目前智能網(wǎng)聯(lián)汽車發(fā)展的技術(shù)現(xiàn)狀詳解

本文從智能網(wǎng)聯(lián)汽車概念、發(fā)展階段、國內(nèi)外智能網(wǎng)聯(lián)汽車發(fā)展現(xiàn)狀等方面講述了智能網(wǎng)聯(lián)汽車發(fā)展的技術(shù)現(xiàn)狀。

本文資料來源于趙祥模教授在2019國家智能產(chǎn)業(yè)峰會(huì)的報(bào)告

智能汽車是一種集環(huán)境感知、規(guī)劃決策、多等級輔助駕駛等功能于一體的高速移動(dòng)智能體。通過傳感器（如微波雷達(dá)，激光雷達(dá)、機(jī)器視覺技術(shù)）感知周圍環(huán)境，實(shí)現(xiàn)駕駛員的輔助駕駛（通過建議或警告）甚至完全自主駕駛，致力于更高效的車輛操控。

智能汽車將彌補(bǔ)人為因素的缺陷，使得在很復(fù)雜的道路情況下，也能自動(dòng)地操縱和駕駛車輛繞開障礙物，沿著預(yù)定的道路軌跡行駛，具有很強(qiáng)的自主性和個(gè)體性。

過去智能汽車發(fā)展的三個(gè)發(fā)展階段：

1）軍事用途的智能車輛

上世紀(jì)80年代初期，美國國防部開始大規(guī)模地資助自主陸地車輛ALV 的研究。在20世紀(jì)初，美國國防部高級研究項(xiàng)目局開始舉辦智能汽車挑戰(zhàn)大賽，以促進(jìn)智能車輛技術(shù)交流。

2）高速公路環(huán)境下的智能車輛

上世紀(jì)90年代初，智能車輛的研究逐漸轉(zhuǎn)向民用，主要針對結(jié)構(gòu)化程度較高的高速公路環(huán)境，開展無人駕駛汽車的研究，其代表為德國聯(lián)邦國防軍大學(xué)的VaMP系統(tǒng)。

3）城市道路環(huán)境下的智能車輛

2000年以后，在汽車廠商紛紛將研發(fā)精力投向智能輔助駕駛汽車的同時(shí)，歐洲研究人員開始轉(zhuǎn)向更為復(fù)雜的城市道路環(huán)境下的無人自動(dòng)駕駛研究，其代表為CARSENSE項(xiàng)目組。

這里，我們認(rèn)為智能網(wǎng)聯(lián)汽車不僅僅是車，它是一個(gè)以智能車與車輛聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為基礎(chǔ)，以交通核心參與者（人、車、路）作為網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，通過多源交通信息感知與融合技術(shù)，借助泛在網(wǎng)絡(luò)的通信交互和普適計(jì)算能力，提供本地和遠(yuǎn)程綜合信息服務(wù)的一個(gè)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)。實(shí)現(xiàn)車與車、車與人、車與一切相關(guān)環(huán)境互聯(lián)互通——泛在連接。

智能網(wǎng)聯(lián)汽車主要由具備計(jì)算能力的車載系統(tǒng)、具備感知和通信能力的智能路側(cè)系統(tǒng)、遠(yuǎn)程云計(jì)算服務(wù)平臺(tái)三大部分構(gòu)成，各部分間依賴多模式互聯(lián)通信進(jìn)行信息交互和協(xié)同工作，以提高現(xiàn)有交通系統(tǒng)效率、安全和舒適度。

智能網(wǎng)聯(lián)汽車系統(tǒng)架構(gòu)圖

智能網(wǎng)聯(lián)汽車的十大關(guān)鍵技術(shù)

面向泛在互聯(lián)的智能車載終端關(guān)鍵技術(shù) (Terminals for Connected Vehicles)

多源交通信息智能感知關(guān)鍵技術(shù)(Multi-source Information Sensing)

基于車載以太網(wǎng)的車內(nèi)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)(Onboard Ethernet Network)

基于DSRC/LTE-V/5G的車車/車路網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)(Car to Car / Car to Road)

異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)融合關(guān)鍵技術(shù)(Heterogeneous Network Convergence)

智能路側(cè)系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)(Intelligent Roadside System)

高精度地圖與定位技術(shù)(High Resolution Map and Positioning)

交通大數(shù)據(jù)處理與分析關(guān)鍵技術(shù)(Analysis on Traffic Big Data)

交通云計(jì)算與云存儲(chǔ)關(guān)鍵技術(shù)(Cloud Computing and Cloud Storage)

信息交互與安全關(guān)鍵技術(shù)(Information Interaction and Security)）

智能網(wǎng)聯(lián)汽車的技術(shù)框架體系

國外智能網(wǎng)聯(lián)汽車發(fā)展現(xiàn)狀

這里主要看一下歐美日等發(fā)達(dá)國家，他們針對于智能網(wǎng)聯(lián)汽車方面的一些國家曾層面的計(jì)劃。

歐美日等發(fā)達(dá)國家和地區(qū)在已開展了以解決道路信息感知、駕駛安全、車車通信、車路通信及遠(yuǎn)程信息服務(wù)問題為代表的一系列車聯(lián)網(wǎng)研究項(xiàng)目，部分成果已開始部署。

美國側(cè)重立法、研發(fā)；歐洲注重網(wǎng)聯(lián)化，自動(dòng)化；日本側(cè)重車路協(xié)同和智能駕駛。

通用凱迪拉克Super Cruise融合了雷達(dá)、超聲波探測器、攝像頭以及GPS技術(shù)，Super Cruise系統(tǒng)可以在高速公路、長途駕駛以及在路面擁堵情況下，減輕駕駛員的工作負(fù)荷。

奔馳的自動(dòng)駕駛系統(tǒng)包括自適應(yīng)巡航系統(tǒng)、路況障礙物識(shí)別系統(tǒng)、十字路口監(jiān)控垂直方向的車輛行駛系統(tǒng)、由于高速通過斜坡產(chǎn)生的飛躍狀態(tài)的車身穩(wěn)定系統(tǒng)。

寶馬汽車為了提供更為安全更為實(shí)用的無人駕駛汽車，在2011年展示了其自主研發(fā)的自動(dòng)駕駛原型車。該車能夠識(shí)別汽車周邊半徑55碼內(nèi)的環(huán)境。

谷歌waymo自動(dòng)駕駛汽車使用視頻攝像頭、雷達(dá)傳感器，以及激光測距器來了解周圍的交通狀況，并通過地圖對前方的道路進(jìn)行導(dǎo)航。

蘋果自動(dòng)駕駛安裝有Velodyne公司生產(chǎn)的頂級64線激光雷達(dá)，多個(gè)微波雷達(dá)與攝像頭，關(guān)注于核心軟件的研發(fā)，目前已獲得批準(zhǔn)在加州測試。

特斯拉目前正與美國AMD公司合作，研發(fā)用于自動(dòng)駕駛汽車的人工智能芯片。新發(fā)布的semi自動(dòng)卡車搭載有Autopilot自動(dòng)輔助駕駛系統(tǒng)。

我國智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略

在《汽車產(chǎn)業(yè)中長期發(fā)展規(guī)劃》中明確提及了到2020年，我國汽車DA(駕駛輔助)、PA(部分自動(dòng)駕駛)、CA(有條件自動(dòng)駕駛)系統(tǒng)新車裝配率超過50%，網(wǎng)聯(lián)式駕駛輔助系統(tǒng)裝配率達(dá)到10%，滿足智慧交通城市建設(shè)需求。

到2025年，汽車DA、PA、CA新車裝配率達(dá)80%，其中PA、CA級新車裝配率達(dá)25%，高度和完全自動(dòng)駕駛汽車開始進(jìn)入市場。

到2030年，DA及以上級別的智能駕駛系統(tǒng)成為新車標(biāo)配，汽車聯(lián)網(wǎng)率接近100%，HA/FA（高度/完全自動(dòng)駕駛）新車裝配率達(dá)到10%，部分區(qū)域初步形成“零死亡、零擁堵”的智能交通體系。

不僅如此，更是進(jìn)一步發(fā)布了《智能汽車創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略》(征求意見稿)，表明到2020年，我國智能汽車新車占比達(dá)到50%，中高級別智能汽車實(shí)現(xiàn)市場化應(yīng)用，重點(diǎn)區(qū)域示范運(yùn)行取得成效。智能道路交通系統(tǒng)建設(shè)取得積極進(jìn)展，大城市、高速公路的車用無線通信網(wǎng)絡(luò)(LTE-V2X)覆蓋率達(dá)到90%。

為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，全國各地陸續(xù)開展設(shè)立智能網(wǎng)聯(lián)汽車測試示范區(qū)，近年來除了工信部合作推進(jìn)成立了一批智能網(wǎng)聯(lián)或自動(dòng)駕駛示范區(qū)之外，部分省市通過與相關(guān)機(jī)構(gòu)的合作也開始推進(jìn)建立無人駕駛測試區(qū)，無人駕駛商用車在物流、環(huán)衛(wèi)和公共交通等場景的加速落地。

我國政府積極推動(dòng)智能車制造與智能汽車網(wǎng)聯(lián)化，促進(jìn)跨行業(yè)融合和合作。

另外國內(nèi)也在積極建設(shè)車路協(xié)同重大項(xiàng)目與智能網(wǎng)聯(lián)汽車示范工程：

清華牽頭國家863計(jì)劃主題項(xiàng)目“智能車路協(xié)同關(guān)鍵技術(shù)研究”。2011年11月，清華大學(xué)在863項(xiàng)目支持下圍繞車路協(xié)同關(guān)鍵技術(shù)開展了系統(tǒng)研究。

長安大學(xué)大型車路協(xié)同試驗(yàn)場初步建成。2012年12月，長安大學(xué)完成現(xiàn)有汽車試驗(yàn)場的電子化和智能化改造，并承擔(dān)物聯(lián)網(wǎng)重大專項(xiàng)。

上海汽車城示范建設(shè)。工信部2015年7月公布的“智能制造試點(diǎn)示范”，到2020年達(dá)到1萬輛車的示范規(guī)模。

重慶智能網(wǎng)聯(lián)汽車評測及體驗(yàn)基地。工信部+重慶市共建，2016年11月正式開園，獲得國家“工業(yè)強(qiáng)基”項(xiàng)目資金支持。

基于5G試驗(yàn)網(wǎng)的車聯(lián)網(wǎng)試點(diǎn)方案-云棲小鎮(zhèn)。工信部+浙江省共建，主要參與單位：華為、阿里、上汽、浙江移動(dòng)、華信設(shè)計(jì)院。

北京未來車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新示范基地。工信部+北京市+河北省共建，以未來車聯(lián)網(wǎng)相關(guān)產(chǎn)品技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展為研究方向，分三階段實(shí)施。

除此之外，長春、武漢、廣州、深圳、長沙等地也陸續(xù)建設(shè)類似的示范基地。

中國汽車工程協(xié)會(huì)也制定了相應(yīng)的發(fā)展規(guī)劃，未來10年我國智能汽車產(chǎn)業(yè)將達(dá)到8000億元的產(chǎn)值規(guī)模。如下圖所示：