图书简介:
目 录
第1章 发展概述篇 1
1.1 汽车智能化发展 1
1.2 汽车智能驾驶技术的内涵 3
1.3 汽车智能驾驶技术分级 4
1.4 国内外技术发展现状 5
1.4.1 国外智能驾驶技术现状 5
1.4.2 国内智能驾驶技术现状 9
1.5 公开性智能驾驶比赛 12
1.5.1 国外智能驾驶比赛 12
1.5.2 国内智能驾驶比赛 15
1.6 汽车自动驾驶产业概述 19
1.7 智能驾驶社会效益与影响 19
1.7.1 安全性—减少交通事故 19
1.7.2 经济性—促进节能减排 20
1.7.3 互联性—推动社会变革 21
1.7.4 行业性—改变传统产业发展,行业交互共赢 21
1.8 国内外相关政府政策 22
1.8.1 国外情况 22
1.8.2 国内情况 25
第2章 环境感知篇 27
2.1 智能驾驶感知任务 27
2.2 智能驾驶的感知盲区 28
2.3 环境感知功能系统构成 28
2.4 系统硬件配置方案 29
2.5 传感感知技术 30
2.5.1 相机视觉 31
2.5.2 雷达传感 34
2.5.3 听觉传感 37
2.6 定位与导航技术 39
2.6.1 感知态势的基准 39
2.6.2 设备组成和种类 39
2.6.3 姿态和状态感知 42
2.6.4 测试技术 42
2.6.5 数字地图辅助定位与导航 43
2.7 V2X网联通信技术 44
2.7.1 设备组成和种类 45
2.7.2 功能和感知范围 48
2.7.3 V2X测试技术 49
第3章 决策规划篇 50
3.1 决策规划技术概述 50
3.2 决策规划技术结构体系 51
3.2.1 分层递阶式体系结构 52
3.2.2 反应式体系结构 52
3.2.3 混合式体系结构 54
3.3 决策规划系统的关键环节 55
3.3.1 传感信息融合 55
3.3.2 任务决策 56
3.3.3 轨迹规划 57
3.3.4 异常处理 57
3.4 决策规划技术方法 58
3.4.1 全局规划方法 58
3.4.2 局部规划方法 60
3.5 路权分配技术 61
第4章 控制工程篇 63
4.1 智能汽车控制架构设计 63
4.2 自动驾驶控制核心技术组成 66
4.2.1 车辆纵向控制 67
4.2.2 车辆横向控制 68
4.3 自动驾驶控制方法 70
4.3.1 传统控制方法 70
4.3.2 智能控制方法 71
4.4 自动驾驶控制技术方案 73
4.4.1 基于“规划—跟踪”的间接控制方法 73
4.4.2 基于人工智能的直接控制方法 75
4.5 人-机交互系统 78
4.5.1 人-机交互系统的作用和意义 78
4.5.2 智能汽车人-机交互系统发展现状 79
4.5.3 人-机交互系统的核心技术 83
4.5.4 人-机交互系统的发展趋势 86
第5章 测试验证篇 88
5.1 模拟仿真技术 89
5.1.1 需求分析 89
5.1.2 技术方案 90
5.1.3 未来发展的技术挑战和趋势 92
5.2 试验测试示范区 93
5.2.1 国外情况 93
5.2.2 国内情况 95
5.3 测试验证技术 99
5.3.1 需求分析 99
5.3.2 技术方案 100
5.3.3 未来发展的技术挑战和趋势 108
参考文献 110
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前 言
回顾汽车产业过去一百五十多年的历史,我们感兴趣的是其动力、传动、结构、轮胎、底盘等技术。如今,汽车智能化的概念受到人们广泛的关注,并逐渐进入大众的日常生活中。
汽车智能化技术在减少交通事故、缓解交通拥堵、提高道路及车辆利用率等方面具有巨大潜能。国务院发布的《中国制造2025》中明确指出,将智能网联汽车作为一项重点发展对象,并定义智能网联汽车是指搭载先进的车载传感器、控制器、执行器等装置,并融合现代通信与网络技术,实现车内网、车外网、车际网的无缝链接,具备信息共享、复杂环境感知、智能化决策、自动化协同等控制功能,与智能公路和辅助设施组成的智能出行系统,可实现“高效、安全、舒适、节能”行驶的新一代汽车。
那么,什么时候我们能够拥有一辆智能汽车?这就要看它的智能化程序,其中传感器和驾驶脑(物化人工驾驶认知的机器)的部分尤为关键。整体来说智能汽车的可靠性一定比人高得多,但现在人们更关心的是性价比,如果价格过于昂贵,就会对产业化带来严峻的挑战。因此,对于智能驾驶我们要有一个可持续发展的理念,从人驾为主到机驾为主的过渡过程,我们希望将来能够实现“机器驾驶为主,人可干预”,现在则是“人驾驶为主,机器可以提醒”。这个转型是非常大的,如果用五十年的时间维度来衡量汽车的话,恐怕到时候还是有人工驾驶的汽车,所以我们不要把智能车的未来想得那么理想化,应该允许那些喜爱人工驾驶的人去享受驾驶的乐趣。至于智能驾驶带来的伦理问题和交通规则修改的问题,我们认为并没有人们想象的那么难、那么远。
本书探讨智能驾驶在过去一年的技术和产业进展,以期通过汇总、分析和探讨相关发展,为读者提供比较清晰的现状图景。本书从智能驾驶感知、决策规划、控制仿真及测试等多个方面深入探讨和讲解了智能驾驶技术,同时也详细介绍了近年来智能驾驶产业的发展情况,包括国内外的进展。
本书由近百位专家耗时数月编撰而成,希望能够帮助读者朋友们认识“智能驾驶”。在本书编写过程中,参考了国内外从事智能驾驶研究工作者的相关资料,在此一并表示感谢。
编者
2018年6月
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