智能網(wǎng)聯(lián)汽車（ICV）技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢

陳孟軍

摘 要：隨著社會的發(fā)展和進(jìn)步，我國的科學(xué)技術(shù)正處在快速發(fā)展階段。各種新技術(shù)在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用促進(jìn)了汽車行業(yè)的發(fā)展。目前汽車電動化只是未來汽車發(fā)展的開端，智能化汽車才是未來汽車發(fā)展的競爭點(diǎn)，而為人們提供更多的便利成為了現(xiàn)代汽車發(fā)展的方向，而這一切都要建立在現(xiàn)代技術(shù)之上。本文從智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢的角度出發(fā)，旨在結(jié)合當(dāng)下我國技術(shù)來展望未來汽車的發(fā)展與繁榮。

關(guān)鍵詞：智能網(wǎng)聯(lián)汽車 發(fā)展現(xiàn)狀 趨勢

The Development Status and Trend of Intelligent Networked Vehicle （ICV） Technology

Chen Mengjun

Abstract：With the development and progress of society， China's science and technology are in a stage of rapid development. The application of various new technologies in the automotive field has promoted the development of the automotive industry. At present， the electrification of automobiles is only the beginning of the development of future automobiles. Intelligent automobiles are the competitive point of future automobile development. Providing people with more convenience has become the direction of modern automobile development， and all of this must be based on modern technology. This article starts from the perspective of the development status and trend of intelligent networked automobile technology， and aims to combine the current technology of our country to look forward to the development and prosperity of future automobiles.

Key words：intelligent networked vehicles， development status， trends

在人們的大力要求下，現(xiàn)代汽車具備的功能也越來越多。如自主駕駛輔助、網(wǎng)聯(lián)式駕駛輔助、人機(jī)共駕、信息安全以及智能決策等技術(shù)成為了現(xiàn)代汽車邁向未來的發(fā)展基礎(chǔ)。智能網(wǎng)聯(lián)汽車生態(tài)鏈在不斷完善，多方從競爭走向協(xié)同創(chuàng)新。汽車作為我國的重要產(chǎn)業(yè)支柱，其發(fā)展需要雄厚的資金和專業(yè)的人才。智能網(wǎng)聯(lián)汽車實(shí)現(xiàn)了汽車與人、互聯(lián)網(wǎng)等多渠道的信息交換。同時能夠依照路況和人的需求為駕駛者和乘客提供安全、高效其舒適的環(huán)境。在現(xiàn)代技術(shù)的輔助下，智能網(wǎng)聯(lián)汽車的發(fā)展更能滿足當(dāng)下的需求和生活方式。

1 智能網(wǎng)聯(lián)汽車的體系架構(gòu)

1.1 智能網(wǎng)聯(lián)汽車的價值鏈

汽車朝著智能化和網(wǎng)聯(lián)化的方向發(fā)展能夠提高汽車行駛過程當(dāng)中的安全性，并且能夠輔助駕駛員，緩解駕駛員的駕駛疲勞，同時這項(xiàng)技術(shù)能夠更合理的分配能源，保障能源的合理應(yīng)用，大大提高了能源的利用率，契合當(dāng)下節(jié)能環(huán)保的社會觀念。具研究調(diào)查顯示，智能網(wǎng)聯(lián)汽車的發(fā)展提高了汽車的整體性能，在滿足人們各項(xiàng)需求的基礎(chǔ)上，汽車的各方面相比之前無論是駕駛體驗(yàn)、安全系數(shù)以及能源消耗等方面都有大幅度的提升。現(xiàn)代汽車發(fā)展已經(jīng)邁入了一個嶄新的階段，商業(yè)化的階段已經(jīng)跨過，智能網(wǎng)聯(lián)汽車已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了在出租車、干線物流、公交、環(huán)衛(wèi)、末端配送、自動泊車等范圍的應(yīng)用。

1.2 智能網(wǎng)聯(lián)汽車的技術(shù)鏈

智能網(wǎng)聯(lián)汽車融合了多種新技術(shù)，能夠通過汽車與云端以及和人的信息交流。這項(xiàng)功能的實(shí)現(xiàn)需要依托復(fù)雜的技術(shù)，需要多項(xiàng)技術(shù)性相互融合才能實(shí)現(xiàn)人機(jī)互動和交流的效果。通常情況下，智能網(wǎng)聯(lián)的汽車發(fā)展需要用到三個領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)，其分別是車輛設(shè)置、信息交互以及基礎(chǔ)支撐。其中信息交互是人機(jī)互動的基礎(chǔ)，同時也是保障汽車實(shí)現(xiàn)智能化的關(guān)鍵。

1.3 智能網(wǎng)聯(lián)汽車的產(chǎn)業(yè)鏈

現(xiàn)代智能網(wǎng)聯(lián)汽車發(fā)展符合人們的期待。 汽車傳感系統(tǒng)、決策系統(tǒng)以及執(zhí)行系統(tǒng)是未來汽車發(fā)展的重要方向，其也是按照現(xiàn)在社會的要求進(jìn)行發(fā)展。圍繞著現(xiàn)代智能網(wǎng)聯(lián)汽車的研發(fā)和生產(chǎn)，智能網(wǎng)聯(lián)汽車已經(jīng)形成了完整的產(chǎn)業(yè)鏈。從芯片供應(yīng)到整車零件的配發(fā)和制造，完成的產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)進(jìn)一步促進(jìn)了現(xiàn)代汽車的發(fā)展和進(jìn)步。

2 智能網(wǎng)聯(lián)汽車發(fā)展的四個階段

2.1 自主駕駛式輔助

自主駕駛式輔助顧名思義，其主要是依靠汽車所搭載的傳感器設(shè)備，將汽車所處的外界環(huán)境信息以電信號的方式進(jìn)行傳遞，這樣便于駕駛員能夠根據(jù)傳感器系統(tǒng)反饋的信息的而制定好切實(shí)可行的解決方案。而當(dāng)前無論是我國還是放眼全球，各個國家對自主駕駛式輔助技的發(fā)展注重對汽車行駛過程當(dāng)中的控制和預(yù)警技術(shù)。如現(xiàn)代汽車搭配的車道偏離、全景環(huán)視、胎壓監(jiān)測等技術(shù)都有效保障了汽車駕駛過程當(dāng)中的安全性。

2.2 網(wǎng)聯(lián)式駕駛輔助

信息技術(shù)在汽車領(lǐng)域的發(fā)展和應(yīng)用，對于汽車行業(yè)的發(fā)展而言具有劃時代的意義。網(wǎng)聯(lián)式駕駛輔助是基于信息技術(shù)而實(shí)現(xiàn)的，其可以通過信息技術(shù)感知汽車行駛過程當(dāng)中的路況和自身的狀態(tài)，并且通過計(jì)算能夠初步預(yù)測出汽車的行駛軌道，能夠幫助駕駛員在短時間內(nèi)做出合理的決策。信息技術(shù)的出現(xiàn)使整個汽車行業(yè)的各部分不再是單一的個體，而是在信息技術(shù)下相互聯(lián)系的統(tǒng)一整體，正是這一技術(shù)的實(shí)現(xiàn)幫助人們解決了汽車發(fā)展過程當(dāng)中的各項(xiàng)難題。為了加快該技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，人們還專門建立了智能汽車市場，通過數(shù)據(jù)模擬和算法所得使人們意識到網(wǎng)聯(lián)式駕駛輔助能夠減少意外發(fā)生的概率，對于提高駕駛的安全性等方面具有重要的意義，這一技術(shù)在現(xiàn)實(shí)生活的應(yīng)用，可以提高駕駛員的駕駛體驗(yàn)，也能夠節(jié)省人的駕駛時間，同時也避免了視野盲區(qū)汽車發(fā)生碰撞的概率，當(dāng)前我國5G技術(shù)領(lǐng)跑全球，我國在未來可利用5G技術(shù)再次完成汽車行業(yè)的發(fā)展和升級，但是目前我國企業(yè)并沒有形成完成的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，也沒有相互聯(lián)系的基礎(chǔ)，這大大延緩了網(wǎng)聯(lián)式駕駛輔助技術(shù)的發(fā)展。

2.3 人機(jī)共駕

與傳統(tǒng)人為操控相比，人機(jī)共駕技術(shù)能夠分擔(dān)駕駛員一部分的駕駛?cè)蝿?wù)。這里的人機(jī)共駕與駕駛輔助技術(shù)也存在明顯的區(qū)別。人機(jī)共駕技術(shù)能夠使駕駛員和汽車二者都能控制實(shí)體，二者可以依照駕駛條件和狀況的需求進(jìn)行控制權(quán)的轉(zhuǎn)讓，同時也能夠同時共享駕駛權(quán)，而要想實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)需要汽車搭載較高的智能化系統(tǒng)。系統(tǒng)必須能夠明確和識別出的駕駛?cè)说囊庀颍⒛軌蛟诘谝粫r間做出正確的指令，這樣才能夠分擔(dān)駕駛員的駕駛壓力。

2.4 無人駕駛

無人駕駛與之前駕駛輔助、人機(jī)共駕都不同，其需要系統(tǒng)具備更強(qiáng)的智能化水平。在沒有人為因素干預(yù)的情況下，汽車所搭載的智能系統(tǒng)能夠處理各種工況，并且在遇到無法解決的問題時，會尋求駕駛員的協(xié)助，或者系統(tǒng)會按照安全原則進(jìn)行靠邊停車等安全操作化解難題，無人駕駛技術(shù)跨越了人機(jī)共駕技術(shù)，為汽車的發(fā)展指明了新的方向。16年美團(tuán)研發(fā)的無人配送技術(shù)在今年2月在幾個園區(qū)實(shí)現(xiàn)了無人配送，在未來三年至少會增加1000輛無人配送車，實(shí)現(xiàn)全天候無人配送。

3 汽車智能化與網(wǎng)聯(lián)化關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

3.1 環(huán)境感知技術(shù)

由于要實(shí)現(xiàn)汽車的智能化發(fā)展，因此，汽車需要具備識別、采集、分析和處理周圍環(huán)境信息的功能。識別作為汽車進(jìn)行智能化處理的第一步尤為重要。識別障礙物是汽車實(shí)現(xiàn)智能化發(fā)展的基礎(chǔ)，在面對復(fù)雜路況時，汽車搭載的傳感設(shè)備如攝像頭、雷達(dá)等車載傳感器目前無法滿足自動駕駛的要求。傳感器系統(tǒng)需要通過深入的學(xué)習(xí)來精確的識別和分析出周圍的環(huán)境信息，但是這一發(fā)展方向在現(xiàn)實(shí)當(dāng)中變得尤為困難，人們轉(zhuǎn)而只能采用分辨率高的傳感器以及定位系統(tǒng)來強(qiáng)化汽車的感知能力。

3.2 自主決策技術(shù)

依據(jù)汽車所處的環(huán)境以及行駛狀態(tài)做出合理的決策是自主決策技術(shù)的根本要求。自主決策技術(shù)要保障做出決策的安全性，在此基礎(chǔ)上還要保障決策的效率。自主決策技術(shù)在面對復(fù)雜問題時不易保證決策的合理性。正是由于現(xiàn)實(shí)環(huán)境當(dāng)中問題的復(fù)雜性導(dǎo)致人們使用結(jié)構(gòu)簡單的狀態(tài)機(jī)來作為決策的系統(tǒng)。

4 汽車智能化與網(wǎng)聯(lián)化技術(shù)發(fā)展趨勢分析

4.1 深度學(xué)習(xí)AI技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用

深度學(xué)習(xí)是機(jī)器實(shí)現(xiàn)智能化的重要方法。其中最具代表性的就是人工智能技術(shù)開發(fā)和應(yīng)用。在汽車智能化的發(fā)展當(dāng)中，機(jī)器需要通過大量的樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行深度學(xué)習(xí)，而機(jī)器的深度學(xué)習(xí)具有邊界不清晰等問題，而為了保障深度學(xué)習(xí)發(fā)揮作用，芯片的開發(fā)尤為重要，不過礙于芯片技術(shù)機(jī)器深度學(xué)習(xí)能力有限。

4.2 激光雷達(dá)等傳感器的小型化和低成本發(fā)展

激光雷達(dá)因?yàn)槌杀镜?、識別精準(zhǔn)等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用在現(xiàn)代汽車的制造上面。并且與傳統(tǒng)的車載雷達(dá)相比較，激光雷達(dá)受雨雪等復(fù)雜天氣的影響較小。但是為了使其更符合現(xiàn)代汽車制造和發(fā)展理念，激光雷達(dá)正在朝著低成本、小型化的方向發(fā)展，同時也為了減少光學(xué)現(xiàn)象對其干擾而進(jìn)行深度的開發(fā)。

4.3 自主式智能與網(wǎng)聯(lián)式智能技術(shù)的融合

自主式智能系統(tǒng)能夠增加車主的駕駛體驗(yàn)，通過感知周圍的環(huán)境為駕駛員提供必要的路況信息，方便駕駛員提前做出合理的決策。而有些功能需要搭配網(wǎng)聯(lián)式智能技術(shù)才能實(shí)現(xiàn)。如視野盲區(qū)、天氣信息、交通管制等問題都需要網(wǎng)聯(lián)式智能技術(shù)的協(xié)助才能完成，在未來兩種技術(shù)通過相互輔助，相互補(bǔ)足，能夠?yàn)槠囂峁└鼮閺V闊的發(fā)展前景。

4.4 高速公路自動駕駛與低速區(qū)域自動駕駛技術(shù)的應(yīng)用

當(dāng)前自動駕駛技術(shù)應(yīng)用的場景相對簡單，其只能簡單用于路況簡單、交通標(biāo)志清晰的路段。在這些環(huán)境當(dāng)中，汽車能夠的依靠著車道保持、定速巡航、緊急制動等駕駛輔助系統(tǒng)完成自動駕駛，基本上滿足了駕駛員的體驗(yàn)，在某些特定的場景當(dāng)中，汽車也能夠靠著高精密的地圖完成泊車和停車。

5 結(jié)語

總的來說，智能網(wǎng)聯(lián)汽車將會是未來汽車發(fā)展的新方向。社會技術(shù)的發(fā)展以及在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用也加快了汽車的發(fā)展和進(jìn)步，為了給人們提供更多的便利，增強(qiáng)人們的駕駛體驗(yàn)，為人們提供更為可靠的出現(xiàn)方案，需要不斷提升汽車的性能來滿足人們的需求。

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