车联网白皮书(网联自动驾驶分册)_44页_1mb
报告摘要
车联网白皮书(网联自动驾驶分册)总结
核心内容
车联网是汽车、电子、信息通信、交通运输和交通管理等行业深度融合的新型产业形态,是5G、人工智能等新一代信息通信技术在汽车、交通等行业应用的重要体现。自动驾驶作为车联网的核心应用之一,是实现智能交通和智慧出行的关键。当前,我国在车联网技术创新、应用实践和产业生态构建方面已处于世界前列,为探索具有中国特色的网联自动驾驶发展路径提供了良好基础。
网联自动驾驶通过将“人-车-路-云”交通参与要素有机联系,拓展和提升单车智能自动驾驶在环境感知、计算决策和控制执行等方面的能力。本文从协同感知、协同决策、协同控制三个维度,深入研究了网联自动驾驶的需求、典型应用场景、技术体系架构以及面临的挑战,并提出协同发展政策的现状与未来展望。
主要观点
- 网联自动驾驶的必要性:单车智能自动驾驶在技术实现和应用推广方面仍存在瓶颈,需要通过车联网技术进行补充与协同,以解决感知盲区、决策复杂性、控制可靠性等问题。
- 协同环节:网联自动驾驶的协同主要体现在感知、决策和控制三个层面,通过车路协同、车车协同等手段,实现更全面的环境信息获取、更智能的全局决策、更安全的远程控制。
- 技术体系架构:网联自动驾驶技术体系包括“终端”“连接”“计算与服务”三个维度,形成了“端-管-云-业务”的整体架构,支持多类协同应用场景。
- 协同关键技术:包括车载视觉感知、激光雷达感知、毫米波雷达感知、感知融合、C-V2X无线通信和MEC边缘计算等,这些技术共同支撑网联自动驾驶系统的高效运行。
- 应用场景:网联自动驾驶在各类典型场景中展现出巨大潜力,如高速公路、隧道、停车场、矿山/港口等,通过协同感知、协同决策和协同控制,实现更安全、更高效的自动驾驶体验。
- 协同发展政策:我国在政策层面积极布局,推动智能汽车与信息通信、交通、能源等行业的融合,加快C-V2X、5G等技术的标准化和规模化部署,促进网联自动驾驶产业生态的形成。
关键信息
一、网联自动驾驶的内涵
- 自动驾驶是车辆智能化、网联化发展的核心应用。
- 单车智能自动驾驶存在感知、决策和控制能力不足的问题,难以应对复杂场景。
- 网联自动驾驶通过“人-车-路-云”协同,提升自动驾驶的安全性、可靠性与效率。
二、网联自动驾驶的需求及典型应用
1. 单车智能自动驾驶发展现状
- 当前处于L2-L3等级的落地阶段,市场渗透率较低。
- ADAS功能仍为主力,L4及以上自动驾驶尚未大规模商用。
- 存在感知失效、决策失误等风险,特别是在复杂交通环境和恶劣天气中。
2. 单车智能自动驾驶的挑战与网联需求
- 环境感知:单车传感器受限于遮挡、天气等,网联可提供非视距感知和实时交通信息。
- 计算决策:单车计算平台面临算力与功耗的矛盾,网联可提供全局决策和云端算力支持。
- 控制执行:单车控制依赖复杂算法,网联可实现远程控制、协同控制等。
3. 典型应用场景
| 场景 | 协同感知 | 协同决策 | 协同控制 |
|---|---|---|---|
| 通用工况 | 高精地图、全天候路况感知、超视距与盲区感知 | 交通流量、车辆状态、道路状态 | 协作自适应巡航、柔性车道管控、可变限速控制 |
| 各类路口 | 信号灯、VRU、混合交通主体辨识与预警 | 全局路径规划、绿波车速引导、驾驶意图判定 | 路口协同通行、信号灯优化控制、远程接管 |
| 高速公路 | - | - | 远程接管、远程平行驾驶、网联编队驾驶 |
| 隧道 | 隧道内高精地图与定位 | 临时设施/障碍、隧道设施 | - |
| 停车场 | 场内高精地图与定位、空闲车位信息 | 空闲车位分配、路径引导 | 自动代客泊车(L4) |
| 矿山/港口 | - | - | L4级自动驾驶 |
三、网联自动驾驶的技术体系架构
- 全局视图:包括终端、连接、计算与服务三个维度,形成“人-车-路-云”协同体系。
- 智能网联汽车视角:感知、连接、计算与服务构成技术体系,强调功能安全与预期功能安全。
- 信息通信视角:遵循“端-管-云-业务”架构,推动C-V2X与5G技术标准化。
- 交通与交管视角:融合感知、传输、计算与应用,推动智能交通系统与网联自动驾驶协同发展。
- 三向视图:正向视图展示信息流闭环;顶向视图强调技术逻辑与安全体系;侧向视图强调功能安全与信息安全的统一。
四、网联自动驾驶的挑战
- 技术融合不足:路侧基础设施尚未建立功能安全等级等概念。
- 基础设施建设滞后:缺乏统一规划,数据互通壁垒制约生态发展。
- 商业运营模式不成熟:缺乏“杀手级”应用,政策法规尚待完善。
- 跨行业协同困难:涉及通信、交通、汽车、公安等多个领域,需统一标准和接口。
五、协同发展政策现状与展望
-
国际经验:
- 美国:以单车智能为主,鼓励5G网络应用,但缺乏统一的基础设施。
- 欧盟:高度重视智能化与网联化协同发展,推动V2X与云计算融合。
- 日韩:布局基础设施建设,抢占商业化先机。
-
我国政策进展:
- 多部门联合推动智能网联汽车与信息通信、交通等基础设施融合。
- 加快C-V2X和5G技术的标准化与规模化部署。
- 建设国家级车联网先导区,如江苏无锡、天津西青、长沙等,推动示范应用。
- 支持跨行业、跨区域的测试验证与数据共享,形成协同机制。
-
未来展望:
- 坚持网联化协同发展路径,构建“智慧的路、聪明的车、实时的云”等五大体系。
- 推动智能道路基础设施建设,提升通信网络覆盖和边缘计算能力。
- 完善法律法规体系,明确自动驾驶责任认定与安全标准。
- 加强产业协同,构建统一的平台接口与数据标准,推动自动驾驶商业化落地。
关键技术与应用
- 车载视觉感知:分辨率接近人眼,但受限于逆光、遮挡等,需结合其他传感器。
- 车载激光雷达:精度高,探测距离远,但成本高,尚未大规模商用。
- 车载毫米波雷达:技术成熟,抗干扰能力强,适用于中短距离感知。
- 感知融合:通过多传感器融合提升可靠性,目前主流为特征级融合。
- C-V2X通信:基于LTE与5G,实现车与路、车与车之间的信息交互。
- MEC边缘计算:提升实时性与决策能力,推动“标准+定制化”解决方案。
附录:缩略语
- C-V2X:基于蜂窝网通信的车联网
- MEC:多接入边缘计算
- ASIL:汽车安全完整性等级
- SOTIF:预期功能安全标准体系
- ADAS:先进辅助驾驶系统
- OTA:空中下载技术
- L2-L5:自动驾驶等级划分
总结
车联网与自动驾驶的协同发展是推动智能交通和智慧出行的重要方向。我国在政策、技术、产业生态等方面已取得一定进展,但仍需在基础设施建设、技术融合、商业运营模式等方面持续完善。通过加强跨行业协同、推动标准化、加快试点示范,我国有望在网联自动驾驶领域实现突破,引领全球发展。
展开完整摘要
试读结束,高清完整版pdf/doc/ppt,请点下载