浅析智能网联汽车技术

发展智能网联汽车以上升为交通强国建设的国家战略,智能网联汽车为人民群众的出行提供了智能、绿色、高效、舒适的选择模式。文章结合智能网联汽车发展现状,主要分析了智能网联汽车电子、V2X通信、云平台、MEC等关键技术。     

智能网联汽车发展现状与展望

随着我国汽车保有量的增加,为解决能源短缺、环境污染、交通拥堵和事故频发等社会问题,在政府的支持和高度重视下,我国汽车企业、通信企业、互联网企业在智能网联汽车产业快速崛起,在高级驾驶辅助技术(ADAS)和V2X车联网技术方向有了突飞猛进的发展,在大家共同的努力推进下,希望中国智能网联汽车发展之梦早日实现。     

网联通信时延下的混合队列控制特性分析

针对CACC协同自适应巡航控制技术,探究其在车联网通信时延影响下,与驾驶员驾驶汽车共存而构成的混合队列系统的性能。从微观跟车行为角度,基于频域传递函数,推导通信时延下的CACC队列稳定最小跟车时距的理论表达式,并通过数值验证指出CACC队列稳定最小跟车时距随通信时延增大而增大的特性。从交通激波特性角度,针对无时延CACC、有时延CACC和时延过大而退化后的ACC自适应巡航3种情形,给定相同的跟车时距,进行不同渗透率下的大规模交通仿真实验,实验结果表明,在无时延和1 s时延这2种情形下,CACC在20%及以上的渗透率时均能显著降低交通扰动,削弱激波,性能差别不明显; 相比而言,退化后的ACC性能明显恶化。     

考虑网络通信时延的智能网联汽车横向鲁棒控制研究

智能网联汽车横向控制系统主要由车体姿态传感器、期望路径生成模块及横向控制器等组成,通过通信网络实现传感器、控制器与执行器之间的信息传递.智能网联汽车通信时延会降低网络数据的传输效率,严重影响车辆横向控制系统的性能.建立了两自由度汽车操纵动力学模型,考虑车载网络的通信时延,将动力学模型转换成离散化含时延状态空间方程.根据...     

智能网联汽车环境感知技术应用场景分析

本文主要分析智能网联汽车的自动驾驶功能在应对复杂的外部交通环境时,采用的各类智能传感器技术及网络通信技术优势与局限性,着重分析超声波雷达、毫米波雷达、激光雷达、视觉传感器、卫星通信技术、V2X技术、5G通信技术在智能汽车感应近程交通状况与远程交通状况信息时的重要作用,并分析单车智能在行车安全中的缺陷及解决方法。     

基于MATLAB的智能网联汽车仿真分析

文章利用MATLAB自动驾驶工具箱进行仿真,为智能网联汽车的正常运行提供可靠的数据支撑。对MATLAB场景搭建方式进行介绍,详细说明了场景搭建所用到的道路、参与者和传感器生成函数的用法。使用工具箱中的汽车纵向仿真模型构建了Simulink仿真系统,并通过阶跃输入来设定汽车的跟踪速度,对汽车在加速和减速过程中的响应情况进行了仿真分析,更加清晰地反映出汽车在进行速度跟踪时的加减速情况和最终的速度变化情况。     

智能网联车辆队列紧急工况控制策略设计

目前针对紧急工况的智能网联车辆队列控制研究较为欠缺,为了解决高速公路车辆队列在紧急工况下安全、稳定控制问题,本文针对队列紧急制动、他车插入队列这两种紧急工况开展控制策略研究。首先,建立控制系统分层架构,由策略层和控制层组成。其中,控制层根据策略层的输出结果激活对应的车辆纵横向控制器;针对策略层,分别设计两种紧急工况的控制策略以及不同工况间的控制切换策略。最后,基于PreScan/Simulink搭建高速公路车辆队列控制联合仿真平台,设计包含多个紧急工况的复杂验证场景,完成五车队列在该场景下的仿真验证,并探讨了通信时延对控制性能的影响。仿真结果表明：该队列控制系统能保证队列在两种紧急工况下安全、稳定行驶,并可实现不同工况的切换控制。     

智能网联汽车人机交互界面分析

文章以智能网联汽车人机交互界面为对象,分别从交互通道、显示设备以及操作方式等方面对汽车人机交互方式进行了分析论述,对现有高校、研究所及企业关于汽车人机交互界面的研究进行了简单总结.在此基础上,分析得出目前的交互方式多种多样,越来越多的人机界面设计倾向于将视觉、听觉、触觉等多感官通道进行结合,安全性、拟人化逐渐成为汽车人...     

智能网联汽车技术与标准发展研究

随着社会的进步,汽车行业也迎来高速的发展,在汽车制造行业中,计算机网络,通讯技术,以及人工智能等先进的技术得到了广泛的应用.这对于人们的出行将是一个跨时代的改变.但是对于中国而言,智能网联汽车是一项新的技术,尚未达成生产技术和标准的统一化与规范化.这就使加强该技术与标准发展研究成为了当下的重要课题.     

考虑通信时延的智能网联汽车协同定位方法

为了满足网联环境下自动驾驶车辆安全行驶的需求,必须实现车辆全时空高精度定位。针对单车定位(Single Vehicle Localization, SVL)方法的不足,提出了一种基于双层滤波结构的智能网联汽车协同定位框架。首先,基于卡尔曼滤波对各车辆状态进行修正;然后设计基于联邦卡尔曼滤波的协同定位估计方法,通过构建一个主滤波器和多个局部滤波器,将本车状态与修正后的邻车状态进行融合;使用多种数据拟合方法,基于真实数据构建传输时延概率模型,基于高斯分布构建处理时延概率模型;此外,提出一种通信时延误差补偿方法,并融入协同定位框架;最后,设计了5组仿真试验,评估SVL、未进行通信时延误差补偿的协同定位方法(CLWC)和基于通信时延误差补偿的协同定位方法(CLC)的定位性能,并深入分析了速度和行驶方向对定位结果的影响。研究结果表明：在城市道路环境下,CLWC相较于SVL,精度提高了15%～23%;在空旷道路环境下,通信时延较小情况时,CLWC优于SVL,CLC在CLWC基础上将精度进一步提高了5%～13%。在长直道、弯道、隧道等场景,CLC能够保证定位轨迹平滑,精度明显高于SVL,同时进一步验...     

基于状态空间采样的高速公路智能网联车辆轨迹动态规划

为实现智能网联车辆在高速公路动态行车环境下的轨迹实时规划,提出一种基于状态空间采样的轨迹动态规划方法。首先,以安全性为原则选取主车当前行驶的理想车道。基于Frenet坐标与笛卡尔坐标的转换关系,建立车辆运动横、纵向解耦的独立积分系统。将高速公路常见的行驶状态分为车道保持与定速巡航、变道以及前车跟随3类,预测主车行驶车道并针对3类行驶状态分别设计轨迹终端的目标配置方法。然后,利用多项式函数生成连接初始配置和目标配置的多条待选轨迹。构建考虑轨迹偏离理想车道程度、始末速度变化、规划周期和轨迹舒适性的综合损失函数,结合速度、加速度、曲率检查来评价各条待选轨迹的成本并进行排序。最后,预测车辆的横、纵向运动轨迹并构建一种胶囊形的车辆虚拟安全边界,通过碰撞检测,确定主车的最优轨迹,设置动态规划触发条件及时更新最优轨迹并避免过度规划浪费资源。研究结果表明：提出的算法能满足高速公路场景的动态规划需求;通过对轨迹规划周期、虚拟安全边界、动态规划时间间隔等关键参数的分析与优化,主车的横摆角速度范围稳定在-0.1~0.15 (°)·s^-1,横向加速度范围稳定在-0.16~0.32 m·s^-2,跟踪参考轨迹的最大误差不超过0.022 m,提出的算法能规划出具有高安全性、稳定性和舒适性的轨迹。     

智能网联汽车测试场现状分析及发展建议

|近些年来,智能化网联化发展迅速打造部署智能网联汽车测试场地也就成为了发展智能网联汽车的重点工作任务之一。本文结合国内外典型智能网联汽车测试场地,从设施建设、长远规划、管理服务、特色定位等方面进行分析研究,进而为智能网联汽车测试场地的建设提出一些发展建议。     

智能网联车辆交通信息处理技术与信号控制方法研究

随着科学技术的不断加强,智能网联车辆的数量也在不断增加,在智能交通系统发展中,车联网发挥了重要作用,人们对于车联网的研究也越来越多和越来越深入,为了能够使车联网更好的普及,应该加强对智能网联车辆交通信息技术和信号控制的研究。本文基于目前车联网发展现状对智能网联车辆信息处理技术和信号控制的方法进行探讨研究,以供参考。     

智能网联汽车开放测试道路建设研究

基于智慧交通领域的探索及智能网联汽车测试道路项目的实践,对智能网联汽车开放测试道路建设的基本设计原则、设计标准、技术路线、场景设计进行了介绍,提炼了建设方案。对国家和行业相关规范、规程所明确的检测项目及场景要求进行了解析,并明确了道路的4条选线原则,强调智能化改造整体架构应整体遵循“端-边-云”的车路协同体系。针对车联网领域重要的落地场景,具体介绍了6个重点场景的必测项目和选测项目场景设计。对项目在满足智能网联汽车测试需求的同时所产生的显著的社会效益和预期经济效益进行了分析总结。     

智能网联汽车全生命周期节能减排绩效评价研究

为进一步研究不同级别智能网联汽车全生命周期节能减排绩效,基于生命周期评价方法(LCA),以某国产合资紧凑型纯电动乘用车为评价对象,搭建智能网联汽车生命周期评价模型,研究分析其全生命周期的矿产资源消耗、化石能源消耗及环境排放影响;进而基于不同级别智能网联汽车采用智能装备的差异,对L0~L5级别智能网联汽车全生命周期各阶段能源消耗和环境影响进行评估预测与对比分析。研究结果表明：在智能网联汽车全生命周期矿产资源消耗方面,原材料获取阶段占比最高;在化石能源消耗方面,运行使用阶段占比最高;在综合环境影响方面,受中国电力结构影响,运行使用阶段环境影响综合值最大;随着智能化程度的不断提高,智能网联汽车相邻级别间全生命周期化石能源消耗可降低3.5%~6.3%,GWP、AP、EP、POCP环境排放最高可分别降低约13.9%、13.3%、13.7%、11.7%,其中使用阶段环境排放降低程度最为明显;综上,通过进一步加强汽车轻量化研究,拓展新型材料在智能网联汽车领域的应用,合理优化我国电力结构布局,提升车辆自主决策水平,加快云平台与大数据等关键技术在智能网联汽车上的应用等途径,可有效提升智能网联汽车节能减排效果。     

智能车辆控制的研究进展

根据智能车辆控制系统与控制方法的最新进展,对车辆纵向控制方法、横向或转向控制方法、车辆间的通讯策略以及车辆综合控制方法等方面的研究进行了详细的分析和对比,并重点提出了低能见度条件下的车辆控制这一研究课题,最后对下一步的研究工作进行了展望。     

智能网联汽车测试场设计理论与实务

智能网联汽车测试场设计需要将传统道路工程与新兴智慧交通工程深度融合,兼顾道路基础设施与智慧交通设施设计要求,引入互联网企业迭代与共享思维,提出测试相对集中、柔性可控可测、专用共享统筹、标准适度超前的基本设计理论,并结合国内外多个测试场地情况,进行了完整解析.     

智能网联汽车数据安全管理研究

智能网联汽车大数据已经成为推动自动驾驶技术迭代更新,促进产业生态创新发展的基础性战略资源,随之而来的用户隐私和数据安全问题受到了社会各界的广泛关注。分析了智能网联汽车数据区别于一般大数据的典型特征,针对不同类别的数据进行了权属问题研究,认为除基础属性信息外,其他数据都应在匿名处理后进行分析应用。研究提出了目前数据产业化应用的4种典型场景。在国内外关于汽车数据安全保护相关法律法规的框架下,从国家、行业、企业3个层面分析提出了规范数据采集处理、强化数据挖掘应用的策略建议。     

智能网联汽车节能优化关键问题与研究进展

汽车保有量的增加和能耗排放法规日益严格的限制给车辆节能减排提出了巨大挑战,网联化、智能化和电气化是提高未来交通效率和减少公路能源消耗的三大支柱。为了全面了解智能网联汽车节能减排的前沿问题与研究进展,对当前经济驾驶领域的重点问题进行了总体概述。首先,从广义的能量转换角度总结了智能车辆节能优化技术的本质和3个过程,其中Wheels to Distance环节的车辆系统优化是挖掘汽车节能潜力的重要一环,针对其介绍了智能网联汽车节能优化问题的基本数学原理;其次,从智能运输系统的各类非同源异构数据出发,分别从人-车交互、车-车通信、车-路感知三方面阐述来源于人-车-路交互体系的智能信息与数据;然后,针对单车智能网联环境下的多维度信息与先进控制技术相结合的关键问题,从考虑道路坡度预测巡航控制、跟车工况预测巡航控制、智能辅助驾驶和车道变换等应用场景进行具体介绍;针对人-车-路-云多源异构环境下车辆行为协同节能关键科学问题,从经济驾驶、多车协同节能、道路交叉口车路协同节能和车云协同节能等方面详细介绍研究现状;并进一步介绍电气化公路系统的前瞻性研究,说明融合智能化信息的E-highway节能潜力和智能重型商用车协同节能的未来发展趋势。最后,总结并梳理智能化信息对于提升车辆节能的重要影响,并展望了其在理论与实际层面遇到的挑战。