智能网联汽车关键技术发展现状与发展趋势

  • 时间:
  • 浏览:1
  • 来源:1分快3平台-1分赛车网投平台_3分彩投注平台

智能网联汽车关键技术发展现状及趋势

1、概述

近年来,人工智能、芯片技术、传感技术、大数据以及移动互联的快速发展给汽车行业带来了巨大变革,正加快推动汽车产业型态优化升级。智能网联汽车通过现代通信技术实现与一些车辆、道路和行人等之间进行数据交互,结合汽车自身环境感知系统,对行驶环境进行识别,并加以智能决策和协同控制,实现汽车自动驾驶与网联服务,提高汽车安全性、舒适性和高效性。

智能网联汽车主要有另有另一个 功能模块,分别为环境感知、决策规划和车辆控制。环境感知又分为基于车载传感器的环境感知、基于V2X通讯的非视距感知与数据交互,基于地图构建定位的先验信息交互。

图智能网联汽车功能关系

2智能网联汽车的发展现状

智能网联汽车是汽车未来发展的趋势。一些国家都已出台法规政策支持智能网联汽车的发展,同去各大汽车企业也纷纷加大智能网联汽车的研发投入,抢占未来汽车技术发展的制高点。

国外智能网联汽车起步较早,在什么都技术领域都保持领先优势。以奥迪、特斯拉和谷歌分别为代表的传统汽车企业、新兴汽车企业和互联网企业,在智能网联汽车领域均拥有较强的实力。

国内智能网联汽车起步稍晚,与国外技术水平仍处于一定差距。目前无论整车企业还是关键零部件供应商有的是智能网联技术方面积极加大投入。在国家法规政策的支持下,中国智能网联汽车技术正在快速发展。

2.1国外发展现状

1)环境感知传感器方面,毫米波雷达、摄像头和超声波雷达可能性成为量产车型驾驶辅助系统的基本传感器配置。国外零部件供应商,如博世、大陆、奥托立夫和采埃孚等已实现大规模量产,怎么让 完成了多线产品的更新迭代。其中,毫米波雷达的探测距离逐渐增加,刷新频率很难高,成本和体积也在很慢降低;摄像头在保证数据外理实时性的前提下,像素很难高;激光雷达可能性成本原应分析,当前还未能在量产车型上大规模普及,但已一定量装备在高等级自动驾驶测试车辆上;以深度图学习和人工智能为代表的新技术广泛应用于目标辨识领域,显著提高目标识别的传输带宽和成功率。

2)网联通讯方面,目前在车联网智能网联领域处于另有另一个 主要的技术路径:①基于专用短程通信(DSRC)技术和蜂窝式LTE-V通信技术。DSRC发展较早,技术较心智成熟是什么是什么是什么是什么是什么是什么 图片 ,但缺点是路侧设施投入大,通讯覆盖范围较小,难以满足高速行驶中的数据通信要求;②LTE-V包括集中式和分布式五种技术,可共用4G网络覆盖不同应用场景,信道宽,覆盖范围广,但缺点是实时性难以保证,市场验证欠缺。

3)高精地图信息方面,高精地图的信息远比传统地图更加充裕完备。L3级别以上的自动驾驶高精地图不可或缺。国外开展高精度地图研究的企业较多,既有Here、TomTom类似 传统的地图服务商,有的是DeepMap、CivilMaps、lvl5等初创企业,此外Mobileye提出用众包的土依据,以车载摄像头监控到的画面为基础,分析并上载后创建高清地图。

4)无人驾驶整车方面,Waymo、Uber、通用、沃尔沃、奥迪和奔驰等企业可能性完成相当数量的实际公开道路测试和虚拟仿真环境测试,测试车辆的自动化等级覆盖SAE L2~L4级。通过真实道路环境的测试不断完善自动驾驶系统,我每个人所有面也为自动驾驶汽车的商业化运营探索方案。

2.2国内发展现状

近年来,国家及地方政府相关部门等均以不同土依据支持智能网联汽车发展。《汽车产业中长期发展规划》提出加大智能网联汽车关键技术攻关和示范推广。

目前,国内整车企业在智能网联领域也均有每个人所有的发展规划。类似 ,一汽集团目前已布局手机交车、自主泊车、拥堵跟车和自主驾驶四项功能,计划在2020年发布高速公路代驾产品及深度图感知和城市智能技术,在2025年实现智能商业服务平台运营,深度图自动驾驶技术整车产品渗透率达到200%以上;上汽集团初步实现了120km/h传输带宽下的自动巡航、车道保持、换道辅助、自主超车及远程遥控泊车等功能,计划在2020年实现高速公路上的自动驾驶;广汽集团目前开发的自动驾驶汽车初步实现了城市环境下的帕累托图自动驾驶功能,计划2020年基本实现高速公路上量产的自动驾驶,2025年实现综合环境下全自动驾驶,并实现产业化应用。

国内零部件企业和信息通信企业也在智能网联汽车领域取得了长足进步。毫米波雷达、激光雷达等传感器领域,涌现出如安智汽车、行易道、隼眼科技、智波科技、速腾聚创、禾赛科技、北科天绘和巨星科技等企业;在自动驾驶算法开发领域,驭势科技、易航智能、主线科技、图森和智行者等科技公司已开展实车测试;在车联网领域,以华为和大唐为代表的中国通信设备供应商已能提供实施方案,怎么让 联合整车企业开展了实际道路测试;此外,以百度和阿里巴巴为代表的互联网巨头也可能性进入了智能网联汽车领域,并分别发布了“阿波罗”和“阿里云”车载系统;同去百度、高德和四维图新等地图企业现在开始了高精地图的派发和研发工作。

中国汽车技术研究中心有限公司等科研机构开发了ADAS性能样车和自动驾驶汽车,并在国内相关赛事中表现出色,军事交通学院、清华大学等高校也屡获佳绩。目前,以AEB/LKA系统控制器、车载T-BOX终端为代表的车规级(符合各国立法的关于汽车标准的法规)零部件可能性逐渐实现了量产。

满足多种自动驾驶等级测试需求的智能网联性能测试封闭场地在全国多地建成并投入使用。2018年4月,工信部、公安部和交通部联合发布了《智能网联汽车道路测试管理规范》,明确了测试主体、测试驾驶每个人所有测试车辆应符合的条件,为国内智能驾驶汽车道路测试提供了重要的指导建议。截至2018年6月,国内北京、上海、重庆和深圳等多个城市相继敲定了每个人所有的智能网联汽车道路测试管理规定。尽管中国在智能网联汽车的发展方面取得了显著进步,怎么让 总体仍然面临核心技术缺失和创新氛围欠缺的大现象。

3智能网联汽车关键技术

智能网联汽车是一另有另一个 繁复的跨界交叉系统,技术领域覆盖广、专业跨度大、技术架构繁复。其核心关键技术涉及汽车、半导体芯片、人工智能和信息通信等领域。

3.1计算芯片技术

芯片是智能网联汽车的核心运算单元,主要包括CPU、GPU、现场可编程门阵列(FPGA)及专用定制芯片(ASIC)等。

其中:①CPU计算单元少,适合繁复逻辑运算与控制;②GPU具有高并行型态,适合对密集型数据进行并行外理;③FPGA通过冗余晶体管和连线实现逻辑可编程,计算传输带宽高于GPU;④ASIC晶体管根据算法定制、无冗余,功耗低、计算性能和计算传输带宽高。

3.2环境感知传感器技术

主要包括毫米波、激光、超声波雷达、车载摄像头及其感知算法等技术。其中:①毫米波雷达通过接收和发射电磁信号实现对目标距离、方位和相对运动的高精度测量,环境适应性强;②激光雷达探测远、视角宽、深度图分辨率高、不依赖于光照条件,但雨雪等天气会对探测产生影响,且尚无法满足量产要求;③超声波雷达成本低且不受光照因素影响,但探测范围小、方位角精度不高;④车载视觉传感器有单目、双目和多目等形式,基于机器学习的目标辨识技术可能性有了长足的发展,但光线和天气情况汇报变化对其识别效果影响很大。

3.3决策规划技术

随着汽车自动化水平的提高,对车辆自主决策能力提出了新的要求,汽车不仅需要在某个具体工况进行决策规划,如超车、巡航和跟车等单一工况,还需要有在线学习能力以适应更加繁复的道路交通环境和不可预期工况。

3.4控制执行技术

自动驾驶车辆决策规划出行驶路径,由底盘执行机构实现车辆情况汇报控制和轨迹跟踪,这人 过程中,控制执行技术起着至关重要的作用。目前,传统车辆底盘的控制型态仍为分布式电子架构,不同子系统有的是每个人所有的运算控制器,较难实现所有功能的协同控制。

3.5交互通信技术

交互通信技术主要包括人机交互、车载通信模块、V2X通信等多种技术。其中:①人机交互包驾驶员监控、语音交互、语义理解和手势控制等,主要依靠深度图学习和大数据等技术实现;②车载通信模块具有通信网关和防火墙机制,支持报警、服务类功能、远程车辆操控类功能、车辆信息反馈类功能和基于位置的服务类等信息控制功能;③V2X通信技术强调车辆在行驶环境中与一些交通参与者实时互联通讯,获得其交通参数,对传输传输带宽、延时性和丢包率等均有较高的要求。

3.6云计算平台

云平台通过以太网络与车辆、路侧设备进行远程通信,实现远程监控、车辆追踪、调度管理和路径规划等功能,同去还还可以利用云计算和大数据外理,为自动驾驶控制策略、智能交通控制管理的研究提供数据土依据。

3.7网络信息安全

智能网联汽车需满足车联网通信的保密性、删剪性、可鉴别性等要求。通过引入密码安全芯片、设计“端-管-云”安全主动防御机制、密码安全协议和设置可信计算区域等手段,对云平台和车载终端进行软件代码和物理硬件安全升级。

3.8虚拟测试技术

运用计算机建模构建出虚拟的街道、城乡和高速公路等作为测试环境,并在虚拟环境中加入测试用例,这人 虚拟测试土依据还可以不能大大提高自动驾驶技术的研发测试传输带宽、缩短研发测试周期,还可以实现场地测试无法提供的海量测试场景用例。

4智能网联汽车技术发展趋势

总体而言,智能网联汽车技术未来将向着人工智能化、尺寸小型化、成本低廉化和高可靠性方向发展。

4.1环境感知技术

79GHz毫米波雷达将取代24GHz雷达,天线尺寸更小、角分辨率更高、芯片材料将向着互补金属氧化物材料发展;激光雷达将向着固态激光雷达、更高的探测距离和分辨率、更小的尺寸和更低的成本发展;摄像头方面,将沿着深度图学习的技术路线,向模块化、可扩展、全天候方向发展。

4.2决策规划技术

人工智能技术将由目前处于的机器学习、深度图学习阶段向着自主学习方向发展;人工智能算法芯片,可能性对软硬件进行深度图整合使其拥有超强的计算能力、更小的体积、更低功耗,算法外理传输带宽可能性大幅提升。

4.3车辆控制技术

整车电子电气架构将向着跨域集中式电子架构和车辆集中式电子架构发展,分散的控制单元将减少,取而代之的是应用先进算法的集中控制单元;车辆控制算法也由传统控制土依据向基于模型预测控制、最优控制、神经网络控制和深度图学习等智能控制土依据转变。

5相关思考建议

智能化和网联化是汽车产业发展的必然趋势,智能网联汽车产业覆盖汽车、通信、互联网等多个领域,该产业的发展将加速推动相关产业的融合,汽车行业面临着机遇与挑战。在此提出几点思考和建议,供政府、企业和从事技术研发人员参考。

1)建议政府加强智能网联汽车的顶层设计和规划,指导行业积极健康发展,合理调配资源,加强基础设施建设和共性技术研发,优化技术和产业布局,外理资源浪费和重复建设。

2)建议政府通过资金和政策引导企业加强基础感知传感器,如毫米波雷达、激光雷达等核心零部件的研发和产业化,外理关键核心零部件的空心化和对外依赖。

3)建议政府加快智能网联相关标准的制定工作,并积极参与甚至主导国际标准的制修订,增强中国在该技术领域语录语权。

4)建议正确合理加大与智能网联汽车相关的基础设施建设、基础地理信息平台建设、网联平台建设,并健全相应的法律法规,为智能网联汽车示范运营和未来道路运行提供基础和法律保障。

5)建议在核心控制器等硬件芯片、基础操作系统软件、底层驱动协议栈等方面集中突破,逐渐实现底层核心技术的自主技术支撑。

6)建议加大ADAS技术及产品的自主研发和大规模推广应用,为无人驾驶技术的到来奠定底层技术基础。虽然中国在智能网联汽车领域起步较晚,怎么让 正在走第一条具有中国特色的智能网联汽车之路,相信中国的智能网联汽车一定还可以抓住这次发展机遇,引领汽车行业的发展。

苗圩:以智能网联汽车为产业转型升级重要方向

苗圩表示,未来工信部将以习近平新时代中国特色社会主义思想为指引,坚持新发展理念,以深化供给侧型态性改革为主线,把智能网联汽车作为汽车产业转型升级的重要方向,着力有利于融合创新,加快推动产业发展。

昨日(10月22日),“2019世界智能网联汽车大会”在京召开,工业和信息化部部长苗圩在开幕式上发表了主题演讲。

工业和信息化部部长苗圩张羽摄

“全球新一轮科技革命和产业变革正在蓬勃发展,汽车与能源、交通、信息通讯等领域加速融合,智能网联汽车作为产业变革创新的重要载体,正在推动着汽车产业型态、交通出行模式、能源消费型态和社会运行土依据的深刻变化,具有广阔的市场前景和巨大的增长潜能。”苗圩表示,世界主要汽车大国加强战略布局,跨国汽车企业加大研发投入,使智能网联汽车技术和产业化的发展取得了积极的进展。

“随着技术快速迭代升级,协同发展格局深化,商业模式不断创新,产业进入了加速发展的新阶段。”苗圩强调,未来工信部将以习近平新时代中国特色社会主义思想为指引,坚持新发展理念,以深化供给侧型态性改革为主线,把智能网联汽车作为汽车产业转型升级的重要方向,着力有利于融合创新,加快推动产业发展。

具体来看,首很难提高技术创新能力,支持企业开展协同创新,攻关智能网联汽车计算基础平台等关键共性技术,建立面向未来的融合创新平台。

其次,打造新型的产业生态,以生态主导型企业为龙头,以车载操作系统创新应用为牵引,打造各类市场主体互融共生、分工战略商务合作,利益共享的新型产业生态。

第三,完善协调发展机制,加强各部门之间的协同、配合,着力外理智能网联汽车高速公路测试、自动驾驶应用、网络基础设施建设和道路智能化改造等关键大现象,有利于车、路协同发展和数据的互联互通。

第四,深化国际的交流与战略商务合作,全面落实中国汽车产业对外开放的时间点,建立健全在政府、企业、机构、客户的多层次、多领域国际交流和沟通机制,加强与相关国家在政策,规划,标准,法规等方面的协调对接。

“智能网联汽车是全球汽车产业未来发展的方向,跨行业、跨领域的战略商务合作创新,和更加开放、包容的国际战略商务合作,是智能网联汽车发展的时代型态。”苗圩表示,工信部愿与社会各界一道,加强沟通交流,深化开放战略商务合作,同去开创智能网联汽车产业发展的新局面。(经济日报-中国经济网记者张羽)

注:文章内的所有配图皆为网络转载图片,侵权即删!