智能網(wǎng)聯(lián)汽車概論 課件 （第1版） 項(xiàng)目一 緒論

01智能網(wǎng)聯(lián)汽車的發(fā)展背景根據(jù)《國(guó)家車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)指南》對(duì)智能網(wǎng)聯(lián)汽車定義：智能網(wǎng)聯(lián)汽車是指搭載先進(jìn)的車載傳感器、控制器、執(zhí)行器等裝置，并融合現(xiàn)代通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)車與X（人、車、路、云端等）智能信息交換、共享，具備復(fù)雜環(huán)境感知、智能決策、協(xié)同控制等功能，可實(shí)現(xiàn)“安全、高效、舒適、節(jié)能”行駛，并最終可實(shí)現(xiàn)替代人來操作的新一代汽車。請(qǐng)說說：什么是智能網(wǎng)聯(lián)汽車？（1）智能網(wǎng)聯(lián)汽車定義車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)是依托信息通信技術(shù)，通過車內(nèi)、車與車、車與路、車與人、車與服務(wù)平臺(tái)的全方位連接和數(shù)據(jù)交互，提供綜合信息服務(wù)，形成汽車、電子、信息通信、道路交通運(yùn)輸?shù)刃袠I(yè)深度融合的新型產(chǎn)業(yè)形態(tài)。在智能化層面，汽車配備了多種傳感器（攝像頭、超聲波雷達(dá)、毫米波雷達(dá)、激光雷達(dá)），實(shí)現(xiàn)對(duì)周圍環(huán)境的自主感知，通過一系列傳感器信息識(shí)別和決策操作，汽車按照預(yù)定控制算法的速度與預(yù)設(shè)定交通路線規(guī)劃的尋徑軌跡行駛。在網(wǎng)聯(lián)化層面，車輛采用新一代移動(dòng)通信技術(shù)（LTE-V、5G等），實(shí)現(xiàn)車輛位置信息、車速信息、外部信息等車輛信息之間的交互，并由控制器進(jìn)行計(jì)算，通過決策模塊計(jì)算后控制車輛按照預(yù)先設(shè)定的指令行駛，進(jìn)一步增強(qiáng)車輛的智能化程度和自動(dòng)駕駛能力。我國(guó)在智能化的定義中分為哪五個(gè)層次？智能化等級(jí)等級(jí)名稱等級(jí)定義控制監(jiān)視失效應(yīng)對(duì)典型工況人監(jiān)控駕駛環(huán)境1（DA）駕駛輔助通過環(huán)境信息對(duì)方向和加減速中的一項(xiàng)操作提供支援，其他駕駛操作都由人操作。人與系統(tǒng)人人車道內(nèi)正常行駛，高速公路無車道干涉路段，泊車工況。2（PA）部分自動(dòng)駕駛通過環(huán)境信息對(duì)方向和加減速中的多項(xiàng)操作提供支援，其他駕駛操作都由人操作人與系統(tǒng)人人高速公路及市區(qū)無車道干涉路段，換道、環(huán)島繞行、擁堵跟車等工況。自動(dòng)駕駛系統(tǒng)（“系統(tǒng)”）監(jiān)控駕駛環(huán)境3（CA）有條件自動(dòng)駕駛由無人駕駛系統(tǒng)完成所有駕駛操作，根據(jù)系統(tǒng)請(qǐng)求，駕駛員需要提供適當(dāng)?shù)母深A(yù)。系統(tǒng)系統(tǒng)人高速公路正常行駛工況，市區(qū)無車道干涉路段。4（HA）高度自動(dòng)駕駛由無人駕駛系統(tǒng)完成所有駕駛操作，特定環(huán)境下系統(tǒng)會(huì)向駕駛員提出響應(yīng)請(qǐng)求，駕駛員可以對(duì)系統(tǒng)請(qǐng)求不進(jìn)行響應(yīng)。系統(tǒng)系統(tǒng)系統(tǒng)高速公路全部工況及市區(qū)有車道干涉路段。5（FA）完全自動(dòng)駕駛無人駕駛系統(tǒng)可以完成駕駛員能夠完成的所有道路環(huán)境下的駕駛操作。系統(tǒng)系統(tǒng)系統(tǒng)所有形式工況我國(guó)在網(wǎng)聯(lián)化方面等級(jí)是如何劃分的？網(wǎng)聯(lián)化等級(jí)等級(jí)名稱等級(jí)定義控制典型信息傳輸需求1網(wǎng)聯(lián)輔助信息交互基于車-路、車-后臺(tái)通信，實(shí)現(xiàn)導(dǎo)航等輔助信息的獲取以及車輛行駛與駕駛員操作等數(shù)據(jù)的上傳。人地圖、交通流量、交通標(biāo)志、油耗、里程等信息。傳輸實(shí)時(shí)性、可靠性要求較低。2網(wǎng)聯(lián)協(xié)同感知基于車-車、車-路、車-人、車-后臺(tái)通信，實(shí)時(shí)獲取車輛周邊交通環(huán)境信息，與車載傳感器的感知信息融合，作為車輛自動(dòng)駕駛決策與控制系統(tǒng)的輸入。人與系統(tǒng)周邊車輛/行人/非機(jī)動(dòng)車位置、信號(hào)燈相位、道路預(yù)警等信息。傳輸實(shí)時(shí)性、可靠性要求較高。3網(wǎng)聯(lián)協(xié)同決策與控制基于車-車、車-路、車-人、車-后臺(tái)通信，實(shí)時(shí)并可靠獲取車輛周邊交通環(huán)境信息及車輛決策信息，車-車、車-路等各交通參與者之間信息進(jìn)行交互融合，形成車-車、車-路等各交通參與者之間的協(xié)同決策與控制。人與系統(tǒng)車-車、車-路間的協(xié)同控制信息。傳輸實(shí)時(shí)性、可靠性要求最高。請(qǐng)參考下圖說說智能網(wǎng)聯(lián)汽車相關(guān)概念關(guān)系？智能網(wǎng)聯(lián)汽車關(guān)鍵技術(shù)汽車傳感器技術(shù)信息通信交通運(yùn)輸感知系統(tǒng)決策系統(tǒng)執(zhí)行系統(tǒng)智能網(wǎng)聯(lián)汽車將具備如下五大功能空中升級(jí)安全提醒車輛維修緊急救援個(gè)性化定制（2）智能網(wǎng)聯(lián)汽車的組成智能網(wǎng)聯(lián)汽車智能駕駛的核心技術(shù)由環(huán)境感知層、智能決策層以及控制和執(zhí)行層組成。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。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，決策分析和判斷車輛駕駛模式和將要執(zhí)行的操作，并向控制和執(zhí)行層輸送指令。3.控制和執(zhí)行層控制執(zhí)行層的主要功能是根據(jù)功能決策層的指令對(duì)車輛進(jìn)行操作和協(xié)調(diào)，為聯(lián)網(wǎng)車輛提供道路交通信息、安全信息、娛樂信息、救援信息、商務(wù)辦公、在線消費(fèi)等，以保護(hù)汽車安全、舒適駕駛。比較傳統(tǒng)車輛，智能網(wǎng)聯(lián)汽車在功能上主要增加了環(huán)境感知和定位系統(tǒng)、無線通信系統(tǒng)、車輛自組織網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和先進(jìn)的駕駛輔助系統(tǒng)。（3）智能網(wǎng)聯(lián)行業(yè)背景分析1.世界自動(dòng)駕駛汽車技術(shù)的發(fā)展歷程2.中國(guó)自動(dòng)駕駛汽車技術(shù)的發(fā)展歷程20世紀(jì)90年代初由北京理工大學(xué)、南京理工大學(xué)、國(guó)防科技大學(xué)、清華大學(xué)和浙江大學(xué)聯(lián)合研制的ATB-1，之后研究ATB-2。2003年，國(guó)防科技大學(xué)與一汽合作的紅旗CA7460實(shí)現(xiàn)了高速公路自動(dòng)駕駛示范，最高時(shí)速170Km/小時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)超車。2011年7月，國(guó)防科技大學(xué)自主研發(fā)的紅旗HQ3無人駕駛汽車首次完成了長(zhǎng)沙至武漢286Km的高速全程無人駕駛試驗(yàn)，2015年12月，百度和寶馬的無人駕駛汽車在G7“五環(huán)高速-奧林匹克森林公園”路線上來回行駛，吸引了無數(shù)眼球。在時(shí)代發(fā)展背景下，國(guó)家對(duì)智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略發(fā)展的迫切要求目前，美國(guó)、歐洲、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)也已將智能網(wǎng)聯(lián)汽車作為汽車產(chǎn)業(yè)未來發(fā)展的重要方向，加快產(chǎn)業(yè)布局?？鐕?guó)汽車企業(yè)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了一些L2級(jí)自動(dòng)駕駛汽車的批量生產(chǎn)。一些高端品牌率先推出L3級(jí)自動(dòng)駕駛汽車，以谷歌為代表的新技術(shù)力量也在積極進(jìn)行全自動(dòng)駕駛技術(shù)L4級(jí)、L5級(jí)的開發(fā)和測(cè)試。自動(dòng)駕駛車輛道路測(cè)試北京市于2017年12月發(fā)布《北京市自動(dòng)駕駛車輛道路測(cè)試管理實(shí)施細(xì)則（試行）》及相關(guān)文件，確定33條、共計(jì)105公里開放測(cè)試道路，已發(fā)放首批試驗(yàn)用臨時(shí)號(hào)牌。如圖1-7所示，上海市2018年3月發(fā)布《上海市智能網(wǎng)聯(lián)汽車道路測(cè)試管理辦法（試行）》，劃定第一階段5.6公里開放測(cè)試道路，并發(fā)放第一批測(cè)試號(hào)牌。重慶、保定也相繼發(fā)布了相應(yīng)的道路測(cè)試實(shí)施細(xì)則。2018年4月，我國(guó)工業(yè)和信息化部頒發(fā)了《智能網(wǎng)聯(lián)汽車道路測(cè)試管理規(guī)范》測(cè)試主體單位性質(zhì)業(yè)務(wù)范圍事故補(bǔ)償能力測(cè)試評(píng)估能力事件記錄分析能力對(duì)法律法規(guī)遵守試驗(yàn)車輛注冊(cè)登記強(qiáng)制性項(xiàng)目檢查人機(jī)控制模式轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)記錄實(shí)時(shí)回傳特定區(qū)域測(cè)試第三方機(jī)構(gòu)檢測(cè)驗(yàn)證測(cè)試駕駛?cè)撕炗唲趧?dòng)合同或勞務(wù)合同經(jīng)過駕駛培訓(xùn)無重大交通違章違法記錄駕齡3年以上，自動(dòng)駕駛50小時(shí)以上最近連續(xù)3個(gè)記分周期內(nèi)無記滿12分無服用禁止精神藥品麻醉品記錄法律、法規(guī)規(guī)定的其他條件智能網(wǎng)聯(lián)汽車道路測(cè)試管理規(guī)范中國(guó)汽車工程研究院推出來的i-VISTA功能場(chǎng)景建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)02智能網(wǎng)聯(lián)汽車發(fā)展趨勢(shì)美國(guó)：自動(dòng)駕駛研發(fā)領(lǐng)先其他國(guó)家，計(jì)劃自己制定單獨(dú)的法規(guī)；包含內(nèi)容：1）自動(dòng)駕駛技術(shù)及性能指導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)；2）自動(dòng)駕駛政策方向指南；3）解釋說明美國(guó)NHTSA為了監(jiān)管自動(dòng)駕駛汽車所采用的新手段及衍生的新職能等日本、歐盟與聯(lián)合國(guó)合作，計(jì)劃起草一套新的國(guó)際安全