智能汽车技术发展现状与展望

2016-9-31智能网联汽车技术发展现状与展望李克强2汽车技术重大变革的历程内燃机出现流水线大规模制造新型能源系统基于新一代ICT的智能化、网联化系统188619131990年代末期21世纪告别马车时代汽车开始普及绿色环保可持续新型交通系统问题汽车未来三大技术变革是什么？电动化、智能化、轻量化电动化、智能化、网联化问题“互联网+”对汽车行业的影响是什么？电商、智能服务、智能生产、云端机器人-新一代智能汽车产品、制造、销售、使用产品结构变革（智能产品）5问题如何应用不同类型互联网技术？消费互联网、产业互联网智能汽车、车联网、互联网汽车、智能交通系统、。。。6问题电动汽车+智能汽车+车联网=？智能汽车/先进驾驶辅助系统/智能交通系统/车联网IV/ADAS/ITS/IoV(CVs)的相互关系？2016-9-327汽车智能化、网联化若干概念的辨析智能汽车关键技术及发展现状下一代智能汽车的探索智能汽车发展面临的机遇与挑战智能网联汽车技术发展现状与展望8汽车智能化、网联化若干概念的辨析智能汽车关键技术及发展现状下一代智能汽车的探索智能汽车发展面临的机遇与挑战智能网联汽车技术发展现状与展望19001920194019802000★Benz一号车世界首次公路行驶(1886)★福特大量生产方式导入(1913)1960现在马车→汽车的转换高速公路的发展ITS时代的开始交通问题的困扰汽车社会的形成★新技术对策交通事故交通堵塞交通污染汽车发展历程ITS的定义：利用信息、通讯、控制技术把车辆、道路、使用者紧密结合起来，以解决交通事故、拥堵、环境污染及能源消耗等问题为目的的，具有智能化特征的现代交通系统。（ITS不仅仅是一个交通管理系统！）智能汽车是智能交通系统的重要部分智能汽车是智能交通系统的重要部分ITS：IntelligentTransportationSystems(美国)IntelligentTransportSystems(日欧)ITS是复杂的应用系统，主要构成如下：ATMS(先进交通管理系统)ATIS(先进交通信息服务系统)AVCSS(先进车辆控制与安全系统)..AVCSS终极目标：智能汽车与智能公路(IV&IH)2016-9-33AVCSS初级目标:驾驶辅助系统（ADAS）基于仪表盘的显示装置电子油门距离控制ECU转向传感器时距开关巡航控制开关制动ECU发动机ECU速度传感器雷达传感器ADAS产品1：自适应巡航控制系统（ACC）ADAS产品2：车道偏离预警系统（LDWS）道路偏离碰撞预警系统先进车辆控制及安全系统（AVCSS）初级智能汽车——先进驾驶辅助系统（ADAS）高级智能汽车——无人驾驶（IV）ITS智能汽车ADAS先进驾驶辅助系统ITS智能交通系统ITS产业化的重要领域AVCSS先进车辆控制及安全系统智能汽车是智能交通系统的重要部分雷达摄像头眼睛精确定位V2X通信执行器手脚电劢劣力转向电子稳定系统自劢变速器大脑控制器1中央决策控制器2……刹车和油门…………耳朵在普通汽车的基础上增加先进的传感器（雷达、摄像等）、控制器、执行器等装置，通过车载传感系统和信息终端实现车与X（人、车、路、云等）智能信息交换，具备智能的环境感知能力，能够自劢地分析汽车行驶的安全及危险状态，按照人的意志到达目的地，最终实现替代人来操作的新一代汽车。传感系统信息终端智能汽车的定义（能替代人操作的汽车）2016-9-3419四个“两”两个阶段：初级（驾驶辅助系统ADAS、各类自动驾驶系统）终极（完全无人驾驶）智能汽车概念描述四个“两”两个阶段初级（驾驶辅助系统ADAS、各类自动驾驶系统）终级（完全无人驾驶）智能汽车概念描述21四个“两”两个阶段：初级（驾驶辅助系统ADAS、各类自动驾驶系统）终极（完全无人驾驶）两个领域：军用（谷歌等IT公司方案）民用（国外各大汽车公司主流方案）智能汽车概念描述四个“两”两个阶段两个领域军用（谷歌等IT公司方案）民用（国外各大汽车公司主流方案）智能汽车概念描述智能汽车分类基于民用的智能汽车与其它特殊用途（军用）智能汽车不同!GoogleBenz64线激光雷达为主毫米波雷达+双目为主军用智能汽车Google2016-9-35四个“两”两个阶段：初级（驾驶辅助系统ADAS、各类自动驾驶系统）终极（完全无人驾驶）两个领域：军用（谷歌等IT公司方案）民用（国外各大汽车公司主流方案）两大功能：安全（首要）舒适（娱乐、服务。。。）智能汽车概念描述四个“两”两个阶段两个领域两大功能安全（首要）舒适智能汽车概念描述27四个“两”两个阶段：初级（驾驶辅助系统ADAS、各类自动驾驶系统）终极（完全无人驾驶）两个领域：军用（谷歌等IT公司方案）民用（国外各大汽车公司主流方案）两类方式：自主式（仅靠车载传感器）协同式（需要通信技术，与车联网集成）两大功能：安全（首要）舒适智能汽车概念描述四个“两”两个阶段两个领域两大功能两类方式自主式（仅靠车载传感器）协同式（需要通信技术，与车联网集成）智能汽车概念描述智能汽车的定义---自主式基于车载装置：像人一样具有环境感知与决策控制能力的汽车中央决策系统底层控制系统环境感知系统摄像头激光雷达...雷达导航路径规划路径跟踪电劢劣力转向自劢变速器电子稳定系统制劢不驱劢...信息融合GPS基于通信互联：像人一样具有环境感知与决策控制能力的汽车云计算底层控制系统协同式环境感知系统DSRC4G/5G...协同规划大数据队列控制电劢劣力转向自劢变速器电子稳定系统制劢不驱劢...GPS智能汽车的定义---网联式2016-9-36智能网联汽车智能化网联汽车网联化自劢驾驶汽车3132智能网联汽车=自主式智能汽车+网联式汽车智能网联汽车的定义自主式智能汽车网联式汽车智能网联汽车（CAV/ICV）33智能网联汽车是挃搭载先迚的车载传感器、控制器、执行器等装置，幵融合现代通信不网络技术，使车辆具备复杂环境感知、智能化决策与控制功能，能综合实现安全、节能、环保及舒适行驶的新一代智能汽车。智能汽车自主式智能汽车网联式智能汽车智能网联汽车的定义车联网应用34车联网的概念及内涵Telematics车载移动互联网卫星通信3G/4G3G/4G蓝牙光纤Internet公共平台/应用平台CAN/LIN车内网基础数据中心V2V/V2I车际网DSRC/WiFi光纤核心网35车联网的概念及内涵车联网是以车内网、车际网和车载移动互联网为基础，按照约定的体系架构及其通信协议和数据交互标准，在车-X（X：车、路、行人及互联网等）之间，进行通信和信息交换的信息物理系统。能实现智能交通管理、智能动态信息服务和车辆智能化控制的一体化网络。它是物联网技术在交通系统领域的典型应用。36车联网的概念及内涵“三网”融合的网车内网是指通过应用成熟的总线技术建立一个标准化的整车网络。车际网是指基于DSRC技术和IEEE802.11系列无线局域网协议的动态网络。车载移动互联网是指车载终端通过3G/4G等通信技术与互联网进行无线连接。车联网2016-9-3737车联网能够实现的功能提供信息服务促进节能减排提高行驶安全智能安全预警追尾预警气象灾害预警行人及非机动车预警智能安全控制主动避撞路口通行辅助交通管理智能通讯位置服务电商平台后服务市场智能节油经济驾驶建议动力系统优化智能减排38车联网的功能——便捷便捷：信息服务及管理•车联网可为交通管理机构提供的服务–提高车辆与交通相关信息的数量和质量；–更高效地管理运输系统；–为城市交通规划提供支持。•车联网可为消费者提供的服务–选择出行方式的实时信息支持；–路径规划的信息支持；–加油站/充电站推荐。39车联网的功能——安全安全：车联网技术有助于减少道路交通事故减速！绕行！前方事故警告协同式交叉路口通行道路危险预警队列协同控制行人及非机动车预警40车联网的功能——节能减排节能减排：车联网技术能促进车辆节能及环保行驶3G/4G41“三纵四横”关键技术体系汽车体系架构通信与网络智能终端车联网平台交通金融保险汽车业应用体系，接口与数据标准交通业应用体系，接口与数据标准金融保险业务体系，行业标准规范多模式通信，车际自组织网络交通传感网络，路侧自组织网络移动金融网络，远程理赔系统智能网联汽车机，智能手机智能交通管理终端移动支付终端，车况监控终端信息服务，安全、节能应用交通调度，安全监管金融、理赔、租赁、其他O2O业务42三个“三”车联网概念描述三网融合：车内网（CAN、车载设备联网）车际网（近程移动互联网DSRC）车云网（远程移动互联网3G/4G/5G）三大功能：信息服务结构变革（智能网联汽车）智能制造三个技术：智能终端（端）通信网络（管）信息平台（云）2016-9-38车联网与ITS、智能汽车等的相互关系智能交通系统智能汽车ADAS先进驾驶辅劣系统车联网（1）（2）（3）（1）——协同式智能车辆控制（智能网联汽车）（2）——智能交通管理不信息服务（3）——汽车智能制造、电商及后服务44汽车智能化、网联化若干概念的辨析智能汽车关键技术及发展现状下一代智能汽车的探索智能汽车发展面临的机遇与挑战智能网联汽车技术发展现状与展望120º/50m（短距雷达）120º/50m（短距雷达）120º/50m（短距雷达）120º/50m（短距雷达）超声波雷达45º/40m（双目视觉）智能汽车技术体系461.传感及定位技术利用机器视觉技术的检测利用雷达（激光、毫米波）检测前行车辆高精度定位及数字地图2.通信技术(DSRC、3G/4G、5G)数台智能汽车之间协调行驶必须的技术车路协调通信技术智能汽车关键技术473.决策与控制基于复杂环境感知及通信的路径规划和轨迹跟踪基于机器视觉技术的纵横向控制利用毫米波雷达测车间距离的纵向控制利用车间通信及车间距离雷达的车队列(platoon)行驶控制机器视觉智能汽车关键技术48国际汽车行业对智能化技术作用的共识（1）交通安全：交通事敀率可降低到目前的1%；（2）交通效率：车联网技术可提高道路通行敁率10%，CACC系统大规模应用将会迚一步提高交通敁率；（3）节能减排：协同式交通系统可提高自车燃油经济性20%-30%，高速公路编队行驶可降低油耗10%-15%；（4）产业带劢：智能网联汽车产业将会拉劢机械、电子、通信、亏联网等相关产业快速发展；（5）国防应用：无人驾驶战斗车辆；（6）交通方式：减轻驾驶负担，娱乐，车辆共享，便捷出行。2016-9-39VIIIntelliDriveITS战略计划2010-2014ITS战略计划2015-20192003200920102015CVPilotDeployment2013研究项目：车辆-道路集成•Vehicle-to-Vehicle(V2V)•Vehicle-to-Infrastructure(V2I)•Vehicle-to-HandheldDevices(V2D)•技术研究•原型开发•测试验证国家战略产业：网联汽车•核心技术研究完成•核心应用研究完成•标准体系形成，核心技术标准建设完成•大规模示范应用正在进行美国智能汽车发展情况序号研究项目1提高速度一致性的协同式车辆-高速公路系统研究2纵向车辆自劢控制仿真研究3高性能车流仿真分析4加州交通局卡车队列控制半自劢驾驶研究5奥本大学卡车队列控制半自劢驾驶研究6自劢驾驶车辆研究平台开发7汽车自劢驾驶管理不路径规划8Level2不Level3级自劢驾驶人因研究不评价9协同式自适应巡航控制关键人因挃标分析10自劢驾驶车辆应用功能描述不测试方法研究11高速公路自劢驾驶汽车敁益分析12换道/合流基础研究名称描述研究内容驾驶员在环的网联汽车驾驶辅劣系统开发、测试及验证相关应用协同式自适应巡航系统，队列控制，合流不编队辅劣，速度跟踪，节能驾驶有条件自劢驾驶安全保障研究开展有限旪间段，特定条件，完全自劢驾驶前沿性研究人因研究，控制系统可靠性，测试规程，信息安全有限无人驾驶技术研究开展无人驾驶技术概念，测试以及原型样机评估等研究开展行程初期/末期无人驾驶原型研究IT