基于“互联网+”与“物联网”混合发展的智能网联汽车发展研究

2021-03-04 07:36刘静焦丽娜吴刚
时代汽车 2021年3期
关键词:智能网联汽车物联网互联网+

刘静 焦丽娜 吴刚

摘 要:汽车行业迅猛发展,大量新技术和设备应用其中,极大的推动了汽车行业发展。智能网联汽车作为现代企业行业发展的主要趋势,基于互联网+与物联网混合发展,基于控制器、执行器和传感器等装置,与通信技术和网络技术有机融合,可以实现数据云端传输共享,协同控制和智能决策,赋予驾驶人员更加高效、舒适与安全的驾驶体验。相较于传统交通出行方式,智能网联汽车出行方式更加安全可靠,对于推动汽车行业更高层次发展具有积极作用。文章重点就智能网联汽车发展展开分析,把握互联网+与物联网带来的技术优势,积极践行到实处,力求为我国汽车行业发展提供支持与参考。

关键词:智能网联汽车 物联网 互联网+ 驾驶安全

Research on the Development of Intelligent Connected Vehicles Based on the Hybrid Development of “Internet+”and “Internet of Things”

Liu Jing,Jiao Lina,Wu Gang

Abstract:The rapid development of the automotive industry, with a large number of new technologies and equipment applications, has greatly promoted the development of the automotive industry. As the main trend of modern enterprise industry development, intelligent networked vehicles are based on the mixed development of Internet + and the Internet of Things, which is based on controllers, actuators and sensors, and organically integrated with communication technology and network technology, which can realize data cloud transmission sharing and collaboration. The control and the intelligent decision-making give drivers a more efficient, comfortable and safe driving experience. Compared with the traditional transportation mode, the intelligent networked vehicle mode is safer and more reliable, and has a positive effect on promoting the higher-level development of the automotive industry. The article focuses on the analysis of the development of intelligent networked vehicles, grasps the technological advantages brought by the Internet + and the Internet of Things, and actively implements them in practice, and strives to provide support and reference for the development of China's automobile industry.

Key words:intelligent connected vehicles, Internet of Things, Internet +, driving safety

信息時代背景下,我国的汽车行业中集合了诸多先进技术,移动互联网和人工智能技术的发展,在汽车行业融合应用,极大的促进了汽车行业智能化发展。汽车式人们交通出行的重要工具,基于互联网+、物联网混合发展,有助于推动汽车智能化、自动化、互联化发展。智能网联汽车是科技时代创新发展衍生的产物,可以提供给用户更加舒适、优质、安全的驾驶体验,在推动汽车行业高水平发展同时,还可以维护交通安全、节能减排。尤其是当前激烈的竞争背景下,物联网与互联网+混合发展,对于推动智能网联汽车发展意义深远。

1 智能网联汽车概述

智能网联汽车,是互联网+与物联网混合发展的产物,通过车辆上搭载先进控制器、传感器、执行器,在网络技术、同时在技术支持下,可以实现人、车、路、系统的智能交互,信息共建共享,提升汽车驾驶安全性和舒适性[1]。在全球工业化智能背景下,制造业与互联网有机结合,可以引领我国汽车行业高水平发展。尽管当前我国的智能网联汽车还处于初级发展阶段,但是国家已经颁布了相关政策文件,为智能网联汽车发展注入了持久动力与活力。

智能网联汽车重点关注驾驶人员切身体验,基于电气化和信息化手段,对汽车智能化改造升级,构建移动互联交通工具。智能网联汽车集合诸多先进技术,具体包括传感器、算法软件、芯片和执行机构等,多种形式组合下满足智能网联汽车发展需要。

智能网联汽车具有智能化交通环境检测功能,促使通信网和车辆有机整合在一起,车载主机与路侧主机,道路通讯设备、中心服务器建立连接,用于支持车辆自动化驾驶[2]。经过长期实践发展,很多城市已经为智能网联汽车开放道路测试权限,如北京、上海等城市颁布了相应细则,为智能网联汽车发展创设了有利条件。如何完全实现智能网联汽车自动化驾驶,还需要集合卫星导航、人工智能、网络技术,最大程度上减少主客观因素的不良影响,实现辅助驾驶系统逐渐趋于完善,切实提升智能网联汽车驾驶安全性、舒适性、可靠性。

2 智能网联汽车的发展体系

智能网联汽车研究持续深化,关于智能网联汽车技术体系划分、自动驾驶登记划分以及智能汽车测试流程等,均取得了可观的成果。

2.1 智能网联汽车等级划分

由于智能网联汽车发展历史较短,尚未制定统一的划分,主要是依据美国汽车工程学会五级划分为主,具体包括辅助驾驶、部分自动驾驶、条件自动驾驶、高度自动驾驶和完全自动驾驶几个等级[3]。一级控制车辆保持车道操作,辅助驾驶;二级控制汽车行进方向,满足环岛、换道一级跟车操作;三级特定驾驶工况下自动驾驶,驾驶人员仅仅是起到一定的干预控制;四级是设计工况下自动驾驶,不需要驾驶人员辅助干预;五级是驾驶人员完全自动驾驶,带给驾驶人员优质、舒适、安全的驾驶体验。

除此之外,还可以按照美国告诉公路安全管理局4级分类方式,包括特定功能(DA)、复合功能(PA)、限制条件(HA)和全工况自动驾驶(FA)。一级控制,控制制动系统,辅助车辆驾驶;二级控制,控制功能不同,驾驶人员主要负责监视系统运行情况,紧急情况下由人工控制;三级控制,智能检测周围交通环境,特定环境下可以自动驾驶;四级控制,完全由驾驶系统自动化控制车辆行驶,不需要驾驶人员进行任何干预操作[4]。

2.2 智能网联汽车技术体系

智能网联汽车的控制,其原理是通过对交通环境的感知与评估,继而做出正确的决策,控制汽车的发动机、制动系统和变速箱等,实现车辆安全行驶、制动等目的。因此,智能网联汽车的关键点在于智能决策技术、环境感知技术以及控制执行技术。

環境感知技术,其中涵盖了V2X通信系统与传感器系统,主要是用于收集道路、行人等一系列交通信息,为智能化驾驶决策提提供信息支持,从而保障车辆安全、舒适驾驶,提升交通效率。传感器系统中包括的装置类型多样,有激光、超声波以及毫米波雷达等传感器,以及整合GPS高精度地图和车辆状态实时显示传感器几种[5]。选择激光雷达或是摄像头收集交通信息,信息基于通信系统传输给决策系统做出智能化决策,实现汽车的控制。如果交通道路范围较大,可以使用V2X通信系统实现车辆和基站之间建立联系,以此来收集与获取更多的试试路况信息。控制执行技术,则是在自适应式巡航系统和协同式队列化构成,前者是依据车辆行驶方向以及收集的交通信息,自动化修整车辆运行状态,后者则是目标车辆保持在同车道内,同目标车辆临近车辆运动状态自动更新[6]。通过此种方式,可以实现自动驾驶,并且减少车辆行驶能耗,提升车辆的安全性和舒适性。

2.3 智能网联汽车的监测和应用

智能网联汽车的研发,经过了最初概念研究、驾驶系统研发和系统测试多环节,进一步细化包括对系统仿真测试、模拟实验、系统功能开发以及场地检测等。保障智能网联汽车安全性是一个核心内容,也是测试重点,具体包括系统是否可以智能识别汽车驾驶信息;保障车辆通信系统运行安全;支付信息保密能力;驾驶系统防病毒与自动回复功能测试等。

智能网联汽车需要不断更新,以此来适应更加复杂的极爱同环境,实现人、车辆与路侧设备之间的虚拟性共享交互,进而实现车辆智能化控制。智能网联汽车具有驾驶期间频繁紧急制动或是避撞的提醒功能,交通路口指示灯提醒。对于交叉路口红灯提醒,是指车辆在道路行驶过程中,可以同路侧主机信号共享信息,在驾驶到交叉口时车辆获取红绿灯时间,依据指示来计算车辆到达交叉口距离,进而发出红绿灯提醒[7]。

避撞提醒,是指车辆看作是圆形整体,如果周围有车辆靠近,距离小汽车圆形总体半径和,即会发出避撞预警信息给驾驶员。

前车紧急制动提醒。车辆驾驶时依据附近车辆行驶状态,智能化监测前车行驶紧急制动状态,如果发出紧急制动,则会给一个提示,考虑到前车驾驶速度和目标车辆驾驶速度,计算有无碰撞危险发出预警信息。

除此之外,智能网联汽车还具有盲区来车提醒,即车辆在道路正常行驶状态下,获取路测主机信号,检测目标车辆周围有误驾驶员视线盲区的行驶车辆,从而发出预警信息,起到规避碰撞的目的,保障车辆驾驶安全、舒适。

3 结语

综上所述,智能网联汽车已经成为汽车行业的主流趋势,通过整合物联网与互联网+,促使智能网联汽车产业得到了进一步升级优化,但智能网联汽车发展尚不成熟,还需要汽车厂商结合实际情况和战略部署找准定位、量力而行,确保智能网联汽车真正得以良性发展,满足现代社会发展需求。

参考文献:

[1]姜锋,司宇,汤亚丰,岳欢欢,赵云,李达.智能网联汽车测试场现状分析及发展建议[J].中国汽车,2021(01):24-29.

[2]崔晓倩,张宪国,陈海峰.中美日智能网联汽车政策管理体系对比研究[J].中国汽车,2020(12):55-60.

[3]丁田妹,付丹丹,杜志彬,徐发达.跨学科交叉视角下的智能网联汽车团队建设研究[J].汽车实用技术,2020,45(23):235-237.

[4]李世辉.工信部:加快推动智能网联汽车产业创新发展[J].中国设备工程,2020(23):1.

[5]谢达城,刘秋生,徐晓宇.基于“1+x”课证融通的智能网联汽车实训体系建设[J].时代汽车,2020(24):47-48.

[6]梁超.汽车产业转型升级背景下智能网联汽车专业建设[J].时代汽车,2020(24):11-12.

[7]丁田妹,徐发达,谢卉瑜.京津冀协同发展背景下的天津市智能网联汽车产业发展思考[J].时代汽车,2020(24):25-26.

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