韓博硯

摘 要：社會(huì)經(jīng)濟(jì)技術(shù)的發(fā)展推動(dòng)了經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步，而經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步提供了產(chǎn)學(xué)研的快速的發(fā)展，科學(xué)技術(shù)也以前所未有的速度進(jìn)行著變革，智能這一詞也開(kāi)始出現(xiàn)在人們生活中，而與汽車(chē)相關(guān)的科技無(wú)非就是智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)技術(shù)的應(yīng)用，這也是未來(lái)汽車(chē)的發(fā)展趨勢(shì)，因此由智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)所帶動(dòng)的產(chǎn)業(yè)變革也是最具想象空間的。本文簡(jiǎn)單的分析了當(dāng)下汽車(chē)智能化技術(shù)及其發(fā)展的四個(gè)階段和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的制定。希望能為智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)技術(shù)發(fā)展提供一定的參考意見(jiàn)。

關(guān)鍵詞：智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)（ICV） 駕駛輔助 人機(jī)共駕 無(wú)人駕駛

Analysis and Research on Intelligent Connected Vehicle Technology and Standard

Han Boyan

Abstract：The development of social-economic technology has promoted economic progress， and economic progress has promoted rapid development of industry， academia， and research. Science and technology are also undergoing changes at an unprecedented speed. The word intelligence has begun to appear in peoples lives. Automobile-related technology is nothing more than the application of intelligent connected vehicle technology， which is also the development trend of future automobiles， so the industrial transformation driven by intelligent connected vehicles is also the most imaginative. This article briefly analyzes the current four stages of automotive intelligent technology and its development and the formulation of related standards expecting to provide certain reference opinions for the development of intelligent networked automobile technology.

Key words：Intelligent Connected Vehicle （ICV）， driving assistance， man-machine co-driving， unmanned driving

1 引言

智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)主要是針對(duì)感官單元技術(shù)的基礎(chǔ)應(yīng)用，通過(guò)和控制器、操作器、以及現(xiàn)代通信工具的結(jié)合，以實(shí)現(xiàn)車(chē)輛能夠?qū)Νh(huán)境有采集功能、控制自主化、智能選擇化等各種復(fù)合型功能。搭建一個(gè)有效、便捷的信息傳輸渠道是當(dāng)下智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)的主要途徑，這樣可以保證安全駕駛的過(guò)程中，最大限度的降低車(chē)輛擁堵及車(chē)輛事故的發(fā)生。當(dāng)下復(fù)雜的交通場(chǎng)景對(duì)智能網(wǎng)聯(lián)技術(shù)提出了新的要求。對(duì)它的技術(shù)進(jìn)行研究以及制定標(biāo)準(zhǔn)是很有必要的。

2 汽車(chē)智能化與網(wǎng)聯(lián)化概述

2.1 環(huán)境感知技術(shù)

環(huán)境感知技術(shù)其實(shí)就是讓汽車(chē)有“眼”即讓汽車(chē)可以看見(jiàn)東西感知到周?chē)矬w，這就離不開(kāi)在汽車(chē)上裝備的攝像機(jī)、激光雷達(dá)、毫米波雷達(dá)、超聲波等設(shè)備，通過(guò)與這些車(chē)載傳感器來(lái)感知周?chē)沫h(huán)境，提煉路況信息、發(fā)現(xiàn)障礙物等。當(dāng)然光能看到東西是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，人之所以能開(kāi)車(chē)，不僅僅是因?yàn)槿送ㄟ^(guò)眼睛看到了周?chē)奈矬w，關(guān)鍵在于人能看懂。車(chē)輛在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中的交通狀況遠(yuǎn)比想象的要復(fù)雜，如果車(chē)輛通過(guò)車(chē)載傳感器只能看到路況及路障等信息是遠(yuǎn)不能滿足要求的，車(chē)輛必須要通過(guò)車(chē)載感知設(shè)備來(lái)看懂路況，分辨不同物體的屬性和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)等。這就對(duì)汽車(chē)和車(chē)載環(huán)境感知器件提出了更智能化的要求，而也正是我們?cè)谌斯ぶ悄芗夹g(shù)領(lǐng)域的突破性進(jìn)展，使得汽車(chē)在環(huán)境感知技術(shù)方面的智能化有了可能。汽車(chē)?yán)蒙疃葘W(xué)習(xí)的方式通過(guò)對(duì)復(fù)雜交通現(xiàn)實(shí)道路場(chǎng)景的不斷學(xué)習(xí)，具備了對(duì)車(chē)輛、路人、非機(jī)動(dòng)車(chē)等各種道路事物的判斷能力。實(shí)現(xiàn)了從能看見(jiàn)到能看懂這個(gè)質(zhì)變。當(dāng)下隨著各種車(chē)載傳感器的量產(chǎn)和技術(shù)迭代，成本的不斷降低，車(chē)載環(huán)境感知器件正越來(lái)越快速的布局到汽車(chē)上，成為標(biāo)配。并且隨著道路的感知智能化，車(chē)聯(lián)網(wǎng)的不斷發(fā)展，北斗高精度定位和高精度地圖應(yīng)用的加持，汽車(chē)的感知能力和范圍將會(huì)不斷增強(qiáng)。

2.2 新一代移動(dòng)通訊車(chē)聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

車(chē)輛通過(guò)自身感知器件來(lái)感知周?chē){駛環(huán)境和人類(lèi)駕駛員一樣總會(huì)受到一些局限，隨著移動(dòng)通訊技術(shù)的發(fā)展，車(chē)輛利用通訊網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)車(chē)內(nèi)、車(chē)與路、車(chē)與車(chē)、車(chē)與人、車(chē)與服務(wù)平臺(tái)的全方位連接和數(shù)據(jù)交互，從而為車(chē)輛感知到更加全面的道路駕駛信息，提高行車(chē)智能，同時(shí)也能夠?qū)⒆陨碥?chē)輛信息與其它道路交通要素進(jìn)行分享，形成了一個(gè)綜合性的信息服務(wù)場(chǎng)景，實(shí)現(xiàn)了汽車(chē)、電子、信息通信、道路交通運(yùn)輸?shù)纳疃热诤?。目前我們已?jīng)在車(chē)聯(lián)網(wǎng)生態(tài)中著重構(gòu)建以自動(dòng)駕駛及輔助駕駛、車(chē)載電子產(chǎn)品關(guān)鍵技術(shù)、無(wú)線通信關(guān)鍵技術(shù)、面向車(chē)聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)應(yīng)用的LTE-V2X和5G-V2X等關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)和標(biāo)準(zhǔn)制定，逐步建設(shè)跨行業(yè)、跨領(lǐng)域、適應(yīng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求的車(chē)聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系。目前全國(guó)各地乃至世界各地也都在創(chuàng)建不同層級(jí)的車(chē)聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用示范區(qū)，推動(dòng)車(chē)聯(lián)網(wǎng)及智慧交通的落地，加快推動(dòng)現(xiàn)有信號(hào)燈、交通標(biāo)識(shí)等道路基礎(chǔ)設(shè)施的信息化接口改造等工作。

2.3 大數(shù)據(jù)及云計(jì)算技術(shù)

目前我們建立了不同場(chǎng)景的大數(shù)據(jù)集，有了大數(shù)據(jù)的支撐為人工智能做了很大助力，也使得汽車(chē)在圖像識(shí)別和人機(jī)交互等各方面更智慧。大數(shù)據(jù)是對(duì)無(wú)法在一定時(shí)間范圍內(nèi)用常規(guī)軟件工具進(jìn)行捕捉、管理和處理的數(shù)據(jù)集合，是通過(guò)新的處理模式才能具有更強(qiáng)的決策力、洞察發(fā)現(xiàn)力和流程優(yōu)化能力的海量、高增長(zhǎng)率和多樣化的信息資產(chǎn)。通過(guò)車(chē)輛感知器件感知到的大量數(shù)據(jù)和道路等交通設(shè)施采集到的各種信息就是一個(gè)大數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)看似雜亂而信息量又十分巨大，但通過(guò)讓機(jī)器對(duì)于這些數(shù)據(jù)的不斷學(xué)習(xí)和深度挖掘使得機(jī)器有了直覺(jué)和智能，使得汽車(chē)的自動(dòng)駕駛能力不斷提升。隨著車(chē)載數(shù)據(jù)量的不斷增加，車(chē)輛需要處理和計(jì)算的數(shù)據(jù)量也很大，需要的算法等支撐就更多，光靠車(chē)載自身硬件已經(jīng)很難滿足應(yīng)用要求，這就需要遠(yuǎn)端更強(qiáng)大的設(shè)備來(lái)支撐，這時(shí)云計(jì)算技術(shù)就能很好解決這樣的問(wèn)題。智能網(wǎng)聯(lián)在高效的云計(jì)算助力下，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的規(guī)模化，存儲(chǔ)數(shù)據(jù)更安全，有力保障了網(wǎng)聯(lián)化汽車(chē)的駕駛安全。

3 智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)發(fā)展的4個(gè)階段

當(dāng)下智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)的發(fā)展大致可分為四個(gè)階段，即L1—L2級(jí)別的自動(dòng)駕駛輔助模式以及互聯(lián)網(wǎng)駕駛輔助模式，這一級(jí)別是目前應(yīng)用較為廣泛且相對(duì)安全系數(shù)較好的駕駛輔助模式。然后是L3級(jí)別即人機(jī)共同駕駛車(chē)載模式，最后是高級(jí)別的智能駕駛模式L4-L5級(jí)別，L4實(shí)現(xiàn)了機(jī)器駕駛為主的有條件高級(jí)別自動(dòng)駕駛，L5為完全的無(wú)人駕駛模式。目前雖然說(shuō)L3和L4級(jí)別在技術(shù)方面已經(jīng)有了很大突破，但是因?yàn)樯婕暗綑C(jī)器為主的駕駛在倫理道德等方便還有不同的看法，所以進(jìn)行大規(guī)模的應(yīng)用還在不斷嘗試。總的來(lái)說(shuō)目前全球范圍內(nèi)實(shí)行的智能駕駛模式是L1-L2級(jí)別人主控制車(chē)輛其他車(chē)載系統(tǒng)輔助，研究人員也在對(duì)人機(jī)共駕的模式進(jìn)行研究突破。

3.1 自動(dòng)駕駛輔助

當(dāng)下我們把自己控制車(chē)輛行駛速度、行車(chē)道路并配合車(chē)載系統(tǒng)的感官單元完成行駛的方式叫做自主式先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)（advanced driver assistance systems，ADAS）因?yàn)檫@種技術(shù)難點(diǎn)的突破現(xiàn)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)并投放到當(dāng)下汽車(chē)市場(chǎng)中，大致可分為預(yù)警類(lèi)和控制類(lèi)。常見(jiàn)預(yù)警類(lèi)系統(tǒng)包括車(chē)輛前方碰撞預(yù)警、車(chē)道偏離預(yù)警、盲區(qū)預(yù)警、疲勞駕駛預(yù)警、360°全景環(huán)視輔助、實(shí)時(shí)胎壓監(jiān)測(cè)等。常見(jiàn)控制類(lèi)有車(chē)道保持、自主泊車(chē)、自動(dòng)緊急剎車(chē)、自適應(yīng)巡航等。

3.2 網(wǎng)聯(lián)式駕駛輔助

網(wǎng)聯(lián)式駕駛輔助通過(guò)對(duì)周?chē)鷣?lái)往車(chē)輛起到判定作用，從而改變駕駛中的駕駛員的操作并通過(guò)通信技術(shù)來(lái)完成網(wǎng)聯(lián)式的駕駛。這項(xiàng)技術(shù)主要通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)連接車(chē)輛、馬路、路人之間的聯(lián)系，使每個(gè)個(gè)人都成為數(shù)據(jù)接受和發(fā)出者，從而形成智能的信息網(wǎng)絡(luò)，并對(duì)這些信息做到有效的處理運(yùn)算，以實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的數(shù)學(xué)技術(shù)來(lái)規(guī)避行車(chē)安全問(wèn)題。

3.3 人機(jī)共駕

人機(jī)共駕是一個(gè)高度分享駕車(chē)權(quán)限給駕駛輔助系統(tǒng)的過(guò)程，通過(guò)駕駛?cè)藛T的授權(quán)智能系統(tǒng)獲取駕車(chē)操作權(quán)，以人機(jī)互動(dòng)的方式完成車(chē)輛的駕駛?cè)蝿?wù)。與現(xiàn)用駕駛輔助相比，共駕模式則更為強(qiáng)調(diào)人與汽車(chē)共同承擔(dān)駕駛職能，對(duì)行車(chē)承擔(dān)駕駛功能，也相互制約彼此的駕駛，簡(jiǎn)言之就是一車(chē)多人控制的模式，這對(duì)智能汽車(chē)提出了很高的技術(shù)要求，要能根據(jù)實(shí)時(shí)路況具有很高的自助判斷能力，并根據(jù)判斷結(jié)果與駕駛?cè)藛T達(dá)成行車(chē)一致，實(shí)現(xiàn)減輕駕駛?cè)藛T操作負(fù)荷或特定條件下完全替代駕駛?cè)巳ヱ{駛。

3.4 高度自動(dòng)駕駛和無(wú)人駕駛

自動(dòng)駕駛最終模式是駕駛員完全脫離駕駛，由車(chē)輛智能系統(tǒng)完成駕駛過(guò)程。這時(shí)的自動(dòng)駕駛技術(shù)階段已達(dá)到L4級(jí)，一般情況下在駕駛?cè)藛T無(wú)法處理駕駛功能時(shí)智能系統(tǒng)可以通過(guò)獲取駕駛?cè)藛T授權(quán)來(lái)獲得駕駛權(quán)，如駕駛?cè)藛T無(wú)回應(yīng)時(shí)，在保證行車(chē)安全的前提下，車(chē)輛會(huì)停駐的保守方式。更高級(jí)別的自動(dòng)駕駛則是完全脫離人類(lèi)駕駛，車(chē)輛完全無(wú)需獲取駕駛?cè)藛T授權(quán)，智能駕駛系統(tǒng)能完全自主的處理行車(chē)，并做到安全完成交通行為。當(dāng)下有些公司跳過(guò)前面幾個(gè)階段，直接進(jìn)行高度自動(dòng)駕駛的嘗試，當(dāng)然除了技術(shù)本身的問(wèn)題外，更多的是倫理道德仍是難點(diǎn)，如行車(chē)安全中保證乘客安全為重，還是保證傷害基數(shù)為重，這都是未來(lái)高度自動(dòng)駕駛需要突破的瓶頸。

4 智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)標(biāo)準(zhǔn)體系構(gòu)建原則

當(dāng)下智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)許多技術(shù)仍處在探索階段，許多技術(shù)仍處于開(kāi)發(fā)階段，雖然某些公司某些技術(shù)在某場(chǎng)景下已經(jīng)有了很大的進(jìn)展和令興奮的突破。但這期間相應(yīng)的準(zhǔn)則也應(yīng)在這一過(guò)程中不斷完善以及制定。為了更好的適應(yīng)未來(lái)可持續(xù)的發(fā)展，智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)應(yīng)遵循智能化、持續(xù)化、多元化、模式化的原則。在實(shí)際智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)標(biāo)準(zhǔn)體系構(gòu)建過(guò)程中，應(yīng)綜合考慮網(wǎng)聯(lián)化、智能化兩個(gè)方面主要因素，依據(jù)汽車(chē)網(wǎng)聯(lián)化效能，訓(xùn)練智能化對(duì)道路交通設(shè)施、交通參與者、基礎(chǔ)設(shè)施等外部節(jié)點(diǎn)實(shí)際價(jià)值進(jìn)行分析。如汽車(chē)加裝信息接收設(shè)備以及處理技術(shù)，車(chē)輛通過(guò)對(duì)外部信息的分析處理，協(xié)調(diào)自身情況為更為安全的行駛方案。其次要把可持續(xù)發(fā)展觀的理念始終貫穿在智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)的發(fā)展中，為保證后續(xù)智能交通提供支撐。目前在智能互聯(lián)中要求行業(yè)應(yīng)該擁有一個(gè)更開(kāi)放更多元的特點(diǎn)，以獲得更廣闊的發(fā)展空間。同時(shí)模式化也要求起到一個(gè)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，制定行業(yè)相關(guān)準(zhǔn)則，在踐行多樣發(fā)展的同時(shí)還能做到基礎(chǔ)的統(tǒng)一，以保證溯源及修訂時(shí)有相對(duì)應(yīng)的條款進(jìn)行約束，現(xiàn)在智能化的汽車(chē)標(biāo)準(zhǔn)仍然是一個(gè)探索、挑戰(zhàn)、機(jī)遇并存時(shí)期，其中“安全”二字是不變的和關(guān)注的核心主題，緊貼安全標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)建才能適應(yīng)長(zhǎng)期的發(fā)展要求，高效便捷的智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)才會(huì)有更長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展。

5 結(jié)語(yǔ)

當(dāng)下，智能網(wǎng)聯(lián)技術(shù)的應(yīng)用是在突飛猛進(jìn)中，L2級(jí)別的自動(dòng)駕駛輔助系統(tǒng)的普及已經(jīng)很好的為智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)發(fā)展做了基礎(chǔ)支撐，大大的提高了行車(chē)安全。未來(lái)技術(shù)升級(jí)必將建立在更智能維度上，這也增加了智能化的應(yīng)用訓(xùn)練模式的多樣性以及高難度性。智能任然是一個(gè)新課題，結(jié)合當(dāng)下的優(yōu)勢(shì)，運(yùn)用更多維度算法實(shí)現(xiàn)高效安全行車(chē)。長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，標(biāo)準(zhǔn)化的建設(shè)及制定對(duì)于汽車(chē)革命提供了最基礎(chǔ)的理論政策支持，最終實(shí)現(xiàn)智能交通的愿景。

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