目前智能网联汽车发展的技术现状详解

本文从智能网联汽车概念、发展阶段、国内外智能网联汽车发展现状等方面讲述了智能网联汽车发展的技术现状。

本文资料来源于赵祥模教授在2019国家智能产业峰会的报告

智能汽车是一种集环境感知、规划决策、多等级辅助驾驶等功能于一体的高速移动智能体。通过传感器（如微波雷达，激光雷达、机器视觉技术）感知周围环境，实现驾驶员的辅助驾驶（通过建议或警告）甚至完全自主驾驶，致力于更高效的车辆操控。

智能汽车将弥补人为因素的缺陷，使得在很复杂的道路情况下，也能自动地操纵和驾驶车辆绕开障碍物，沿着预定的道路轨迹行驶，具有很强的自主性和个体性。

过去智能汽车发展的三个发展阶段：

1）军事用途的智能车辆

上世纪80年代初期，美国国防部开始大规模地资助自主陆地车辆ALV 的研究。在20世纪初，美国国防部高级研究项目局开始举办智能汽车挑战大赛，以促进智能车辆技术交流。

2）高速公路环境下的智能车辆

上世纪90年代初，智能车辆的研究逐渐转向民用，主要针对结构化程度较高的高速公路环境，开展无人驾驶汽车的研究，其代表为德国联邦国防军大学的VaMP系统。

3）城市道路环境下的智能车辆

2000年以后，在汽车厂商纷纷将研发精力投向智能辅助驾驶汽车的同时，欧洲研究人员开始转向更为复杂的城市道路环境下的无人自动驾驶研究，其代表为CARSENSE项目组。

这里，我们认为智能网联汽车不仅仅是车，它是一个以智能车与车辆联网技术为基础，以交通核心参与者（人、车、路）作为网络节点，通过多源交通信息感知与融合技术，借助泛在网络的通信交互和普适计算能力，提供本地和远程综合信息服务的一个复杂网络。实现车与车、车与人、车与一切相关环境互联互通——泛在连接。

智能网联汽车主要由具备计算能力的车载系统、具备感知和通信能力的智能路侧系统、远程云计算服务平台三大部分构成，各部分间依赖多模式互联通信进行信息交互和协同工作，以提高现有交通系统效率、安全和舒适度。

智能网联汽车系统架构图

智能网联汽车的十大关键技术

面向泛在互联的智能车载终端关键技术 (Terminals for Connected Vehicles)

多源交通信息智能感知关键技术(Multi-source Information Sensing)

基于车载以太网的车内网关键技术(Onboard Ethernet Network) 

基于DSRC/LTE-V/5G的车车/车路网关键技术(Car to Car / Car to Road)  

异构网络融合关键技术(Heterogeneous Network Convergence)

智能路侧系统关键技术(Intelligent Roadside System)

高精度地图与定位技术(High Resolution Map and Positioning)

交通大数据处理与分析关键技术(Analysis on Traffic Big Data)

交通云计算与云存储关键技术(Cloud Computing and Cloud Storage)

信息交互与安全关键技术(Information Interaction and Security)）

智能网联汽车的技术框架体系

国外智能网联汽车发展现状

这里主要看一下欧美日等发达国家，他们针对于智能网联汽车方面的一些国家曾层面的计划。

欧美日等发达国家和地区在已开展了以解决道路信息感知、驾驶安全、车车通信、车路通信及远程信息服务问题为代表的一系列车联网研究项目，部分成果已开始部署。

美国侧重立法、研发；欧洲注重网联化，自动化；日本侧重车路协同和智能驾驶。

通用凯迪拉克Super Cruise融合了雷达、超声波探测器、摄像头以及GPS技术，Super Cruise系统可以在高速公路、长途驾驶以及在路面拥堵情况下，减轻驾驶员的工作负荷。

奔驰的自动驾驶系统包括自适应巡航系统、路况障碍物识别系统、十字路口监控垂直方向的车辆行驶系统、由于高速通过斜坡产生的飞跃状态的车身稳定系统。

宝马汽车为了提供更为安全更为实用的无人驾驶汽车，在2011年展示了其自主研发的自动驾驶原型车。该车能够识别汽车周边半径55码内的环境。

谷歌waymo自动驾驶汽车使用视频摄像头、雷达传感器，以及激光测距器来了解周围的交通状况，并通过地图对前方的道路进行导航。

苹果自动驾驶安装有Velodyne公司生产的顶级64线激光雷达，多个微波雷达与摄像头，关注于核心软件的研发，目前已获得批准在加州测试。

特斯拉目前正与美国AMD公司合作，研发用于自动驾驶汽车的人工智能芯片。新发布的semi自动卡车搭载有Autopilot自动辅助驾驶系统。

我国智能网联汽车产业发展战略

在《汽车产业中长期发展规划》中明确提及了到2020年，我国汽车DA(驾驶辅助)、PA(部分自动驾驶)、CA(有条件自动驾驶)系统新车装配率超过50%，网联式驾驶辅助系统装配率达到10%，满足智慧交通城市建设需求。

到2025年，汽车DA、PA、CA新车装配率达80%，其中PA、CA级新车装配率达25%，高度和完全自动驾驶汽车开始进入市场。 

到2030年，DA及以上级别的智能驾驶系统成为新车标配，汽车联网率接近100%，HA/FA（高度/完全自动驾驶）新车装配率达到10%，部分区域初步形成“零死亡、零拥堵”的智能交通体系。

不仅如此，更是进一步发布了《智能汽车创新发展战略》(征求意见稿)，表明到2020年，我国智能汽车新车占比达到50%，中高级别智能汽车实现市场化应用，重点区域示范运行取得成效。智能道路交通系统建设取得积极进展，大城市、高速公路的车用无线通信网络(LTE-V2X)覆盖率达到90%。 

为实现这一目标，全国各地陆续开展设立智能网联汽车测试示范区，近年来除了工信部合作推进成立了一批智能网联或自动驾驶示范区之外，部分省市通过与相关机构的合作也开始推进建立无人驾驶测试区，无人驾驶商用车在物流、环卫和公共交通等场景的加速落地。

我国政府积极推动智能车制造与智能汽车网联化，促进跨行业融合和合作。

另外国内也在积极建设车路协同重大项目与智能网联汽车示范工程：

清华牵头国家863计划主题项目“智能车路协同关键技术研究”。2011年11月，清华大学在863项目支持下围绕车路协同关键技术开展了系统研究。

长安大学大型车路协同试验场初步建成。2012年12月，长安大学完成现有汽车试验场的电子化和智能化改造，并承担物联网重大专项。

上海汽车城示范建设。工信部2015年7月公布的“智能制造试点示范”，到2020年达到1万辆车的示范规模。

重庆智能网联汽车评测及体验基地。工信部+重庆市共建，2016年11月正式开园，获得国家“工业强基”项目资金支持。

基于5G试验网的车联网试点方案-云栖小镇。工信部+浙江省共建，主要参与单位：华为、阿里、上汽、浙江移动、华信设计院。

北京未来车联网产业创新示范基地。工信部+北京市+河北省共建，以未来车联网相关产品技术创新发展为研究方向，分三阶段实施。

除此之外，长春、武汉、广州、深圳、长沙等地也陆续建设类似的示范基地。

中国汽车工程协会也制定了相应的发展规划，未来10年我国智能汽车产业将达到8000亿元的产值规模。如下图所示：