【車聯(lián)網(wǎng)和智能網(wǎng)聯(lián)汽車關鍵核心技術探究9700字（論文）】

車聯(lián)網(wǎng)和智能網(wǎng)聯(lián)汽車關鍵核心技術研究目錄TOC\o"1-2"\h\u9712車聯(lián)網(wǎng)和智能網(wǎng)聯(lián)汽車關鍵核心技術研究 123322一、智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀 111873（一）市場規(guī)模龐大 225971（二）資本競相投資 221819（三）政策相繼出臺 34058二、我國車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展環(huán)境和布局 310054（一）發(fā)展環(huán)境 47062（二）產(chǎn)業(yè)政策 57578（三）產(chǎn)業(yè)布局 73747三、車聯(lián)網(wǎng)和智能網(wǎng)聯(lián)汽車關鍵核心技術在各個領域中的應用 1123164（一）車聯(lián)網(wǎng)和智能網(wǎng)聯(lián)汽車關鍵核心技術在新能源汽車設計中的應用 1119839（二）車聯(lián)網(wǎng)和智能網(wǎng)聯(lián)汽車關鍵核心技術在避障策略中的應用 125758（三）面向車聯(lián)網(wǎng)應用的移動云網(wǎng)絡架構設計與分析 169307四、結(jié)語 19車聯(lián)網(wǎng)和智能網(wǎng)聯(lián)汽車是汽車產(chǎn)業(yè)與人工智能、高性能計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等新一代信息技術以及交通出行、城市管理等多領域深度融合的產(chǎn)物，對降低交通擁堵、事故率，幫助城市構建安全、高效的未來出行結(jié)構，以及對汽車產(chǎn)業(yè)變革、城市交通規(guī)劃具有深遠的影響。隨著智能環(huán)境感知、多傳感器融合、智能決策、控制與執(zhí)行形同、高精度地圖與定位等核心技術二點快速發(fā)展與成熟，車聯(lián)網(wǎng)和智能網(wǎng)聯(lián)汽車已經(jīng)從實驗室走向公開道路測試及商業(yè)化示范的階段。一、智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀當前，汽車智能化是信息時代最重要的場景之一。汽車行業(yè)將在一定程度上重演從功能型交通工具到智能型交通工具的轉(zhuǎn)變，產(chǎn)業(yè)供應鏈和價值鏈將面臨重構，已成為世界汽車大國和企業(yè)的發(fā)展方向。（一）市場規(guī)模龐大根據(jù)麥肯錫咨詢預測，2035年中國智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)規(guī)模有望超過2000億美元，全球智能汽車產(chǎn)業(yè)規(guī)模將突破1.2萬億美元，同時未來汽車產(chǎn)業(yè)90%以上的科技創(chuàng)新將集中于汽車智能網(wǎng)聯(lián)領域。2020年，中國汽車銷量2531萬量，新上市的573款新車中，249款具備L2級，能夠?qū)崿F(xiàn)高速、高架和停車場景下的自動駕駛。隨著汽車智能化水平不斷提高，基于智能網(wǎng)聯(lián)系統(tǒng)架構下的傳感、通信、控制模塊和汽車軟件將帶動整車價值的新一輪增長。（二）資本競相投資智能網(wǎng)聯(lián)汽車已成為資本競相投資的沃土，各大整車與零部件企業(yè)、互聯(lián)網(wǎng)、軟件巨頭和投融資機構等紛紛加快在智能汽車市場的投資布局。百度的Apollo開放平臺是全球首個最全面的智能駕駛商業(yè)化解決方案。騰訊車聯(lián)已于長安、一汽、廣汽、東風、寶馬等多個傳統(tǒng)車企達成戰(zhàn)略合作，從平臺、核心技術、產(chǎn)品服務等方面打造合作共贏的生態(tài)。東風啟程聯(lián)合高德地圖和科大訊飛推動智能網(wǎng)聯(lián)汽車平臺建設。長安啟動“北斗天樞”戰(zhàn)略，從2020年起實現(xiàn)新車全部聯(lián)網(wǎng)且搭載駕駛輔助系統(tǒng)，2025年實現(xiàn)新車全部具備人機交互功能。此外，智能網(wǎng)聯(lián)汽車細分領域的頭部創(chuàng)新企業(yè)也吸引了大量的融資。2020年以來智能汽車重點投資案例企業(yè)名稱主營業(yè)務融資時間輪次投資金額智行者自動駕駛智能車整體解決方案提供商2020.9.14c+輪4億中天安馳輔助駕駛及智能汽車技術服務商2020.8.13c輪3億小鵬汽車電動汽車生產(chǎn)制造商2020.7.3F輪30億均聯(lián)智行智能車聯(lián)系統(tǒng)供應商2020.7.3戰(zhàn)略投資3億宏景智駕智能自動駕駛解決方案提供商2020.5.13Pre-A輪5千萬梧桐車聯(lián)車聯(lián)網(wǎng)整體解決方案供應商2020.4.23戰(zhàn)略投資1.4億莫之比智能汽車毫米波雷達研發(fā)商2020.3.26A輪0.3億（三）政策相繼出臺在政策層面，國家發(fā)布了《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》《汽車產(chǎn)業(yè)中長期發(fā)展規(guī)劃》《中國制造2025》等文件，在推進標準法規(guī)、突破關鍵技術等層面做了具體規(guī)劃。在整體戰(zhàn)略層面，國家發(fā)改委、中央網(wǎng)信辦等十一部委聯(lián)合發(fā)布了《智能汽車創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略》，提出智能汽車下一個五年發(fā)展格局，明確我國發(fā)展智能汽車的戰(zhàn)略愿景和主要任務。到2025年，智能汽車的技術創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)生態(tài)、基礎設施、法規(guī)標準、產(chǎn)品監(jiān)管和網(wǎng)絡安全體系將基本形成。二、我國車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展環(huán)境和布局（一）發(fā)展環(huán)境我國在汽車制造、通信與信息以及道路基礎設施建設等方面取得迅速發(fā)展。汽車制造領域，我國汽車產(chǎn)業(yè)在整體規(guī)模保持世界領先，自主品牌市場份額逐步提高，核心技術也不斷取得突破。信息通信領域，經(jīng)過3G突破、4G并跑的發(fā)展階段，我國通信企業(yè)已躋身世界領先地位，在國際C-V2X、5G等新一代通信標準制定中也發(fā)揮越來越重要的作用?；A設施建設方面，我國寬帶網(wǎng)絡和高速公路網(wǎng)快速發(fā)展、規(guī)模位居世界首位，北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)可面向全國提供高精度時空服務。我國具備推動車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基礎環(huán)境，能夠推動自主知識產(chǎn)權的C-V2X車聯(lián)網(wǎng)通信技術的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展和應用推廣。賽迪數(shù)據(jù)顯示，隨著技術和服務的不斷發(fā)展，用戶對車聯(lián)網(wǎng)功能的付費意愿也將提高。短期車聯(lián)網(wǎng)市場增長主要依靠新增硬件數(shù)量和用戶增值消費，2018年將達到486億元，到2021年，中國車聯(lián)網(wǎng)市場規(guī)模將達到1150億元。同時由于2020年5G技術的推廣應用、V2X技術發(fā)展、用戶增值付費提升等因素，市場迎來爆發(fā)式增長，增速超過60%。圖12016-2021年中國車聯(lián)網(wǎng)市場規(guī)模（二）產(chǎn)業(yè)政策2015年國務院發(fā)布了《中國制造2025》和《“互聯(lián)網(wǎng)+”行動指導意見》，其中，智能網(wǎng)聯(lián)汽車發(fā)展已經(jīng)被提升到國家戰(zhàn)略高度。近年來，國務院及相關部委對車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)升級和業(yè)務創(chuàng)新進行了頂層設計、戰(zhàn)略布局和發(fā)展規(guī)劃，并形成系統(tǒng)的組織保障和工作體系。表1：車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)主要政策頒布主體時間政策名稱及要點工信部、發(fā)改委、公安部、國家標準委2020《智能汽車創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略》《關于推動5G加快發(fā)展的通知》《產(chǎn)業(yè)人才需求預測工作實施方案（2020-2022年）》《國家車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)標準體系建設指南（車輛智能管理）》工信部2019.05《2019年智能網(wǎng)聯(lián)汽車標準化工作要點》提出，穩(wěn)步推動先進駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS）標準制定、全面開展自動駕駛相關標準研制、協(xié)同開展汽車網(wǎng)聯(lián)相關標準制定。工信部2018.12《車聯(lián)網(wǎng)(智能網(wǎng)聯(lián)汽車)產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動計劃》提出到2020年，實現(xiàn)車聯(lián)網(wǎng)(智能網(wǎng)聯(lián)汽車)產(chǎn)業(yè)跨行業(yè)融合取得突破，具備高級別自動駕駛功能的智能網(wǎng)聯(lián)汽車實現(xiàn)特定場景規(guī)模應用，車聯(lián)網(wǎng)綜產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動計合應用體系基本構建，用戶港透率大提高，智能道路基礎設施水平明量升，適應產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政法規(guī)、標準規(guī)范和安全保障體系初步建立，開放融合、創(chuàng)新發(fā)展的產(chǎn)業(yè)生態(tài)基本形成。工信部、國家標準委2018.06《國家車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)標準體系建設指南(總體要求)》《國家車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)標準體系建設指南（信息通信）》《國家車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)標準體系建設指南（電子產(chǎn)品和服務）》工信部、公安部、交通運輸部2018.04《智能網(wǎng)聯(lián)汽車道路試管理規(guī)范(試行)》明確測試主體、測試駕駛?cè)恕y試車輛等相關要求工信部裝備工業(yè)司2018.03《2018年智能網(wǎng)聯(lián)汽車標準化工作要點》進行智能網(wǎng)聯(lián)汽車相關標準研究與制定國家發(fā)改委2018.01《智能汽車創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略》提出智能網(wǎng)聯(lián)汽車戰(zhàn)略意義工信部2017.12《促進新一代人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展三年行動計劃(2018-2020）》確定未來三年車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向國務院2017.07《新一代人工智能國家發(fā)展規(guī)劃》，確立智能網(wǎng)聯(lián)汽車自動駕駛應用的重要地位。工信部、發(fā)改委、科技部2017.04《汽車產(chǎn)業(yè)中長期發(fā)展規(guī)劃》，提出以智能網(wǎng)聯(lián)汽車為突破口之一，引領整個產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級。國務院2017.02《“十三五”現(xiàn)代綜合交通運輸體系發(fā)展規(guī)劃》，提出構建新一代交通信息基礎網(wǎng)絡，明確提出加快車聯(lián)網(wǎng)建設和部署。（三）產(chǎn)業(yè)布局從總體來看，我國車聯(lián)網(wǎng)企業(yè)主要分布在東部沿海地區(qū)，尤其是汽車電子和零部件產(chǎn)業(yè)集聚的珠三角和長三角地區(qū)。從各省（直轄市、自治區(qū)）來看，廣東、江蘇、浙江、山東和上海擁有的車聯(lián)網(wǎng)企業(yè)數(shù)量排名前五，企業(yè)數(shù)量基本都超過1000家，遠遠超出其他省份；而湖南、四川、重慶等中西部省市總體表現(xiàn)也較為優(yōu)秀。為推動產(chǎn)業(yè)落地，包括工業(yè)和信息化部、交通部、公安積極與地方政府合作，推進車聯(lián)網(wǎng)測試示范區(qū)建設，目前已經(jīng)初步形成了“5+2”的布署格局。表2：國內(nèi)車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)示范區(qū)示范區(qū)名稱城市進展情況國家智能網(wǎng)聯(lián)汽車（上海）試點示范區(qū)上海由上海國際汽車城承建，以服務智能汽車、V2X網(wǎng)聯(lián)通訊兩大類關鍵技術的測試及演示為目標。目前示范區(qū)建設到第二階段，已部署GPS差分基站、LTE-V2X通訊基站、路側(cè)單元、智能紅綠燈以及各類攝像頭，新建LTE-V2X基站13座，完整搭建1套C-V2XServer數(shù)據(jù)中心平臺，能夠為整車及零部件企業(yè)提供C-V2X車路通信應用的研發(fā)與測試支撐服務。2018-2019年將完成18條開放道路智能網(wǎng)聯(lián)化建設。無錫國家智能交通綜合測試基地及車聯(lián)網(wǎng)應用示范區(qū)無錫由公安部交通管理科學研究所聯(lián)合企業(yè)及地方政府牽頭建設。規(guī)劃了開放道路測試研究、城市級規(guī)模示范應用、打造車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)基地三個階段，覆蓋綜合測試基地周邊多個區(qū)域，部署基于LTE-V2X的新業(yè)務應用。項目二期將建成覆蓋240個路口和5條高架，實現(xiàn)將關鍵道路交通基礎設施、智慧交通管理系統(tǒng)與以LTE-V2X技術為代表的下一代車聯(lián)網(wǎng)的信息交互融合，為車聯(lián)網(wǎng)規(guī)?；瘧锰峁┯辛χ巍Ｖ貞c（i-VISTA）智能汽車集成系統(tǒng)試驗示范區(qū)重慶由中國汽車工程研究院股份有限公司牽頭建設，突出獨特山水城市道路交通及通信特色。目前，示范區(qū)已完成9.6公里開放道路的網(wǎng)聯(lián)化改造和V2X車載設備安裝，實現(xiàn)V2X測試相關監(jiān)控、統(tǒng)計業(yè)務，并具備V2X測試能力。二期工程將完成重慶西部汽車試驗場綜合測試試驗區(qū)建設和改造，解決高速及鄉(xiāng)村道路環(huán)境下V2X相關系統(tǒng)和技術測試問題。三期將實現(xiàn)復雜開放交通場景下大規(guī)模智能汽車和智慧交通應用示范。國家智能汽車與智慧交通（京冀）示范區(qū)北京由北京智能車聯(lián)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心主導建設。2017年9月，示范區(qū)正式啟動智能網(wǎng)聯(lián)汽車潮汐試驗道路服務。該開放道路總長約12公里，已完成多種路側(cè)交通設施改造，并實現(xiàn)了行人碰撞預警等應用。2018年2月，示范區(qū)自動駕駛車輛封閉測試場地—海淀基地正式啟用。該測試場地涵蓋京津冀地區(qū)城市與鄉(xiāng)村復雜道路環(huán)境，支持構建上百種靜態(tài)與動態(tài)典型交通場景，場地部署有V2X設備與系統(tǒng)，能夠支持網(wǎng)聯(lián)駕駛研發(fā)測試工作。國家智能網(wǎng)聯(lián)汽車應用（北方）示范基地長春由啟明信息牽頭建設，目前一期工程已經(jīng)完工，具備11個大場景、233個小場景測試示范功能，已通過一汽自主品牌智能網(wǎng)聯(lián)汽車實現(xiàn)信息提示、安全預警等V2X應用，并被列為中國-俄羅斯V2X共同測試應用基地。2019年末，該基地將建成國內(nèi)寒區(qū)智能汽車和智慧交通測試體驗基地，提供72種主要場景、214種細分場景的現(xiàn)場測試，為智能汽車和智慧交通“傳感器+V2X+人工智能+執(zhí)行器”的功能和性能驗證提供有效工具與手段。浙江智能汽車與智慧交通示范區(qū)烏鎮(zhèn)以杭州市云棲小鎮(zhèn)和桐鄉(xiāng)市烏鎮(zhèn)為核心區(qū)域建立的集智能汽車、智慧交通、寬帶移動互聯(lián)網(wǎng)于一體的試驗驗證示范區(qū)。云棲小鎮(zhèn)中部署有34個LTE-V2X路面站點，建設了多種交互場景。桐鄉(xiāng)地區(qū)構建交通大數(shù)據(jù)集成及信息服務模型，實現(xiàn)了車聯(lián)網(wǎng)綜合運營平臺，并完成多項輔助駕駛和自動駕29駛的研究與測試。湖北智能汽車與智慧交通示范區(qū)武漢由武漢經(jīng)濟技術開發(fā)區(qū)承建，重點建設“自動駕駛”智慧小鎮(zhèn)，擬通過五年時間，分三個階段逐步由封閉測試區(qū)、半開放式示范應用區(qū)到城市交通開放環(huán)境，開展智能汽車測試評價、智能汽車自動駕駛、智慧交通、智慧小鎮(zhèn)等多個應用示范。企業(yè)或地方自建/商業(yè)運營項目國內(nèi)相關產(chǎn)業(yè)組織，如主機廠、設備廠商、通信運營商等企業(yè)及高校依托自身優(yōu)勢，與地方政府合作，推進V2X示范道路建設：奇瑞汽車在安徽省建設完成了V2X示范道路，江淮汽車實現(xiàn)了合肥園區(qū)內(nèi)的網(wǎng)聯(lián)化改造，長安大學在其綜合性能試驗場建成了自動駕駛測試基地等。三、車聯(lián)網(wǎng)和智能網(wǎng)聯(lián)汽車關鍵核心技術在各個領域中的應用（一）車聯(lián)網(wǎng)和智能網(wǎng)聯(lián)汽車關鍵核心技術在新能源汽車設計中的應用（1）新能源汽車電控一體化能源汽車電子控制新技術是一種主要用于信息采集、管理和控制、操作方便和集中顯示的車側(cè)電子控制系統(tǒng)。完成車聯(lián)網(wǎng)云服務平臺的處理和遠程配置，“電控”系統(tǒng)由中科院網(wǎng)絡研發(fā)中心和安徽安凱汽車有限公司于2014年9月聯(lián)合開發(fā)，控制整個新能源汽車智能運行的車輛系統(tǒng)、推進系統(tǒng)和能源管理系統(tǒng)，能源系統(tǒng)的動態(tài)配置，該系統(tǒng)的開發(fā)和應用，有效地解決了我國能源汽車電子集成的技術障礙，使我國新能源汽車達到了更高的水平。（2）新型能源汽車遙控系統(tǒng)新能源車遠程控制系統(tǒng)主要由遠程維護平臺和車輛信息終端、遠程控制系統(tǒng)和車輛信息終端組成，遠程控制系統(tǒng)主要幫助車輛信息終端和云信息服務平臺，對車輛進行監(jiān)控、操作和故障診斷，實時獲取服務信息和車輛管理，需要登錄遠程綜合信息服務平臺進行操作。電池和車輛通過車輛信息終端的傳感器進行操作，GPS/北斗導航捕獲車輛位置和速度，并將未受傷害的數(shù)據(jù)通過GSM/GPR傳輸?shù)竭h程管理服務平臺，使用戶更容易理解車輛數(shù)據(jù)。（3）新能源汽車租賃為了減少空氣污染和綠色出行，我們還可以開展租車，現(xiàn)在有了一種新的租車方式，可以少碳、環(huán)保、快捷，現(xiàn)在我國正在積極推廣這種租車方式。新的能源汽車租賃平臺可以通過降低節(jié)能減排、降低共同成本和擁堵等有效解決問題，該平臺主要利用高新技術資源來提高新能源汽車的管理水平，提高租賃質(zhì)量從根本上改進新能源汽車，使汽車運行更加統(tǒng)一，新能源汽車的整體性得到提高，物理發(fā)展更加完善，耗電量、GPS定位、喇叭、燈光和車門都可以通過智能車載終端進行控制。在運營端口監(jiān)控車輛租賃的耐久性和在線狀態(tài)；對于GPS定位系統(tǒng)，客戶可以下載應用程序和短信查看車輛位置；車輛后臺管理系統(tǒng)的大數(shù)據(jù)挖掘和智能計算可以為其課程提供更全面的智能車輛管理服務，通過讀卡器對RFID進行讀卡，可以同時開、關、取、還車；一把鑰匙打開設備等功能主要用于防止丟失車鑰匙進行成本管理；綠色控制器可以管理車鑰匙、油卡、電卡，還可以執(zhí)行人機交互方式的語音傳輸、用戶界面顯示和用戶輸入等功能。（二）車聯(lián)網(wǎng)和智能網(wǎng)聯(lián)汽車關鍵核心技術在避障策略中的應用1.車聯(lián)網(wǎng)架構車聯(lián)網(wǎng)是車輛的互聯(lián)網(wǎng)，車輛需要感知周圍信息，這需要用到數(shù)據(jù)庫、通信技術、智能信息處理及傳感器等相關技術，從而實現(xiàn)車-路、車-車、車-人之間的信息交互。從而能夠智能分配人員，汽車和道路，這對于擴大信息技術的應用范圍、提高出行效率、改善道路交通狀況有著積極的影響。智能交通系統(tǒng)（ITS）是車聯(lián)網(wǎng)的核心，聯(lián)合物聯(lián)網(wǎng)使得車輛的傳感技術、信息技術及通訊技術等更加完善。一般將車聯(lián)網(wǎng)定義為：車內(nèi)網(wǎng)、車際網(wǎng)以及車載移動互聯(lián)網(wǎng)三個部分。車聯(lián)網(wǎng)作為一種特殊的無線傳感器網(wǎng)絡，為在城市行駛的車輛實時共享環(huán)境信息，并提供網(wǎng)絡、導航、輔助駕駛等功能。智能汽車上的電子車牌被車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)利用射頻發(fā)射技術識別，使之可以從基于基礎數(shù)據(jù)中心的公共平臺獲取周圍車輛的相關位置和操縱信息以及動靜障礙物信息，并可以針對不同需求上傳到核心網(wǎng)，從而獲得車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的信息提供和引導服務。利用車聯(lián)網(wǎng)采集動態(tài)車輛信息的基本原理為：裝載在汽車上的GPS接收裝置將車輛所在位置信息發(fā)送到路邊基站，路邊基站將所獲取的信息通過差分校正后發(fā)送到其他車輛和信息管理中心。汽車和路邊基站利用射頻設備設備進行分享車輛信息并傳送到信息管理中心，數(shù)據(jù)管理中心將所獲取的信息存儲后通過信息融合處理與GIS數(shù)據(jù)匹配，從而得到交通流信息和參數(shù)。車聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)具有實時性強、準確性高、信息多樣性、覆蓋面廣、信息交互便捷、以及信息共享機制完善等特點，因此需要利用全面覆蓋的網(wǎng)絡和基站，通過云計算及時獲取道路同行信息；同時交通信息的獲取不再是局部路段和時段而是精確到全天候每一輛車；控制中心要與每一輛汽車進行信息交互，汽車通過向控制中心發(fā)送目標位置，控制中心將根據(jù)汽車的實時需求，發(fā)送相關路徑和路況信息，以達到汽車和控制中心的實時信息交互。由于各類信息需要匯總整合，因此需要以云計算中心為主要平臺來統(tǒng)一數(shù)據(jù)標準和數(shù)據(jù)接口。車聯(lián)網(wǎng)的特點可以使汽車獲取更為豐富、精確的信息，通過借助安裝在汽車上的感應控制系統(tǒng)可實時反饋汽車信息，以減少碰撞，這在汽車繞過動態(tài)障礙物進行路徑規(guī)劃時尤為重要。汽車通過車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)可以實時獲取周圍車輛的位置、車速和操縱信息，從而提前預知周圍車輛的運動信息，能夠?qū)崟r規(guī)劃出安全的行駛路徑。2.雷達感知技術為測得自車與障礙物的距離和速度等信息，雷達被國內(nèi)外學者采用。由于雷達具有高精度測量距離和速度的特點，因此許多智能車輛上都裝備有雷達。目前常見的雷達主要有超聲波雷達、毫米波雷達、脈沖雷達、激光雷達等，毫米波雷達更適合做汽車環(huán)境感知傳感器，具體優(yōu)點如下：第一，探測性能突出。一般汽車前方所遇障礙物均為金屬物質(zhì)，一般的雷達因金屬間的電磁反射難以探測，而毫米波雷達波長短、穿透性好、抗干擾能力強不僅能夠輕易探測而且不受環(huán)境溫度和顏色的干擾。第二，響應快。毫米波雷達傳播速度快，能夠快速檢測到目標信息，并且調(diào)制簡單。第三，適應環(huán)境能力強。毫米波雷達穿透性較好，能在大雨大霧等天氣條件差的環(huán)境下工作。同時它的天線的特殊性使它能夠在大雨和霜凍環(huán)境中繼續(xù)工作。車載毫米波雷達在測量方式上可分為調(diào)頻連續(xù)波和脈沖兩種方式。其中脈沖方式需在極少時間里釋放大功率的脈沖信號，壓腔振蕩器根據(jù)脈沖信號將低頻轉(zhuǎn)變?yōu)楦哳l，為避免與回波發(fā)生干涉額現(xiàn)象，需將其與發(fā)射信號分隔開。由于該方式測量的雷達結(jié)構較為復雜而且成本代價高，因此調(diào)頻連續(xù)波式毫米波雷達被廣泛應用于汽車上。調(diào)頻連續(xù)波式毫米波雷達不僅結(jié)構相對簡單、成本低，而且能夠獲取目標物體相對距離的同時還能獲取相對速度。其基本工作方式是利用毫米波雷達發(fā)出的連續(xù)調(diào)頻信號和回波信號在雷達的混頻器中分析處理，從而得到目標物體的速度和距離。ESR毫米波雷達波段為76-77GHz，最多可同時檢測到64個目標，而且能夠中距離和遠距離兩種模式切換工作。ESR毫米波雷達不但能測得前方目標的距離和速度，而且還能測得方位角等數(shù)據(jù)。3.車載視覺感知技術車載視覺的原理來源于機器視覺，利用攝像頭和計算機圖像處理系統(tǒng)來識別周圍環(huán)境并加以判斷]。機器視覺的基本工作方式是通過攝像頭（如CDD或COMS），將前方物體的光信號轉(zhuǎn)化為電信號并傳遞給相應的圖像處理系統(tǒng)，然后由圖像處理系統(tǒng)通過分析顏色、亮度和像素值將其轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號。最終由電腦將這些數(shù)字信號進行整理分析和計算，從得出的信號特征來匹配目標種類。機器視覺也稱為計算機視覺，因為在使用攝像頭獲取目標信息后，要運用大量的計算機分析、計算和匹配等工作。當機器視覺設備安裝在汽車上時，這時機器視覺又被稱為車載視覺，但前提要適應汽車行駛的環(huán)境和需求。因此車載視覺比普通機器視覺在圖像質(zhì)量方面的要求更為嚴格。這主要是因為：第一，無人駕駛汽車在進行導航圖像功能時，通常處于高速運動中，這就要求攝像頭快速的將獲取的圖像信息傳遞給計算機圖像處理系統(tǒng)。第二，通常情況下汽車行駛環(huán)境多變，如在通過隧道時可能會出現(xiàn)純黑或純白圖像，為避免這種情況，攝像頭應該能夠捕捉到更多的灰度紋理信號，從而確保良好的圖像識別。車載視覺是無人駕駛汽車的眼睛，因此對于實現(xiàn)真正的無人駕駛技術意義非凡。1.換道決策模型的建立。通過對智能車輛換道決策策略和路線方向的相關資料閱讀，針對實際換道情形，基于最小安全距離和車輛換道空間的分析，提出了車輛自主車道變換決策算法。2.建立換道越線時間TLC估算模型。將車輛自身的幾何參數(shù)納入考慮范圍，大致完成車輛偏航角度估計后，本文以幾何函數(shù)法分別對不同場景下的越線情形建立TLC估算模型，為保證模型的有效性，考慮到車身的相關幾何參數(shù)。運用MATLAB仿真軟件對影響TLC的參數(shù)進行仿真分析，包括偏航角、橫向加速度、道路彎曲半徑、橫向位移等，仿真證明該模型能夠?qū)崟r預測估算TLC的值。3.基于車聯(lián)網(wǎng)的局部路徑規(guī)劃模型的建立。分析后選用多項式方法進行路徑規(guī)劃，并根據(jù)約束條件來求得最優(yōu)換道，其中換道所需參數(shù)均為實時車聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)提供可以有效避免由突發(fā)情況（如突然闖入、周圍車速變化及突然換道等）帶來的危險，從而保證整個換道過程中的安全。4.建立基于MPC的軌跡跟蹤模型。使用基于MPC的控制系統(tǒng)控制前輪轉(zhuǎn)向和車輪轉(zhuǎn)矩，以跟蹤所需的無碰撞參考軌跡。（三）面向車聯(lián)網(wǎng)應用的移動云網(wǎng)絡架構設計與分析車聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展帶來了多種多樣的車聯(lián)網(wǎng)應用與服務。這些應用與服務通常具有不同的業(yè)務需求，例如，安全相關應用要求車聯(lián)網(wǎng)提供低時延高可靠的服務，而非安全相關應用則通常要求較高的帶寬、計算與存儲能力等。傳統(tǒng)的云計算網(wǎng)絡架構無法滿足車聯(lián)網(wǎng)多樣化的業(yè)務需求?，F(xiàn)今，融合了ＭＥＣ的邊緣云網(wǎng)絡架構成為解決車聯(lián)網(wǎng)架構問題的關鍵。邊緣云網(wǎng)絡由于靠近車輛用戶，它能等在網(wǎng)絡邊緣提供低時延的云服務應用。車聯(lián)網(wǎng)大部分應用都需要保證極低的時延，因而將服務遷移至邊緣云中是必然趨勢。然而，邊緣云所提供的是區(qū)域性的服務，而遠端云則具有全局性視野，因而某些宏觀性應用必須保證在遠端云中部署。另外，邊緣云本身無法利用車輛中所具有的各類資源。1.面向車聯(lián)網(wǎng)應用的分層云網(wǎng)絡架構車聯(lián)網(wǎng)架構的較好形式是結(jié)合云計算等技術實現(xiàn)的基于云的車聯(lián)網(wǎng)架構。事實上，在車聯(lián)網(wǎng)興起前，研究人員更多地專注于物聯(lián)網(wǎng)架構與技術研究。而物聯(lián)網(wǎng)云平臺則成為了物聯(lián)網(wǎng)解決方案的基礎支撐。傳統(tǒng)物聯(lián)網(wǎng)云通常由中心式云服務器、接人網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)設備組成。底層物聯(lián)網(wǎng)設備通過接人網(wǎng)（基站或網(wǎng)關）將數(shù)據(jù)上傳至云端進行統(tǒng)一處理、分析，而云端則依照不同類型應用部署著不同的服務，例如，云端為設備管理、數(shù)據(jù)收集等應用可以部署超文本傳輸協(xié)議服務，也可以為實時車輛交互控制提供消息隊列遙測傳輸服務等，還可以為一些功能、資源相對受限的車輛用戶提供受限的應用協(xié)議。此外，物聯(lián)網(wǎng)云也需要設計豐富的應用編程接口以便于二次開發(fā)與定制化服務。然而，作為一種特殊的物聯(lián)網(wǎng)．車聯(lián)網(wǎng)具有一些獨有的特點．它不再適用于傳統(tǒng)物聯(lián)網(wǎng)中心式云服務架構。這體現(xiàn)在：1）車輛高移動性：車輛通常具有高速移動性：因而車輛用戶具有較低的時延容忍度，傳統(tǒng)物聯(lián)網(wǎng)云由于需要通過互聯(lián)網(wǎng)傳輸數(shù)據(jù)，具有較高時延，無法滿足車輛用戶的時延需求；2）異構性：車聯(lián)網(wǎng)參與者不僅僅是車輛本身．還包括行人、路邊基礎設施等，參與的設備本身具有異構性．其通信方式、計算資源也可能是異構的：3）應用類型多樣化：如前所述，車聯(lián)網(wǎng)應用總體分為安全相關應用與非安全相關應用，各分類下，傳統(tǒng)物聯(lián)網(wǎng)云無法滿足各類應用的不同需求4）車輛軌跡、車流量規(guī)律性：車輛必須沿著道路行駛，因而車輛軌跡具有較強的規(guī)律性