智能網聯汽車關鍵技術及其趨勢探究

馮帥

摘 要：互聯網、信息技術等技術的進步改變了各行各業的發展模式，尤其是作為技術型與集約型產業，汽車行業迎來了新的發展時期。近年來，智能網聯汽車逐步成為汽車發展的主要趨勢，雖然取得了一定的發展成果，但是還存在一些發展劣勢，因而，未來具有廣闊的發展空間。我國智能網聯汽車應該逐步適應經濟社會發展的實際需求，朝著智能化、現代化的方向邁進。本文詳細分析了智能網聯汽車的關鍵技術與未來發展趨勢，對于汽車行業的發展具有重要的指導意義。

關鍵詞：智能網聯;汽車;關鍵技術;趨勢

中圖分類號：U495 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2019）14-0048-02

智能網聯汽車借助于最先進的互聯網技術、信息技術與計算機技術，有效實現了人、車等的信息交換與信息共享，使得汽車在行駛的過程中能夠實現感知、決策、控制等的協調與統一，提高了車輛運行的安全性與可靠性。另外，智能網聯汽車也是一種節能型汽車，隨著可持續發展的深入推進，該技術得到了各國的普遍重視，是一種新型的技術，改變了傳統汽車行業發展的模式，充分適應了低碳、節能、智能的發展趨勢，未來將具有廣闊的發展空間。

1 智能網聯汽車相關概念

智能汽車通過在車上安裝雷達、傳感器等先進的設備，可以在車輛通行過程中實現人、車、路等各方信息的共享與交換，增加了車輛對危險情況的報警與應急處理，提升了車輛行駛的安全性與穩定性，減少了交通故障的發生。智能汽車最明顯的特征是車輛可以在行駛的同時感知周圍環境，從而進行危險因素的識別等，在一定程度上實現了自動控制。

智能汽車在發展的過程中經歷了駕駛輔助系統的初級階段、汽車聯網的高級階段，智能網聯汽車具備更高的環境感知、危險識別功能，是現代交通網絡發展的重要趨勢，實現了人、車、路、網絡平臺等各個參與者的信息共享，意在提高汽車行駛的安全性，減少交通安全事故的發生。隨著技術的發展，無人駕駛將是未來智能網聯汽車發展的最終方向。

2 智能網聯汽車關鍵技術

智能網聯汽車包括了車輛感知、通信、車路協同、駕駛輔助等多種關鍵技術。

2.1 車輛整體感知技術

智能網聯汽車中，車輛感知技術實現了車輛行駛中的路況、位置、車與物感知等相關的內容，保證了車輛運行的安全性。具體來說，車與物的感知能力，可以在通行中根據車輛通行情況，感知車與車、車與行人之間的位置關系，避免距離過近發生摩擦等現象，主要是通過激光、電磁、視頻等感應技術來實現的。道路環境感知主要是在車輛通行過程中實現路況、行人、交通信號等感知，可以提高汽車在通行中的安全性。位置感知主要是通過衛星定位技術實現的，能夠在一定程度上實現行車監控、駕駛輔助等，位置感知一般是通過GPS技術實現的。智能駕駛輔助系統是各種感知技術結合的產物，具有綜合性與系統性，智能輔助系統是無人駕駛中的核心技術。

2.2 通信與平臺技術

車載通信根據通信的覆蓋面情況，可以分為車內、車際、廣域通信等幾種類型。車內通信經歷了由藍牙到無線網再到以太網通信的技術發展。近年來，隨著技術的發展，車際通信主要是通過短程通信與長期演進技術，廣域通信是當代應用最為普遍的技術，比如移動互聯網中的網絡通信技術。借助于各種網絡技術，提升了通信水平，實現了網聯通信，使得車輛在通行過程中可以根據信息共享與傳輸實現各方面的信息，從而對所獲得的信息進行分析，實現汽車駕駛狀態的調整。

2.3 車路協同技術

車路協同技術可以有效應對車輛形式過程中與人、周圍環境等的交互問題。當前，我國智能網聯技術的發展還不成熟，嚴重制約了汽車智能網聯技術的發展水平。一旦車路系統技術發展到一定的階段，將可以直接將其應用于交通網絡系統，實現在車輛運行中車與車、車與路、車與數據平臺的通信，實現各方之間的信息與數據共享，有效掌握交通運行的整體狀態，進而進行駕駛模式的調整。近年來，大數據與云計算技術的發展，促進了車路協同技術的發展，以大數據與云計算技術為依托的協同技術，使得在該平臺上，可以獲得海量的交通信息，進而通過對數據的存儲、運算、分析，實現有效數據的傳輸。

2.4 駕駛輔助技術

駕駛輔助系統通過各種傳感器、通信技術等來獲取相關車輛、道路信息，通過信息的獲得可以實現對相關信息的識別、追蹤與處理，一旦在信息的獲取中出現異常情況或者危險信號，車輛相關的連接系統就會發出相關的警示，將危險信號傳遞給駕駛員，使得駕駛員可以及時采取必要的應對措施，及時調整和采用安全的駕駛模式。駕駛輔助技術是智能網聯汽車發展的重要技術，隨著技術的發展，自動駕駛將成為未來發展的主要趨勢。

2.5 人工智能技術

隨著大數據、云計算技術的發展，人工智能技術也逐步發展。作為計算機科學的一個重要分支，逐步被應用與生產生活的各個領域，主要包括了機器人、語言識別、圖像識別、自然語言與專家系統。人工智能技術借助于模糊邏輯等方式，在大數據與云平臺下，機器通過自主學習、計算機程序等內容使機器智能化，及時對外界信息進行感知與獲取，隨后，通過數據處理模塊進行獲取信息的處理與分析，從而為決策提供重要的指導，提高決策的科學性，使得決策更符合現實需求，保證工作效率與服務水平的提升。

2.6 信息安全技術

智能網聯汽車發展過程中，還依賴于信息安全技術，能夠保證在信息共享與信息傳遞的真實性與安全性，還能夠在一定程度上保證用戶的使用安全，避免用戶隱私的泄露。隨著大數據、計算機技術等的發展，信息安全技術逐步發展，實現了終端系統的加密防護、權限驗證、防火墻、身份鑒別、數字簽名等各種安全技術的結合，提升了系統的安全性，保護了用戶的各種信息，提升了數據傳輸與使用的安全。智能網聯汽車中涉及了海量的信息，因此，信息安全尤為重要，能夠保證智能數據的處理與準確傳輸，實現對路況、車輛等通行情況的準確處理，從而指導駕駛員的控制決策過程。因此，信息安全技術是影響智能網聯技術發展水平的重要因素，未來還需要加強對安全技術的研究。

3 汽車智能化與網聯化技術發展趨勢分析

3.1 以深度學習為代表的AI技術快速發展和應用

人工智能技術依賴于深度學習、模糊邏輯等方法，隨著技術的發展，人工智能將成為未來發展的主要趨勢，以深度學習為代表的AI技術實現了大力的推廣與普及，逐步改變了人們的生產生活。AI技術在智能網聯汽車行業中的應用，使得其逐步提升了系統的感知、數據采集與處理模塊，具體來說，深度學習的方式逐步取代了傳統的機器學習方式，其感知的效率與準確度更多高，借助于海量的數據庫信息系統，實現了數據的分析與應用，使得其感知具有更高的準確性，保證了行車安全。另外，深度學習還需要與傳統的方式進行結合，克服自身邊界不清晰等弊端，各種方式的融合提升了系統的可靠性與安全性。該種技術雖然得到了一定的發展，但是目前發展水平還不成熟，車載芯片的處理能力是制約其發展的重要因素。

3.2 激光雷達等先進傳感器加速向低成本、小型化發展

與傳統雷達等其他傳感器相比，激光雷達的分辨率、識別度等較高，逐步實現了更快的發展，因而，激光雷達將成為未來發展的主流傳感器。目前，激光雷達的應用還不普遍，主要是由于當前的激光雷達體積大、成本高，且在應用中極易受到極端天氣等的影響，導致其獲取的信息存在干擾因素，準確性不高，因而在目前沒有得到普遍的應用。但是隨著技術的發展，激光雷達為改變這種發展模式，逐步實現小體積、低成本的設備，多以固態掃描或機械固態混合的掃描方式來實現快速的發展，克服其應用的缺陷。即使在這種發展模式下，激光雷達在未來的發展過程中也需要克服其他因素的干擾，比如光學相控陣對探測距離、分辨率的影響等。

3.3 自主式智能與網聯式智能技術加速融合

智能網聯汽車突破了傳統發展的弊端，實現了自主式與網聯式智能相結合的方式，實現了在車輛行駛中，網聯式系統克服時間與空間的限制，提升自主式系統的感知能力，實現兩個系統下的協同工作。具體來說，就時間維度而言，網聯式系統可以充分應用V2X通信技術實現對周邊車輛控制、交通信號等的獲取，并可以及時掌握和分析自然氣象因素、路況預測等相關內容，總之，可以實現當前信息的掌握，進行未來狀態的預測。就空間維度而言，V2X通信技術可以及時獲得和感知到周圍路口、彎道等相關位置的盲區，促進駕駛輔助系統可以掌握更多的交通通行信息，通過對這些信息的獲取與傳輸，自動駕駛系統可以及時掌握周圍的交通情況，以便可以進行路線調整等。在未來的發展中，網聯式與自主式智能技術的結合將成為發展的必然趨勢。

3.4 高速公路自動駕駛與低速區域自動駕駛系統將率先應用

在智能網聯汽車的發展過程中，未來駕駛系統將可以根據道路情況進行駕駛模式的調整，比如高速公路與低速區域的自動駕駛模式。在高速公路自動駕駛模式下，相關的系統可以及時獲得公路的車道線、標示牌等相關信息，可以及時獲得車輛所處的交通環境情況，一旦通行遇到異常情況，自動駕駛系統還可以進行報警、制動等相關的應急處理。當前，這種技術的典型應用就是特斯拉L1-L2級自動駕駛系統。公路的低速區域內，相關系統可提前進行定位等的設定，利用V2X通信技術，實現在特定區域的自動駕駛，保證車輛運行的安全，一般是在景區自動擺渡車、園區自動通勤車等中應用較多。

3.5 自動駕駛汽車測試評價方法研究與測試場建設成為熱點

隨著很多自動駕駛汽車安全事故的發生，人們越來越關注汽車的運行安全。自動駕駛汽車要注重測試評價方法的先進性、相關的測試場建設等內容。自動駕駛汽車的測試是汽車行業關注的重點問題，潛在的測試方式是在測試環節，引入“普通人類駕駛員”抽象概念，建立對應的安全基線等一系列關鍵的指標，進而根據該指標進行駕駛安全程度的衡量。將自動駕駛系統當做一個正常的駕駛員，首先進行車輛自動駕駛系統對周圍環境、交通等感知能力的檢測;其次，檢測自動駕駛汽車能否按照交通規則的相關要求來進行正常行駛;再次，模擬特定的場景下，自動駕駛汽車能否應對突發情況;最后，將自動駕駛汽車放入正常的行車軌道中進行實際的測試。

4 結語

隨著技術的發展，智能網聯技術將逐步成為汽車行業發展的主要技術，借助于計算機、通信、網絡等技術，實施各個關鍵技術的結合，提升各個系統之間的交互，提升智能網聯技術下系統功能的完善，促進自動駕駛汽車的發展，從而帶動汽車行業的跨越式發展。

參考文獻

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