智能網聯(lián)汽車概論 課件 （第1版） 項目一 緒論

01智能網聯(lián)汽車的發(fā)展背景根據《國家車聯(lián)網產業(yè)標準體系建設指南》對智能網聯(lián)汽車定義：智能網聯(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，并融合現(xiàn)代通信與網絡技術，實現(xiàn)車與X（人、車、路、云端等）智能信息交換、共享，具備復雜環(huán)境感知、智能決策、協(xié)同控制等功能，可實現(xiàn)“安全、高效、舒適、節(jié)能”行駛，并最終可實現(xiàn)替代人來操作的新一代汽車。請說說：什么是智能網聯(lián)汽車？（1）智能網聯(lián)汽車定義車聯(lián)網產業(yè)是依托信息通信技術，通過車內、車與車、車與路、車與人、車與服務平臺的全方位連接和數(shù)據交互，提供綜合信息服務，形成汽車、電子、信息通信、道路交通運輸?shù)刃袠I(yè)深度融合的新型產業(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、毫米波雷達、激光雷達），實現(xiàn)對周圍環(huán)境的自主感知，通過一系列傳感器信息識別和決策操作，汽車按照預定控制算法的速度與預設定交通路線規(guī)劃的尋徑軌跡行駛。在網聯(lián)化層面，車輛采用新一代移動通信技術（LTE-V、5G等），實現(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，并由控制器進行計算，通過決策模塊計算后控制車輛按照預先設定的指令行駛，進一步增強車輛的智能化程度和自動駕駛能力。我國在智能化的定義中分為哪五個層次？智能化等級等級名稱等級定義控制監(jiān)視失效應對典型工況人監(jiān)控駕駛環(huán)境1（DA）駕駛輔助通過環(huán)境信息對方向和加減速中的一項操作提供支援，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）部分自動駕駛通過環(huán)境信息對方向和加減速中的多項操作提供支援，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。自動駕駛系統(tǒng)（“系統(tǒng)”）監(jiān)控駕駛環(huán)境3（CA）有條件自動駕駛由無人駕駛系統(tǒng)完成所有駕駛操作，根據系統(tǒng)請求，駕駛員需要提供適當?shù)母深A。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)會向駕駛員提出響應請求，駕駛員可以對系統(tǒng)請求不進行響應。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)所有形式工況我國在網聯(lián)化方面等級是如何劃分的？網聯(lián)化等級等級名稱等級定義控制典型信息傳輸需求1網聯(lián)輔助信息交互基于車-路、車-后臺通信，實現(xiàn)導航等輔助信息的獲取以及車輛行駛與駕駛員操作等數(shù)據的上傳。人地圖、交通流量、交通標志、油耗、里程等信息。傳輸實時性、可靠性要求較低。2網聯(lián)協(xié)同感知基于車-車、車-路、車-人、車-后臺通信，實時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/非機動車位置、信號燈相位、道路預警等信息。傳輸實時性、可靠性要求較高。3網聯(lián)協(xié)同決策與控制基于車-車、車-路、車-人、車-后臺通信，實時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。傳輸實時性、可靠性要求最高。請參考下圖說說智能網聯(lián)汽車相關概念關系？智能網聯(lián)汽車關鍵技術汽車傳感器技術信息通信交通運輸感知系統(tǒng)決策系統(tǒng)執(zhí)行系統(tǒng)智能網聯(lián)汽車將具備如下五大功能空中升級安全提醒車輛維修緊急救援個性化定制（2）智能網聯(lián)汽車的組成智能網聯(lián)汽車智能駕駛的核心技術由環(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、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。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，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功能決策層的指令對車輛進行操作和協(xié)調，為聯(lián)網車輛提供道路交通信息、安全信息、娛樂信息、救援信息、商務辦公、在線消費等，以保護汽車安全、舒適駕駛。比較傳統(tǒng)車輛，智能網聯(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)、車輛自組織網絡系統(tǒng)和先進的駕駛輔助系統(tǒng)。（3）智能網聯(lián)行業(yè)背景分析1.世界自動駕駛汽車技術的發(fā)展歷程2.中國自動駕駛汽車技術的發(fā)展歷程20世紀90年代初由北京理工大學、南京理工大學、國防科技大學、清華大學和浙江大學聯(lián)合研制的ATB-1，之后研究ATB-2。2003年，國防科技大學與一汽合作的紅旗CA7460實現(xiàn)了高速公路自動駕駛示范，最高時速170Km/小時，可以實現(xiàn)自動超車。2011年7月，國防科技大學自主研發(fā)的紅旗HQ3無人駕駛汽車首次完成了長沙至武漢286Km的高速全程無人駕駛試驗，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。在時代發(fā)展背景下，國家對智能網聯(lián)汽車產業(yè)戰(zhàn)略發(fā)展的迫切要求目前，美國、歐洲、日本等發(fā)達國家和地區(qū)也已將智能網聯(lián)汽車作為汽車產業(yè)未來發(fā)展的重要方向，加快產業(yè)布局?？鐕嚻髽I(yè)已經實現(xiàn)了一些L2級自動駕駛汽車的批量生產。一些高端品牌率先推出L3級自動駕駛汽車，以谷歌為代表的新技術力量也在積極進行全自動駕駛技術L4級、L5級的開發(fā)和測試。自動駕駛車輛道路測試北京市于2017年12月發(fā)布《北京市自動駕駛車輛道路測試管理實施細則（試行）》及相關文件，確定33條、共計105公里開放測試道路，已發(fā)放首批試驗用臨時號牌。如圖1-7所示，上海市2018年3月發(fā)布《上海市智能網聯(lián)汽車道路測試管理辦法（試行）》，劃定第一階段5.6公里開放測試道路，并發(fā)放第一批測試號牌。重慶、保定也相繼發(fā)布了相應的道路測試實施細則。2018年4月，我國工業(yè)和信息化部頒發(fā)了《智能網聯(lián)汽車道路測試管理規(guī)范》測試主體單位性質業(yè)務范圍事故補償能力測試評估能力事件記錄分析能力對法律法規(guī)遵守試驗車輛注冊登記強制性項目檢查人機控制模式轉換數(shù)據記錄實時回傳特定區(qū)域測試第三方機構檢測驗證測試駕駛人簽訂勞動合同或勞務合同經過駕駛培訓無重大交通違章違法記錄駕齡3年以上，自動駕駛50小時以上最近連續(xù)3個記分周期內無記滿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聯(lián)汽車道路測試管理規(guī)范中國汽車工程研究院推出來的i-VISTA功能場景建設標準02智能網聯(lián)汽車發(fā)展趨勢美國：自動駕駛研發(fā)領先其他國家，計劃自己制定單獨的法規(guī)；包含內容：1）自動駕駛技術及性能指導標準；2）自動駕駛政策方向指南；3）解釋說明美國NHTSA為了監(jiān)管自動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)合國合作，計劃起草一套新的國際安全