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

1、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(jìn)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(shí)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)

2、同控制等 功能（注：軟件系統(tǒng)），可實(shí)現(xiàn)安全、高效、舒適、節(jié)能行駛，并最終實(shí)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(xì)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(shí)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 1 所 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)

3、聯(lián)汽車是智能交通與車聯(lián)網(wǎng)的交集 理解： 智能網(wǎng)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)中解放出來。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、更便捷的出行方

4、式。四、智能網(wǎng)聯(lián)汽車 4 個發(fā)展階段及技術(shù)特點(diǎn) 1)自主式駕駛輔助階段及技術(shù)特點(diǎn) 自主式駕駛輔助系統(tǒng)是指依靠車載傳感系統(tǒng)進(jìn)行環(huán)境感知并對駕駛員進(jìn)行駕駛 操作輔助的系統(tǒng)。(1) 技術(shù)特點(diǎn)： 環(huán)境感知，運(yùn)用傳感系統(tǒng)技術(shù)是主要技術(shù)特點(diǎn)。(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(xì)分：i )前向碰撞預(yù)警 ( Forward Collision Warning ，F(xiàn)CW)；ii )車道偏離預(yù)警 ( Lane Departure Warning ， LDW)； iii )盲區(qū)預(yù)警( Blind Spot Detection ， BSD)； iv )駕駛員疲勞預(yù)警( Driver Fatig

5、ue Warning，DFW)；v)全景環(huán)視( Top View System， TVS)； vi )胎壓監(jiān)測( Tire Pressure Monitoring System，TPMS)等 6 大系統(tǒng)； 控制類系統(tǒng)有：i )車道保持系統(tǒng)( Lane Keeping System，LKS)；ii )自動泊車輔助(Auto Parking System， APS)； iii )自動緊急剎車( Auto Emergency Braking ，AEB)； iv ) 自適應(yīng)巡航( Adaptive Cruise Control ， ACC)等 4 大系統(tǒng)。(3) 技術(shù)發(fā)展水平 美日歐等發(fā)達(dá)國家和地區(qū)已

6、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( United States New Car Assessment Program ，USNCA)P 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 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( European NewC ar Assessment Program，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。

7、 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)（ Advanced Driver Assistance Systems，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(qiáng)制安裝車道偏離警告系統(tǒng) （LDW）及車輛自動緊急制動系統(tǒng) （ （AEB）。 2016 年 5 月起，美國各車企將被強(qiáng)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(qiáng)

8、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，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(diǎn) 網(wǎng)聯(lián)式駕駛輔助系統(tǒng)（ Information Communication Technology ，ICT）是指依

9、靠信息通信技術(shù) , 對車輛周邊環(huán)境進(jìn)行感知， 并可對周圍車輛未來運(yùn)動進(jìn)行預(yù)測， 進(jìn)而對駕駛員進(jìn)行駕駛操作輔助的系統(tǒng)。（1）主要技術(shù)特點(diǎn)： 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(yùn)動進(jìn)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(jìn)行實(shí)用性技術(shù)開發(fā)和大規(guī)模試驗(yàn)場測試。（ 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 Safety Pilot 項目 完成了第 1 期 3000

10、 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(qiáng)制安裝（車 - 車）通信系統(tǒng)以提高行駛安全，預(yù)計相關(guān)強(qiáng)制 標(biāo)準(zhǔn)將于 2020 年左右開始實(shí)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（ Dedicated Short Range Communication ， DSRC）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(jì)大學(xué)、長安汽車等高校與企業(yè)合作， 開展了車路協(xié)同技術(shù)應(yīng)用

11、研究， 并進(jìn)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(jìn)技術(shù)（ Long TermEvolution-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(jī)共駕階段及技術(shù)特點(diǎn) 人機(jī)共駕是指駕駛?cè)撕椭悄?/p>

12、系統(tǒng)同時在環(huán)， 分享車輛控制權(quán)， 人機(jī)一體化協(xié)同完 成駕駛?cè)蝿?wù)。（1）技術(shù)特點(diǎn)人機(jī)同為控制實(shí)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(jī)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(dá)、攝像頭、紅外熱釋電等）向人提供環(huán) 境信息，增強(qiáng)人的感知能力。例如： Mulder 等通過方向盤的力反饋，協(xié)助駕駛 人進(jìn)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(shí)際道路的

13、駕駛?cè)藫Q道意圖預(yù)測模 型。控制層：人機(jī)共駕中狹義的人和系統(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(diǎn)。4）高度自動 / 無人駕駛階段及技術(shù)特點(diǎn) 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(diǎn) 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

14、越人機(jī)共駕階段， 直 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(jìn)式發(fā)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(yùn)用了汽車工程、人工智能、計算機(jī)、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(jìn)， 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

15、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(xì)分為以下 9 種： 環(huán)境感知技術(shù) 包括利用機(jī)器視覺的圖像識別技術(shù)，利用雷達(dá)（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) 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， 群體決策和協(xié)

16、同技術(shù)， 局 部軌跡規(guī)劃，駕駛員多樣性影響分析等。 控制執(zhí)行技術(shù)包括面向驅(qū)動 / 制動的縱向運(yùn)動控制， 面向轉(zhuǎn)向的橫向運(yùn)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)（ 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(shí)現(xiàn)車間信息共享與協(xié)同控制的通信保障機(jī)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

17、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(jī)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(qiáng)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 3 個產(chǎn)品層次2）上下游關(guān)系ICV 的產(chǎn)業(yè)鏈涉及汽車、電子、通信、

18、互聯(lián)網(wǎng)、交通等多個領(lǐng)域，按照產(chǎn)業(yè)鏈可 以分： 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(jìn)的傳感器系統(tǒng)， 包括機(jī)器視覺系統(tǒng)、 雷達(dá)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)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)：提出產(chǎn)品需求，提供智能汽車平臺，開放車輛信息接口，進(jìn)行集成測 試。 平臺開發(fā)與運(yùn)營商： 開發(fā)車聯(lián)網(wǎng)服務(wù)平臺、提供平臺運(yùn)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)

19、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(dá)、激光雷達(dá)、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(dá)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(qiáng)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(shí)例 清華大學(xué)研究團(tuán)隊建立了

20、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)果輸出等功能模塊：目標(biāo)候選區(qū)域選擇模塊的作用： 是從輸入圖像中選出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(jìn)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、

21、多目標(biāo)候選區(qū)域輸入等多種改進(jìn)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(shí)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(shí)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(shí)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)、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(jī)。 決策機(jī)制應(yīng)在保證安全的前提下適應(yīng)盡可能多的工況， 進(jìn)行舒適、 節(jié)能、 高效的 正確決策。（2）常用的決策方法

22、 包括有狀態(tài)機(jī)、決策樹、深度學(xué)習(xí)、增強(qiáng)學(xué)習(xí)等。 狀態(tài)機(jī)是一種簡便的決策方法 其用有向圖表示決策機(jī)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，故采用狀態(tài)機(jī)方法進(jìn)行決策的案例較多。i ）狀態(tài)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)在于：具有高可讀性，能清楚表達(dá)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(diǎn)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(jī)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(diǎn)實(shí)現(xiàn)分類， 每個非葉子節(jié)點(diǎn)為一個屬性上的測試， 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

23、部分工況的自動駕駛上應(yīng)用， 效果與狀態(tài)機(jī) 類似。 深度學(xué)習(xí)與增強(qiáng)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(shí)現(xiàn)對復(fù)雜工況的決策， 并能進(jìn) 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(jī)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。 現(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，已在主動安全系統(tǒng)中得到應(yīng)用。i ）比例-積分- 微分（ Proportion-Integra

24、l-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。 現(xiàn)有控制器的難點(diǎn)：現(xiàn)有的控制器， 工況適應(yīng)性是一個難點(diǎn)， 可行的方法是： 根據(jù)工況參數(shù)進(jìn)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(jī)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)巡航控制自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)中， 同

25、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(jì)性、 減輕駕駛疲勞強(qiáng)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(qiáng)課題組的研究首次提出并建立了車輛多目標(biāo)協(xié)調(diào)式自適應(yīng)巡航 控制：（ Multi-Objective Coordinated Adaptive Cruise Control，MOCAC）C系統(tǒng)，其控制架構(gòu)，如圖 6 所示。圖 6 MOCACC控 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(jī)共駕技術(shù) 控制層的控制互補(bǔ)是目前人機(jī)共駕領(lǐng)域的核心關(guān)注點(diǎn)。

26、（1）人機(jī)共駕技術(shù)分類 控制層的人機(jī)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(jī)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(jī)控制并行存在。 主要解決因控制冗余造成的人機(jī)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(jìn)而對行車安全進(jìn) 行監(jiān)管，當(dāng)其判定可能發(fā)生風(fēng)險時進(jìn)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(jī)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， 提出了 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(jī)制。美國斯坦福大學(xué)學(xué)者， 提出構(gòu)造穩(wěn)定性安

27、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)機(jī)制。 中國的清華大學(xué)、 吉林大學(xué)和第一汽車集團(tuán)公司等高校與企業(yè)合作， 開展了共 享控制型的人機(jī)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(jìn)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(lán)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 （DSRC）技術(shù)和正在建立標(biāo)準(zhǔn)的車間通信長期 演進(jìn)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

28、域通信：指目前廣泛應(yīng)用在移動互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的 3G、4G 等通信方式。 基于云 控平臺的汽車節(jié)能駕駛系統(tǒng)框架，如圖 8 所示。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/ 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(jì)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(jìn)行研究。7）智能網(wǎng)聯(lián)汽車推廣應(yīng)用

29、有利條件及可選場景 （1）激光雷達(dá)等先進(jìn)傳感器，加速向低成本、小型化發(fā)展 激光雷達(dá)相對于毫米波雷達(dá)等其他傳感器具有分辨率高、 識別效果好等優(yōu)點(diǎn)， 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(dá)正在向著低成本、 小型化的固態(tài)掃描或機(jī)械固態(tài)混合掃描形式 發(fā)展，一些技術(shù)難點(diǎn)，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

30、智能技術(shù)與自主式智能技術(shù)相輔相成，互為補(bǔ)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 L1 L2 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(shí)現(xiàn)在特 定區(qū)域內(nèi)的自動駕駛，如自動物流運(yùn)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