基于5G的自动驾驶发展趋势

基于5G的自动驾驶发展趋势

随着5G技术和车联网的发展，传统的自动驾驶技术在5G 车联网的助推下，未来的发展前景非常值得期待。基于DSRC 的车联网技术经过十几年的发展，具备较好的覆盖范围,但是受到传输距离短的限制，发展优势不明显;另一方面，基于LTE的车联网技术具备重复利用蜂巢式基础设施与频谱的优势，网络度盖范围更大，也可以平滑演进到5G;5G网络具备高可靠低时延的优势,5G的商用将为LT&V2X提供更强大的性能和更多的可能性。基于5G车联网的自动驾駛场景，可以克服传统自动驾驶技术无法互联的缺陷,进一步提升自动驾驶的性能，减少对高精度传感器的依赖。5G车联网的最终目标是完全自动驾驶和全部联网，这对整个汽车与交通行业都具有很好的推动作用。

5G技术、车联网和自动驾驶(或无人驾驶)是最近几年的科技发展热点。基于专用短程通信（Dedicated Short Range Communications，DSRC)的车联网技术存在一些不足之处,基于5G网络的车联网技术可以提供更抉的传输速率，对自动驾驶的发展具有很好的助推作用。

一、车联网技术

在中国信息通信研究院《车联网白皮书(2017年)》中，给车联网的定义是：借助新一代信息和通信技术，实现车内、车与车、车与路、车与人、车与服务平台的V2X(Vehicleto Everything)全方位网络连接，提升汽车智能化水平和自动驾驶能力，构建汽车和交通服务新业态，从而提高交通效率，改善汽车驾乘感受，为用户提供智能、舒适、安全、节能、高效的综合服务。网络连接、汽车智能化、服务新业态是车联网的三个核心。

车联网是物联网在汽车领域的典型应用，其核心关键是V2X无线通信技术，包括DSRC、5G-V2X、LTE-V2X(Long Term Evolution,长期演进)等。借助于V2X无线通信技术，可以突破单一汽车在智能化发展方面的非视距感知、车辆信息共享等技术瓶颈，助力实现汽车自动驾驶功能的推广应用。

当前，国际成熟的V2X无线通信技术有两种技术路线选择，一是基于IEEE802.11p的DSRC技术，二是我国参与推动的基于LTE的V2X无线通信技术(LTE-V2X)。

（一）基于DSRC的车联网技术

DSRC由物理层标准IEEE802.11P和网络层标准IEEE 1609构成。在此基础上，美国汽车工程师协会(Societyof

Auto-motive Engineers，SAE)发布的SAE J2735和SAE JF2945两个标准规范了信息内容和结构。DSRC系统包含了车载装置

人工智能发展现状与趋势分析

人工智能发展现状与趋势分析从互联网到物联网,我们到底还有几步路要走? 电影里刷脸、在办公室遥控家中电器、无人驾驶那些看似天方夜谭的镜头,正在一一变成现实,未来还会变得更神奇吗? 从人口密集型大国变成人工智能(AI)大国,中国可以吗? …… 打破怀疑,这是追逐信仰的时代。而新产品层出不穷,科技日新月异,对富有创新精神的企业来说,这也是一个最好的时代。 一、AI之战 互联网行业的诸神之战,始于AI。谷歌、微软、百度等巨头的开发者大会,更像是一场AI的角力。 时间的指针拨向2019,战火未燃,硝烟弥漫。 谷歌开发者大会发布新系统Android Q,强调在新技术、保护隐私、时间管理等方面的创新,方便用户关闭各类涉及隐私的功能,同时让用户更好地管理使用时间。 微软开发者大会推出Azure SQL数据库工具,凭借“无服务器”的能力处理计算任务。这意味着开发人员不必设置和管理数据库的底层资源。 苹果开发者大会推出新款MacPro,宣布关闭iTunes服务。 2017年7月,百度在AI开发者大会上李彦宏把无人车开上了五环,并正式宣布酝酿多年的“Apollo”计划——向汽车行业及自动驾

驶领域的合作伙伴提供一个开放、完整、安全的软件平台,帮助他们 结合车辆和硬件系统,快速搭建一套属于自己的完整的自动驾驶系统。 2018年7月,百度AI开发者大会再曝重磅消息——一是没有方 向盘的百度无人车量产下线,标志着中国第一辆全自动无人驾驶车具 备了量产能力;二是AI(人工智能)芯片昆仑发布。 时间迈入2019年7月,百度AI开发者大会上,首席执行官李彦宏与吉利集团董事长李书福登台互动,体验“车家互联”。李书福一直 是百度阿波罗(Apollo)的坚定支持者,从博越pro开始,吉利全线搭 载小度车载OS。 与传统的语音交互不同,小度车载 OS升级到了包括视觉在内的 完整自然交互体验,可以实现从被动响应到主动感知的用户需求。车 主在车内可以实时操控家中电器,比如提前预热家里空调、或者关闭 家里的电器开关等等。 “双李”会,不仅是树立了产业智能化的标签,更是将AI战争推 向了新的高度。 二、百度AI先行 有这样一首波斯诗歌:蜘蛛在帝国的宫殿里织下它的丝网,猫头 鹰却已在阿弗拉希阿卜的塔上唱完了夜歌。 这恰如汽车产业目下的“丝网”和“夜歌”——传统汽车巨头过去百年都在编织着自家整车制造的“丝网”,而科技巨头半路杀出, 在朝着技术变革的路上吟唱着“夜歌”。

智能汽车发展现状和未来发展趋势

智能汽车 智能车辆是一个集环境感知、规划决策、多等级辅助驾驶等功能于一体的综合系统，它集中运用了计算机、现代传感、信息融合、通讯、人工智能及自动控制等技术，是典型的高新技术综合体。 目前对智能车辆的研究主要致力于提高汽车的安全性、舒适性，以及提供优良的人车交互界面。近年 来，智能车辆己经成为世界车辆工程领域研究的热点和汽车工业增长的新动力，很多发达国家都将其纳入到各自重点发展的智能交通系统当中。 目录 1概述 2基本结构 3特点 4发展现状 5阶段层次 6国内进展 7国外进展 8未来预测 9商业模式 10体系架构 概述 所谓“智能车辆”，就是在普通车辆的基础上增加了先进的传感器（雷达、摄像）、控制器、执行器等装置，通过车载传感系统和信息终端实现与人、车、路等的智能信息交换，使车辆具备智能的 环境感知能力，能够自动分析车辆行驶的安全及危险状态，并使车辆按照人的意愿到达目的地，最终实 现替代人来操作的目的。 智能汽车与一般所说的自动驾驶有所不同，它指的是利用多种传感器和智能公路技术实现的汽车自动驾驶。智能汽车首先有一套导航信息资料库，存有全国高速公路、普通公路、城市道路以及各 种服务设施 (餐饮、旅馆、加油站、景点、停车场 )的信息资料；其次是 GPS 定位系统，利用这个系统精确定位车辆所在的位置，与道路资料库中的数据相比较，确定以后的行驶方向；道路状况信息系 统，由交通管理中心提供实时的前方道路状况信息，如堵车、事故等，必要时及时改变行驶路线；车 辆防碰系统，包括探测雷达、信息处理系统、驾驶控制系统，控制与其他车辆的距离，在探测到障碍 物时及时减速或刹车，并把信息传给指挥中心和其他车辆；紧急报警系统，如果出了事故，自动报告 指挥中心进行救援；无线通信系统，用于汽车与指挥中心的联络；自动驾驶系统，用于控制汽车的点 火、改变速度和转向等。 通常对车辆的操作实质上可视为对一个多输入、多输出、输入输出关系复杂多变、不确定多干扰

基于5G的自动驾驶发展趋势

基于5G的自动驾驶发展趋势 随着5G技术和车联网的发展，传统的自动驾驶技术在5G 车联网的助推下，未来的发展前景非常值得期待。基于DSRC 的车联网技术经过十几年的发展，具备较好的覆盖范围,但是受到传输距离短的限制，发展优势不明显;另一方面，基于LTE的车联网技术具备重复利用蜂巢式基础设施与频谱的优势，网络度盖范围更大，也可以平滑演进到5G;5G网络具备高可靠低时延的优势,5G的商用将为LT&V2X提供更强大的性能和更多的可能性。基于5G车联网的自动驾駛场景，可以克服传统自动驾驶技术无法互联的缺陷,进一步提升自动驾驶的性能，减少对高精度传感器的依赖。5G车联网的最终目标是完全自动驾驶和全部联网，这对整个汽车与交通行业都具有很好的推动作用。 5G技术、车联网和自动驾驶(或无人驾驶)是最近几年的科技发展热点。基于专用短程通信（Dedicated Short Range Communications，DSRC)的车联网技术存在一些不足之处,基于5G网络的车联网技术可以提供更抉的传输速率，对自动驾驶的发展具有很好的助推作用。 一、车联网技术

在中国信息通信研究院《车联网白皮书(2017年)》中，给车联网的定义是：借助新一代信息和通信技术，实现车内、车与车、车与路、车与人、车与服务平台的V2X(Vehicleto Everything)全方位网络连接，提升汽车智能化水平和自动驾驶能力，构建汽车和交通服务新业态，从而提高交通效率，改善汽车驾乘感受，为用户提供智能、舒适、安全、节能、高效的综合服务。网络连接、汽车智能化、服务新业态是车联网的三个核心。 车联网是物联网在汽车领域的典型应用，其核心关键是V2X无线通信技术，包括DSRC、5G-V2X、LTE-V2X(Long Term Evolution,长期演进)等。借助于V2X无线通信技术，可以突破单一汽车在智能化发展方面的非视距感知、车辆信息共享等技术瓶颈，助力实现汽车自动驾驶功能的推广应用。 当前，国际成熟的V2X无线通信技术有两种技术路线选择，一是基于IEEE802.11p的DSRC技术，二是我国参与推动的基于LTE的V2X无线通信技术(LTE-V2X)。 （一）基于DSRC的车联网技术 DSRC由物理层标准IEEE802.11P和网络层标准IEEE 1609构成。在此基础上，美国汽车工程师协会(Societyof Auto-motive Engineers，SAE)发布的SAE J2735和SAE JF2945两个标准规范了信息内容和结构。DSRC系统包含了车载装置

智能车发展现状和前景

摘要: 智能车辆作为智能交通系统的重要组成部分,能够提高驾驶安全性,大幅改善公路交通效率,降 低能源消耗量,该技术的研究日益受到国内外学者的关注。给出了智能车辆研究的主要内容和该领域当 前的研究概况;讨论了该技术涉及的关键技术,分析了各项技术存在的优缺点,并指出了在今后进一步研 究中值得关注的5项问题。 关键词: 智能交通系统; 智能车辆; 传感器; 数据融合; 车辆安全 Survey of intelligent vehicles development and its key supporting technologies L I Shun2ming, SHEN Huan, MAO J ian2guo, XIN J iang2hui, M IAO Xiao2dong ( College of Energy & Power Eng ineer ing, Nan jing Un iversity of Aeronautics and Astronautics, Nan jing 210016, Ch ina) Abstract: Intelligent vehicle ( IV ) is an important constituent of future intelligent transportation systems. IV systems can offer the potential to significantly enhance safety and operational efficiency. The field of IV is rap idly growing worldwide. The major content of IV study and the current research status are given. Some key supporting technologies are discussed, and an analysis is made on these technologies between the advantages and disadvantages. 5 key issueswhich remain open in this field are poined out. Key words: intelligent transportation system; intelligent vehicle ( IV) ; sensor; data fusion; automobile safety 引言 智能车辆( intelligent vehicles, IV)是智能交通系统( in2telligent transportation systems, ITS)的重要构成部分,其研究的主要目的在于降低日趋严重的交通事故发生率,提高现有道路交通的效率,在某种程度上缓解能源消耗和环境污染等问题。 智能车辆利用各种传感技术获取车体自身和车外环境的状态信息,经过智能算法对其进行分析、融合处理,将最终的决策结果传递给驾驶者,在危险发生之前,提醒驾驶员做出必要的回避动作,避免事故发生;在紧急状况下,驾驶者无法做出反应时,智能车辆则自主完成规避危险任务,帮助驾驶人员避免危险发生。 美国开始组织实施智能车辆先导( intelligent vehicle ini2tiative, IV I) 计划[ 1 ] , 欧洲提出公路安全行动计划( roadsafety action p rogram, RSAP) [ 2 ] ,日本提出超级智能车辆系 统。我国科技部则于2002年正式启动了“十五”科技攻关计划重大项目[ 3 ] ,智能交通系统关键技术开发和示范工程,其中一个重要的内容就是进行车辆安全和辅助驾驶的研究。预计在2020年之前进入智能交通发展的成熟期,人、车、路之间可以形成稳定、和谐的智能型整体。 1智能车辆研究的主要内容 1. 1防撞预警系统 防撞预警系统的功能主要包含前进或倒车时的防撞提醒,进入驾驶盲点时提供预警,车辆起步

智能驾驶技术的现状与未来发展趋势

Artificial Intelligence ? 人工智能Electronic Technology & Software Engineering 电子技术与软件工程? 243【关键词】智能驾驶技术 现状 未来 发展趋 势 为提升智能驾驶路径跟随行驶性能，文 章通过分析国内外智能驾驶纵向控制的直接式 和分层式设计方法，论述了纵向控制理论方法 和技术应用的研究现状。目前研究主要是应用 解耦控制系统来单独研究纵向控制，但存在系 统模型单一、计算方法受限和未结合车联网技 术等不足。因此，未来纵向控制技术将结合车 联网通信技术、人工智能以及耦合横向控制进 行研究，以实现智能、高效和安全的纵向控制 行驶性能。 1 智能驾驶汽车 智能驾驶汽车是一种主要依靠车内以计 算机系统为主的智能驾驶仪来实现智能驾驶的 智能汽车，又称为自动驾驶汽车、电脑驾驶汽 车等。智能驾驶汽车能够在道路上安全可靠地 行驶，主要通过车载传感对行驶车辆的周围环 境进行感知与识别，对获取的车辆位置、交通 信号、道路以及障碍物等信息经分析处理，从 而控制汽车的速度和转向。智能驾驶技术是一 门建立在信息感知、信息控制以及信息执行等 环节基础上的多学科、跨行业的综合性技术。 车辆智能化的基础包括：信息感知、处理控制、 动作执行，车辆智能将经由高级驾驶辅助系统 （ADAS ）向整车自动驾驶发展。 2 智能驾驶技术的现状 2.1 局限性高 智能驾驶汽车在其“视觉能力”方面无 法达到人脑的高度，其传感器通过红外摄像和 普通摄像两种技术完成道路环境的收集。当车 辆在人口密集的楼房建筑区、事故区域或者其 他有人通过通用手势信号来指挥车辆在此区域 通行时，无人汽车将遇到判断难题。另外，道 路存在信号标志老旧变形等情况出现，无人汽 车可能产生误识或者漏识，造成不必要的事故。 2.2 人文接受程度问题智能驾驶技术的现状与未来发展趋势 文/屈艺多 胡琳 社会对智能驾驶汽车依然存在诸多疑问，如当智能驾驶汽车行驶在这个人口稠密的世界时，发现已经无法避免事故的发生时，智能计算机应该选择冲向马路的行人还是直接撞击迎面而来的车辆？在受到外部虚拟网络攻击后是否还可以维持完全驾驶？未被Google 或GPS 完全测绘的道路如何行使等。智能驾驶汽车在法律法规方面同样存在极大的挑战。2.3 安全防御性低软件安全公司SecurityInnovation 首席科学家乔纳桑·佩蒂特（JonathanPetit ）表示，大部分智能驾驶汽车探测障碍物的激光雷达系统只需一个成本不到60美元的装置即可破解。佩蒂特表示，通过这一装置，黑客可以在任何位置设置实际并不存在的汽车、行人，或是墙壁，导致无人驾驶汽车的行驶速度放慢，甚至寸步难行。其相关论文已在欧洲黑帽安全大会上发表。3 智能驾驶技术未来发展趋势3.1 直接控制式直接式运动控制是通过纵向控制器直接控制期望制动压力和节气门开度，从而实现对跟随速度和跟随减速度直接控制，具有快速响应等特点。该系统由PID 、PI 、滑模控制器和模糊控制器四部分构成。系统通过专家经验知识设计了控制器间的协调切换逻辑，可以在不同工况下充分发挥其优势。该系统的缺点是由于控制器的频繁切换会使执行机构存在时滞和振动。有学者提出采用特定的控制策略对控制系统的参数不确定、非线性等因素进行模拟，例如模糊控制等得到较好的效果。2012年，土耳其的VSezer 等人设计了一种智能车速度控制器。该控制器是有两个串联Mamdani 型的是基于模糊逻辑推理系统，串联结构通过减少模糊控制规则，从而方便了控制器设计，研究结果显示车辆行驶在急转向工况时的控制器性能更好。2017年，清华大学李升波等基于分布式H ∞最优控制方法设计一种鲁棒纵向控制器，该系统通过信息交换矩阵的线性变换和特征值分解转换成一个不确定的、对角非线性系统。并通过与非鲁棒性控制器对比，分析设计系统的鲁棒稳定性和纵向稳定性。2017年，国防科技大学的黄振华等提出一种参数批量化处理的强化学习算法（PBACV ）为了获得自动驾驶车辆的最优纵向控制。该方法的采用actor-critic 学习结构，且为了提高学习效率采用最小二乘方法更新参数。通过大量的实车实验显示通过强化学习的方法纵向控制性能超过了传统的纵向控制方法。直接式纵向控制器设计采用自适应控制、PID 控制等控制方法，建立一种非线性系统模型。目的为了提高系统的自适应能力，降低参数不确定、非线性等对系统的影响。该设计方法集成度高，但是开发难度高。3.2 分层式纵向控制分层式控制根据控制目标的不同设计上位控制器和下位控制器，上位控制器是用来产生期望车速和期望加速度，下位控制器根据上位控制的期望值产生期望的油门开度和制动压力，以实现对速度和制动的分层控制。2003年，东京大学MOmae 基于H-in?nity 鲁棒控制方法，设计了前馈/H-in?nity 反馈纵向下位控制器，该设计克服车辆纵向动力学的参数不确定性以及执行机构产生的系统延时，试验结果表明所设计纵向下位控制器具有良好的鲁棒性和稳定性。2007年，GaoF 等构建了多模型分层切换纵向下位鲁棒控制方法，主要针对车辆纵向动力学系统中参数不确定和模型不确定，通过实车实验验证了方法的鲁棒性和扰动抑制能力。4 结语随着科技的进步，智能驾驶技术将在不断提高，智能驾驶汽车也将解放操作者的双手，通过计算机技术和传感技术等，使汽车变得更加便捷智能，提高交通效率。参考文献[1]李苑玮,武迎迎,曹石.车辆远程控制技术的发展现状和趋势[J].装备制造技术,2018,No.279(03):92-94.[2]魏朗,田顺,SchwarzC.驾驶模拟技术在汽车智能技术研发中的应用综述[J].公路交通科技,2017,34(12):152-153.作者简介屈艺多（1998-），长安大学电子工程与控制学院电气工程及其自动化6班。研究方向为信号处理。胡琳（1998-），长安大学公路学院交通工程一班。研究方向为交通工程。作者单位长安大学 陕西省西安市 710000

智能汽车关键技术及发展

河北工业大学 汽车电子技术 (课程论文) 作者：刘鸿伟学号： 2 题目：智能汽车关键技术及发展趋势 学院：机械工程学院 专业班级：车辆工程S1547班 指导教师：张小俊 2016年 06月

智能汽车关键技术及发展趋势 摘要：随着科学技术的发展，特别是计算机信息技术、人工智能技术的突飞猛进，智能车辆技术有了实现的技术基础。车辆智能化是汽车工业今后的发展趋势，也是人们对安全性要求越来越高未来汽车的发展方向。本论文将对智能汽车的概念、基本结构和特点进行综述，并对其关键技术及未来的发展趋势等问题作进一步的介绍。 关键词：智能汽车；发展；关键技术

一.智能汽车概述 所谓“智能车辆”，就是在普通车辆的基础上增加了先进的传感器（雷达、摄像）、控制器、执行器等装置，通过车载传感系统和信息终端实现与人、车、路等的智能信息交换，使车辆具备智能的环境感知能力，能够自动分析车辆行驶的安全及危险状态，并使车辆按照人的意愿到达目的地，最终实现替代人来操作的目的。 智能汽车与一般所说的自动驾驶有所不同，它指的是利用多种传感器和智能公路技术实现的汽车自动驾驶。智能汽车首先有一套导航信息资料库，存有全国高速公路、普通公路、城市道路以及各种服务设施(餐饮、旅馆、加油站、景点、停车场)的信息资料；其次是GPS定位系统，利用这个系统精确定位车辆所在的位置，与道路资料库中的数据相比较，确定以后的行驶方向；道路状况信息系统，由交通管理中心提供实时的前方道路状况信息，如堵车、事故等，必要时及时改变行驶路线；车辆防碰系统，包括探测雷达、信息处理系统、驾驶控制系统，控制与其他车辆的距离，在探测到障碍物时及时减速或刹车，并把信息传给指挥中心和其他车辆；紧急报警系统，如果出了事故，自动报告指挥中心进行救援；无线通信系统，用于汽车与指挥中心的联络；自动驾驶系统，用于控制汽车的点火、改变速度和转向等。 通常对车辆的操作实质上可视为对一个多输入、多输出、输入输出关系复杂多变、不确定多干扰源的复杂非线性系统的控制过程。驾驶员既要接受环境如道路、拥挤、方向、行人等的信息，还要感受汽车如车速、侧向偏移、横摆角速度等的信息，然后

浅析智能驾驶技术的现状与未来发展趋势

10.16638/https://www.wendangku.net/doc/6f92331.html,ki.1671-7988.2016.11.002 浅析智能驾驶技术的现状与未来发展趋势 陶明明，张晓帆 （华晨汽车工程研究院，电器工程室，辽宁沈阳110141） 摘要：文章主要介绍智能汽车概述，智能汽车的未来展望，智能汽车面临关键问题。 关键词：传感器；控制器；执行器；V2V；V2X 中图分类号：U471.1 文献标识码：A 文章编号：1671-7988(2016)11-03-02 Analysis on the present situation and future development trend of intelligent driving technology Tao Mingming, Zhang Xiaofan ( Brilliance Auto R&D Center (BARC)、Electronic Products、No.12, 8th Rd, Liaoning Shenyang P.R.China 110141 ) Abstract: This paper mainly introduces the summary of Intelligent vehicle, the future of Intelligent vehicle, The key problems of Intelligent vehicle. Keywords: sensor; controller; Actuator; V2V; V2X CLC NO.: U471.1 Document Code: A Article ID: 1671-7988 (2016)11-03-02 1、智能汽车概述 1.1在普通汽车的基础上增加了先进的传感器（雷达、摄像头等）、控制器、执行器等装置，通过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，使汽车具备智能的环境感知能力，能够自动地分析汽车行驶的安全及危险状态，使汽车按照人的意志到达目的地，最终替代人的驾驶。 图1 1.2 智能汽车的分级及发展阶段 ■多数企业按照美国高速公路安全管理局（NHTSA）的划分标准 图2 多数企业按照美国高速公路安全管理局（NHTSA） 的划分标准图 ■长安智能汽车战略 2015重庆车展上，长安汽车正式公布了长安智能化汽车“654”发展战略。 图3 长安智能汽车战略 作者简介：陶明明，就职于华晨汽车工程研究院，电器工程室。