涉及車載平臺和基礎(chǔ)設(shè)施；（2）三橫是指智能網(wǎng)聯(lián)汽車主要涉及的車輛、信息交互與基礎(chǔ)支撐3個領(lǐng)域技術(shù)。三橫架構(gòu)涉及的3個領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)可以細分為以下9種：環(huán)境感知技術(shù)包括利用機器視覺的圖像識別技術(shù)，利用雷達（激光、毫米波、超聲波）的周邊障礙物檢測技術(shù)，多源信息融合技術(shù)，傳感器冗余設(shè)計技術(shù)等。智能決策技術(shù)群體決策和協(xié)同技術(shù),包括危險事態(tài)建模技術(shù)，危險預(yù)警與控制優(yōu)先級劃分,部軌跡規(guī)劃，駕駛員多樣性影響分析等?？刂茍?zhí)行技術(shù)包括面向驅(qū)動/制動的縱向運動控制，面向轉(zhuǎn)向的橫向運動控制，基于驅(qū)動/制動/轉(zhuǎn)向/懸架的底盤一體化控制，融合車聯(lián)網(wǎng)

15、（V2X）通信及車載傳感器的多車隊列協(xié)同和車路協(xié)同控制等。V2X通信技術(shù)包括車輛專用通信系統(tǒng)，實現(xiàn)車間信息共享與協(xié)同控制的通信保障機制，移動自組織網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，多模式通信融合技術(shù)等。云平臺與大數(shù)據(jù)技術(shù)包括智能網(wǎng)聯(lián)汽車云平臺架構(gòu)與數(shù)據(jù)交互標(biāo)準(zhǔn)，云操作系統(tǒng)，數(shù)據(jù)高效存儲和檢索技術(shù)，大數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)分析和深度挖掘技術(shù)等。信息安全技術(shù)包括汽車信息安全建模技術(shù)，數(shù)據(jù)存儲、傳輸與應(yīng)用三維度安全體系，汽車信息安全測試方法，信息安全漏洞應(yīng)急響應(yīng)機制等。高精度地圖與高精度定位技術(shù)包括高精度地圖數(shù)據(jù)模型與采集式樣、交換格式和物理存儲的標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)，基于北斗地基增強的高精度定位技術(shù)，多源輔助定位技術(shù)等。標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)包括ICV整體

16、標(biāo)準(zhǔn)體系，以及涉及汽車、交通、通信等各領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。測試評價包括ICV測試評價方法與測試環(huán)境建設(shè)。六、智能網(wǎng)聯(lián)汽車的產(chǎn)業(yè)鏈1）產(chǎn)品體系可分為傳感系統(tǒng)、決策系統(tǒng)、執(zhí)行系統(tǒng)3個層次，分別可類比人類的感知器官、大腦以及手腳，如圖4所示。圖4智能網(wǎng)聯(lián)汽車的2)上下游關(guān)系ICV的產(chǎn)業(yè)鏈涉及汽車、可以分：3個產(chǎn)品層次電子、通信、互聯(lián)網(wǎng)、交通等多個領(lǐng)域，按照產(chǎn)業(yè)鏈芯片廠商：開發(fā)和提供車規(guī)級芯片系統(tǒng)，包括環(huán)境感知系統(tǒng)芯片、車輛控制系統(tǒng)芯片、通信芯片等。傳感器廠商：開發(fā)和供應(yīng)先進的傳感器系統(tǒng)，包括機器視覺系統(tǒng)、雷達系統(tǒng)(激光、毫米波、超聲波)等。汽車電子/通信系統(tǒng)供應(yīng)商：能夠提供智能駕駛技術(shù)研發(fā)和集成供應(yīng)

17、的企業(yè)，如自動緊急制動、自適應(yīng)巡航、V2X通信系統(tǒng)、高精度定位系統(tǒng)等。整車企業(yè)：提由產(chǎn)品需求，提供智能汽車平臺，開放車輛信息接口，進行集成測試。平臺開發(fā)與運營商：開發(fā)車聯(lián)網(wǎng)服務(wù)平臺、提供平臺運營與數(shù)據(jù)挖掘分析服務(wù)。內(nèi)容提供商：高精度地圖、信息服務(wù)等的供應(yīng)商。七、智能網(wǎng)聯(lián)汽車關(guān)鍵技術(shù)介紹1)環(huán)境感知系統(tǒng)技術(shù)(1)環(huán)境感知系統(tǒng)任務(wù)是利用攝像頭、毫米波雷達、激光雷達、超聲波等主要車載傳感器以及V2X通信系統(tǒng)感知周圍環(huán)境，通過提取路況信息、檢測障礙物，為智能網(wǎng)聯(lián)汽車提供決策依據(jù)。(2)環(huán)境感知技術(shù)在傳感器領(lǐng)域，激光雷達已經(jīng)成為越來越多自動駕駛車輛的標(biāo)配傳感器；針對單一傳感器感知能力有限，目前涌現(xiàn)了不同

18、車載傳感器融合的方案，用以獲取豐富的周邊環(huán)境信息，具有優(yōu)良的環(huán)境適應(yīng)能力；高精度地圖與定位也是車輛重要的環(huán)境信息來源。i）面向自動駕駛的高精度地圖；ii）基于北斗地基增強系統(tǒng)的高精度定位系統(tǒng)。清華大學(xué)環(huán)境感知技術(shù)實例清華大學(xué)研究團隊建立了基于車載圖像的行人及騎車人聯(lián)合識別方法，其架構(gòu)如圖5所示。圖5行人及騎車人聯(lián)合識別架構(gòu)行人及騎車人的聯(lián)合識別架構(gòu)主要包括：i）圖像輸入；ii）目標(biāo)候選區(qū)域選擇；iii）目標(biāo)檢測；iv多目標(biāo)跟蹤；v）結(jié)果輸生等功能模塊：目標(biāo)候選區(qū)域選擇模塊的作用：是從輸入圖像中選生可能包含待檢測目標(biāo)的區(qū)域，該過程要在盡量少地選擇背景區(qū)域的前提下，保證較高的目標(biāo)召回率。目標(biāo)檢測模

19、塊主要作用：是在保證盡量少誤檢和漏檢的同時，將這些候選區(qū)域正確分類為待檢測目標(biāo)與背景，并進一步優(yōu)化目標(biāo)定位。該模塊基于快速區(qū)域卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)目標(biāo)檢測框架，使用綜合考慮難例提取、多層特征融合、多目標(biāo)候選區(qū)域輸入等多種改進方法的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)模型，可以將輸入目標(biāo)候選區(qū)域?qū)?yīng)的行人、騎車人及背景清楚區(qū)分，并實現(xiàn)檢測目標(biāo)定位的回歸優(yōu)化。多目標(biāo)跟蹤模塊的作用：是綜合連續(xù)時間內(nèi)的目標(biāo)檢測結(jié)果，先借助P-N專家在線學(xué)習(xí)方法，實現(xiàn)單個跟蹤目標(biāo)的在線學(xué)習(xí)與檢測，再在粒子濾波目標(biāo)跟蹤方法的基礎(chǔ)上，融合離線檢測器及在線檢測器的檢測結(jié)果，實現(xiàn)多類型目標(biāo)的長時間穩(wěn)定跟蹤。2）自主決策技術(shù)（1）決策系統(tǒng)的任務(wù)是根據(jù)全局行車目標(biāo)、

20、自車狀態(tài)及環(huán)境信息等，決定采用的駕駛行為及動作的時機。決策機制應(yīng)在保證安全的前提下適應(yīng)盡可能多的工況，進行舒適、節(jié)能、高效的正確決策。（2）常用的決策方法包括有狀態(tài)機、決策樹、深度學(xué)習(xí)、增強學(xué)習(xí)等。狀態(tài)機是一種簡便的決策方法其用有向圖表示決策機制。目前的自動駕駛系統(tǒng)多針對部分典型工況，狀態(tài)遷移不是特別復(fù)雜，故米用狀態(tài)機方法進行決策的案例較多。i）狀態(tài)機的優(yōu)點在于：具有高可讀性，能清楚表達狀態(tài)間的邏輯關(guān)系，在狀態(tài)明確且較少時，設(shè)計簡單；ii）缺點在于：需要人工設(shè)計，在狀態(tài)復(fù)雜時性能不易保證，不能用機器學(xué)習(xí)。決策樹是一種簡單但是廣泛使用的分類器從根到葉子節(jié)點實現(xiàn)分類，每個非葉子節(jié)點為一個屬性上的測

21、試，邊為測試的結(jié)果。決策樹具有可讀的結(jié)構(gòu)，同時可以通過樣本數(shù)據(jù)的訓(xùn)練來建立，但是有過擬合的傾向，需要廣泛的數(shù)據(jù)訓(xùn)練。在部分工況的自動駕駛上應(yīng)用，效果與狀態(tài)機類似。深度學(xué)習(xí)與增強學(xué)習(xí)方法在處理自動駕駛決策方面，它能通過大量的學(xué)習(xí)實現(xiàn)對復(fù)雜工況的決策，并能進行在線的學(xué)習(xí)優(yōu)化；但是其綜合性能不易評價，對未知工況的性能也不易明確。深度學(xué)習(xí)由于需要較多的計算資源，一般是計算機與互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域研究自動駕駛采用的熱門技術(shù)。3）控制執(zhí)行技術(shù)控制系統(tǒng)的任務(wù)控制車輛的速度與行駛方向，使其跟蹤規(guī)劃的速度曲線與路徑?，F(xiàn)有自動駕駛汽車多數(shù)針對常規(guī)工況，因而較多采用傳統(tǒng)的控制方法，如下：的控制方法性能可靠、計算效率高，已在主

22、動安全系統(tǒng)中得到應(yīng)用。i）比例-積分-微分（Proportion-Integral-Derivative,PID）控制；ii）滑?？刂?iii）模糊控制；iv）模型預(yù)測控制；v）自適應(yīng)控制；vi）魯棒控制等?，F(xiàn)有控制器的難點：現(xiàn)有的控制器，工況適應(yīng)性是一個難點，可行的方法是：根據(jù)工況參數(shù)進行控制器參數(shù)的適應(yīng)性設(shè)計，如根據(jù)車速規(guī)劃與參考路徑曲率調(diào)整控制器參數(shù)，可靈活地調(diào)整不同工況下的性能。車輛自動控制的關(guān)鍵車輛自動控制的關(guān)鍵是在線控執(zhí)行機構(gòu)。國內(nèi)目前對制動、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)已有一定研發(fā)基礎(chǔ)，但是相比博世、德爾福等國外大型企業(yè)，在控制穩(wěn)定性、產(chǎn)品一致性和市場規(guī)模方面仍有較大差距。多目標(biāo)協(xié)調(diào)式自適應(yīng)

23、巡航控制自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)中，同時具備自動跟車行駛、低燃油消耗和符合駕駛員特性三類功能，對于全面提升行車安全性、改善車輛燃油經(jīng)濟性、減輕駕駛疲勞強度具有重要的意義。清華大學(xué)多目標(biāo)協(xié)調(diào)式自適應(yīng)巡航控制清華大學(xué)李克強課題組的研究首次提由并建立了車輛多目標(biāo)協(xié)調(diào)式自適應(yīng)巡航控制：(Multi-ObjectiveCoordinatedAdaptiveCruiseControl,MOCACC系統(tǒng)，其控制架構(gòu)，如圖6所示。圖6MOCACC空制構(gòu)架協(xié)同式多車隊列控制協(xié)同式多車隊列控制模式，如圖7所示。圖7車輛隊列的四元素模型4)人機共駕技術(shù)控制層的控制互補是目前人機共駕領(lǐng)域的核心關(guān)注點。(1)人機共駕技術(shù)分類

24、控制層的人機共駕技術(shù)按照系統(tǒng)功能，可以分為共享型控制和包絡(luò)型控制：共享型控制是指人機同時在線，駕駛?cè)伺c智能系統(tǒng)的控制權(quán)隨場景轉(zhuǎn)移，人機控制并行存在主要解決因控制冗余造成的人機沖突，以及控制權(quán)分配不合理引起的負(fù)荷加重等問題。包絡(luò)型控制是指通過獲取狀態(tài)空間的安全區(qū)域和邊界條件形成控制包絡(luò)，進而對行車安全進行監(jiān)管，當(dāng)其判定可能發(fā)生風(fēng)險時進行干預(yù)，從而保證動力學(xué)穩(wěn)定性和避免碰撞事故。（2）人機共駕技術(shù)發(fā)展態(tài)勢德國亞琛工業(yè)大學(xué)學(xué)者，模仿人馬共駕過程，提由了松、緊兩種共駕模式，探討了控制權(quán)，隨場景轉(zhuǎn)移的分配機制。美國斯坦福大學(xué)學(xué)者，提由構(gòu)造穩(wěn)定性安全區(qū)域和碰撞性安全區(qū)域,研究了共駕汽車臨界危險的預(yù)防和干預(yù)

25、機制。中國的清華大學(xué)、吉林大學(xué)和第一汽車集團公司等高校與企業(yè)合作,開展了共享控制型的人機共駕研究。5）車載通信系統(tǒng)技術(shù)通過網(wǎng)聯(lián)無線通信技術(shù)，車載通信系統(tǒng)將更有效地獲得的駕駛員信息、自車的姿態(tài)信息和汽車周邊的環(huán)境數(shù)據(jù)，進行整合與分析。依據(jù)通信的覆蓋范圍可分為車內(nèi)通信、車際通信和廣域通信:車內(nèi)通信：從藍牙技術(shù)發(fā)展到Wi-Fi技術(shù)和以太網(wǎng)通信技術(shù)；車際通信：包括專用的短程通信（DSRQ技術(shù)和正在建立標(biāo)準(zhǔn)的車間通信長期演進技術(shù)（LTE-V）,LTE-V也是4G通信技術(shù)在汽車通信領(lǐng)域的一個演化版本；廣域通信：指目前廣泛應(yīng)用在移動互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的車節(jié)能駕駛系統(tǒng)框架，如圖8所示。3G、4G等通信方式?；谠瓶仄?/p>

26、臺的汽圖8基于云控平臺的汽車節(jié)能駕駛系統(tǒng)框架6）信息安全技術(shù)汽車信息系統(tǒng)（1）信息安全技術(shù)汽車信息系統(tǒng)包括：數(shù)據(jù)存儲安全、傳輸安全、應(yīng)用安全三維度的數(shù)據(jù)安全體系。(2)信息安全技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)目前，國際上已經(jīng)有ISO26262等汽車安全相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)；美國也已形成SAEJ3061/IEEE1609.2等系列標(biāo)準(zhǔn)；歐洲EVITA研究項目也提供了相關(guān)汽車信息安全指南；中國政府在2014年國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十二個五年規(guī)劃中首次將汽車信息安全作為關(guān)鍵基礎(chǔ)問題進行研究。7)智能網(wǎng)聯(lián)汽車推廣應(yīng)用有利條件及可選場景(1)激光雷達等先進傳感器，加速向低成本、小型化發(fā)展激光雷達相對于毫米波雷達等其他傳感器具有分辨率高、識別

27、效果好等優(yōu)點，已越來越成為主流的自動駕駛汽車用傳感器；過去因其體積大、成本高，同時也更易受雨雪等天氣條件影響，難以大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用。但是目前激光雷達正在向著低成本、小型化的固態(tài)掃描或機械固態(tài)混合掃描形式發(fā)展，一些技術(shù)難點，如：光學(xué)相控陣易產(chǎn)生旁瓣影響探測距離和分辨率、繁復(fù)的精密光學(xué)調(diào)裝影響量產(chǎn)規(guī)模和成本等問題，下一步會持續(xù)解決。(2)自主式智能與網(wǎng)聯(lián)式智能技術(shù)融合加速網(wǎng)聯(lián)式系統(tǒng)能從時間和空間維度突破自主式系統(tǒng)對于車輛周邊環(huán)境的感知能力。網(wǎng)聯(lián)式智能技術(shù)與自主式智能技術(shù)相輔相成，互為補充，正在加速融合發(fā)展。在時間維度上。通過V2X通信，系統(tǒng)能夠提前獲知周邊車輛的操作信息、紅綠燈等交通控制系統(tǒng)信息以

28、及氣象條件、擁堵預(yù)測等更長期的未來狀態(tài)信息。在空間維度上。通過V2X通信，系統(tǒng)能夠感知交叉路口盲區(qū)、彎道盲區(qū)、車輛遮擋盲區(qū)等位置的環(huán)境信息，從而幫助自動駕駛系統(tǒng)更全面的掌握周邊交通態(tài)勢。(3)高速公路與低速區(qū)域(如：公交車)自動駕駛系統(tǒng)將率先應(yīng)用高速公路與城市低速區(qū)域?qū)⑹亲詣玉{駛系統(tǒng)率先應(yīng)用的2個場景。特斯拉等自動駕駛汽車就是L1L2級自動駕駛技術(shù)的典型應(yīng)用。高速公路上的應(yīng)用高速公路的車道線、標(biāo)示牌等結(jié)構(gòu)化特征清晰，交通環(huán)境相對簡單，適合車道偏離報警（LDW）、車道保持系統(tǒng)（LKS）、自動緊急制動（AEB）、自適應(yīng)巡航控制（ACC）等駕駛輔助系統(tǒng)的應(yīng)用。在特定的城市低速區(qū)域內(nèi)可提前設(shè)置好高精度定位、V2X等支撐系統(tǒng)，采集好高精度地圖，利于實現(xiàn)在特定區(qū)域內(nèi)的自動駕駛，如自動物流運輸車、景區(qū)自動擺渡車、園區(qū)自動通勤車、公交場站車輛調(diào)度與管理等。8）如何測試自動駕駛汽車？引入普通人類駕駛員的抽象概念并建立安全基線：系列定性、定量的關(guān)鍵功能、性能指標(biāo)，表征自動駕駛