智能网联汽车概论 第1章智能网联汽车基础知识

一、智能汽车汽车的环境感知、智能决策、自动控制以及协同控制等功能一般称为智能功能，具备智能功能的汽车称为智能汽车。

智能汽车配备了多种传感器，比如，摄像头、超声波雷达、毫米波雷达、激光雷达等，实现对周围环境的自主感知，通过一系列传感器信息识别和决策操作，汽车按照预定控制算法的速度与预设定交通路线规划的寻径轨迹行驶。

二、网联汽车汽车的协同控制功能一般需要网联功能支持。

车辆利用通信技术实现与外界信息交互的功能称为网联功能，具备网联功能的汽车称为网联汽车。

网联汽车采用新一代移动通信技术，实现车辆位置信息、车速信息、外部信息等汽车信息之间的交互，并由控制器进行计算，通过决策模块计算后控制车辆按照预先设定的指令行驶，进一步增强汽车的智能化程度和自动驾驶能力。

GB/T《道路车辆网联车辆方法论第1部分通用信息》中描述了网联车辆如下文。

1.车辆系统满足车辆制造厂的规范要求，但是超出了道路车辆的物理范围，由道路车辆、外部接口、网联附件，以及通过外部接口产生的数据通信组成的车辆系统。

在描述中，同时给出了两个相关解释：①网联车辆可以没有网联附件(实现网联功能的车外系统)；②当通信对象为非网联附件(例如道路基础设施、其他交通参与者)时，网联车辆由道路车辆、外部接口，以及通过外部接口产生的数据通信组成，道路基础设施和其他交通参与者不属于网联车辆。

◆文/江苏 周晓飞智能网联汽车基础(一)——基础概述2.网联车辆概念网联车辆是指能够实现车辆功能的所有技术部件，包括配置此功能所需的车载和车外数据以及系统。

因此，网联车辆也包括外部接口，图1所示为网联车辆的整体概念和代表性接口。

①由于道路车辆是网联车辆的一部分，因此，网联车辆的一些接口同时也是道路车辆的物理接口。

②网络服务接口是网联车辆的代表性外部接口之一，网络服务通过网络服务接口实现网联车辆与服务器的交互，服务提供商管理的服务器不属于网联车辆，第三方可以通过该服务器进行通信。

三、智能网联汽车1.智能网联汽车定义与传统汽车相比较，智能网联汽车是功能上的体现，新能源1-红色表示物理连接接口；2-蓝色表示网络服务接口；3-黄色表示无线实时通信接口；4-灰色表示所有接口或网联车辆的所有其他接口(此类接口无标准化要求)。

一智能网联汽车概述contents •智能网联汽车基本概念•智能网联汽车关键技术•智能网联汽车产业链分析•国内外典型案例分析•未来发展趋势预测与挑战分析•总结回顾与拓展思考目录定义与发展历程定义智能网联汽车是一种集环境感知、规划决策、多等级辅助驾驶等功能于一体的综合系统，它运用大数据、云计算、人工智能等新技术，实现车与车、路、人、云等智能信息交换共享，具备复杂环境感知、智能决策、协同控制等功能。

发展历程智能网联汽车经历了从单一功能到多功能集成，从低级自动化到高级自动化的发展历程。

随着技术的不断进步，未来智能网联汽车将实现更高程度的自动化和智能化。

技术体系架构及特点技术体系架构智能网联汽车技术体系架构包括感知层、决策层、执行层和控制层四个层次。

感知层负责采集车辆周围环境信息，决策层根据感知信息进行决策规划，执行层控制车辆各部件执行决策指令，控制层对整个系统进行监控和调度。

特点智能网联汽车具有环境感知、智能决策、协同控制等特点。

它能够实时感知周围环境信息，并根据不同场景做出智能决策和协同控制，提高驾驶安全性和舒适性。

行业应用现状及前景行业应用现状目前，智能网联汽车已经在多个领域得到应用，如自动驾驶出租车、物流运输车、公共交通等。

同时，各国政府和企业也在积极推动智能网联汽车的发展，加大技术研发和基础设施建设投入。

前景随着技术的不断进步和应用场景的不断拓展，智能网联汽车将迎来更加广阔的发展前景。

未来，智能网联汽车将实现更高程度的自动化和智能化，提高交通效率和安全性，改变人们的出行方式和生活方式。

同时，智能网联汽车也将成为智能交通系统的重要组成部分，推动交通行业的转型升级和可持续发展。

通过发射激光束并接收反射回来的光信号，精确测量距离和角度，实现环境感知和障碍物检测。

激光雷达利用毫米波段的电磁波进行探测，具有穿透雾、霾、尘等恶劣天气的能力，适用于中远距离的目标检测。

毫米波雷达通过捕捉图像信息，实现车道线识别、交通信号识别、行人检测等功能。

智能网联汽车概论引言随着科技的不断进步和人们对智能化生活的追求，智能网联汽车逐渐成为现代社会的一个热门话题。

智能网联汽车是指利用先进的信息通信技术将汽车、道路和基础设施相互连接，实现信息共享、智能控制和自动化操作的车辆。

本文将对智能网联汽车的概念、特点、应用和未来发展进行探讨。

智能网联汽车的概念智能网联汽车是指通过智能化技术和互联网连接使汽车具备智能处理和自动化控制能力的车辆系统。

它将物联网、人工智能、车联网和自动驾驶等先进技术相结合，实现车辆间、车辆与基础设施之间的信息交互与共享。

智能网联汽车不仅仅是传统汽车的延伸，它还包括了自动驾驶技术，使汽车能够进行自主导航、智能决策和自动操作。

通过车辆与道路、车辆与车辆之间的通信，智能网联汽车能够提高道路安全、减少交通拥堵、改善能源利用效率，提供更便捷的出行体验。

智能网联汽车的特点智能网联汽车具有以下几个特点：1.信息共享：智能网联汽车能够将车辆信息与互联网连接，实现车辆与车辆、车辆与基础设施之间的实时信息交互。

这一特点可以提供实时的交通状况、道路条件和气候信息等，提高驾驶安全性和舒适度。

2.智能决策：通过人工智能技术的应用，智能网联汽车能够对周围环境进行感知和理解，做出智能化的决策。

它能够根据道路条件、交通状况和用户需求等因素，自主选择最优的行驶路线和速度，提高行驶效率。

3.自动驾驶：智能网联汽车是自动驾驶技术的重要应用领域。

它能够通过感知技术、决策算法和控制系统，实现车辆的自主导航和自动操作。

自动驾驶技术的发展将彻底改变人们的出行方式，提高交通安全性和效率。

智能网联汽车的应用智能网联汽车在各个领域都有广泛的应用，包括交通运输、物流配送、出行服务等。

在交通运输方面，智能网联汽车可以提供实时的交通信息，帮助驾驶员选择最佳的路线和避免拥堵。

同时，它还可以通过自动驾驶技术，提高道路安全性，减少交通事故的发生。

在物流配送方面，智能网联汽车可以通过互联网连接货车和配送中心，实现实时的货物跟踪和配送路线优化。

课堂教学设计表- 1 -板书设计说明：任课教师可根据黑板的屏数自行进行板书设计。

- 2 -自动驾驶汽车至少包括自适应巡航控制系统、车道保持辅助系统、自动制动辅助系统、自动泊车辅助系统，比较高级的车型还应该配备交通拥堵辅助系统无人驾驶汽车是通过车载环境感知系统感知道路环境，自动规划和识别行车路线并控制车辆到达预定目标的智能汽车。

它是利用环境感知系统来感知车辆周围环境，并根据感知所获得的道路状况、车辆位置和障碍物信息等，控制车辆的行驶方向和速度，从而使车辆能够安全、可靠地在道路上行驶无人驾驶汽车能够在限定的环境乃至全部环境下完成全部的驾驶任务与智能汽车相比，无人驾驶汽车需要具有更先进的环境感知系统、中央决策系统以及底层控制系统无人驾驶汽车能够实现完全自动的控制，全程检测交通环境，能够实现所有的驾驶目标。

驾驶员只需提供目的地或输入导航信息，在任何时候均不需要对车辆进行操控无人驾驶汽车是汽车智能化、网联化的终极发展目标，是未来汽车发展的方向无人驾驶汽车是一种将检测、识别、判断、决策、优化、执行、反馈、纠控功能融为一体，集微电脑、微电机、绿色环保动力系统、新型结构材料等顶尖科技成果为一体的智慧型汽车无人驾驶汽车发展还需要多方面共同努力1.1.2智能网联汽车的分级在量产车型中，自动驾驶级别最高的是L3级，即奥迪A8，它配备了4个鱼眼摄像头、12个超声波雷达、4个中程毫米波雷达、1个远程毫米波雷达、1个激光雷达、1个前视摄像头。

其中，4个鱼眼摄像头用于360°环视系统，12个超声波雷达用于自动泊车系统。

智能网联汽车智能化等级—见幻灯片部分企业智能网联汽车产品进展与计划-见幻灯片从驾驶员拥有的车辆控制权限分析（全部-部分-没有）-见幻灯片智能网联汽车网联化等级-见幻灯片主式驾驶辅助——依靠车载传感器进行环境感知并对驾驶员进行驾驶操作辅助的系统网联式驾驶辅助——依靠信息通信技术对车辆周边环境进行感知，并可对周围车辆未来运动进行预测，进而对驾驶员进行驾驶操作辅助的系统人机共驾——驾驶员和车辆智能系统同时共存，分享车辆控制权，人机一体化协同完成驾驶任务高度自动/无人驾驶——驾驶员不需要介入车辆操作，车辆将会自动完成所有工况下的自动驾驶1.2 智能网联汽车的体系结构—层次结构环境感知层、智能决策层、控制和执行层1.2.1例如：汽车利用77GHz毫米波雷达探测前方车辆的信息（距离、速度等）和道路的信息（车道线等），并把这些信息传递给智能决策层，判断车辆是否处于安全车距，是否偏离车道，再把判断结果向控制和执行层传输，发出预警信息，保障车辆安全行驶1.2.2 智能网联汽车的技术逻辑结构1.2.3 智能网联汽车的技术架构1.2.4 智能网联汽车的产品物理结构高速公路自动驾驶与低速区域自动驾驶系统将率先应用1.4 我国智能网联汽车的发展规划1.4.1 智能网联汽车发展的总体思路近期以自主环境感知为主，推进网联信息服务为辅的部分自动驾驶（PA）应用中期重点形成网联式环境感知能力，实现可在复杂工况下的半自动驾驶（CA）远期推动可实现V2X协同控制、具备高度/完全自动驾驶功能的智能化技术1.4.2 智能网联汽车的发展目标区分2020、2025、2030三个年份1.4.3 智能网联汽车发展的重点产品1.4.4 智能网联汽车的关键零部件车载光学系统车载雷达系统高精度定位系统车载互联终端集成控制系统- 9 -。

第1章智能网联汽车基础知识练习参考答案一、名词解释1．智能汽车答：智能汽车是在一般汽车上增加雷达和摄像头等先进传感器、控制器、执行器等装置，通过车载环境感知系统和信息终端实现与车、路、人等的信息交换，使车辆具备智能环境感知能力，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。

2．网联汽车答：网联汽车是指基于通信互联建立车与车之间的连接，车与网络中心和智能交通系统等服务中心的连接，甚至是车与住宅、办公室以及一些公共基础设施的连接，也就是可以实现车内网络与车外网络之间的信息交互，全面解决人—车—外部环境之间的信息交流问题。

3．智能网联汽车答：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，实现车与X（车、路、行人、云端等）智能信息交换、共享，具备复杂环境感知、智能决策、协同控制等功能，可实现车辆“安全、高效、舒适、节能”行驶，并最终可实现替代人来操作的新一代汽车。

4．自动驾驶汽车答：自动驾驶汽车是指汽车至少在某些具有关键安全性的控制功能方面（如转向、油门或制动）无须驾驶员直接操作即可自动完成控制动作的车辆。

自动驾驶汽车一般使用车载传感器、GPS和其他通信设备获得信息，针对安全状况进行决策规划，在某种程度上恰当地实施控制。

5．无人驾驶汽车无人驾驶汽车是通过车载环境感知系统感知道路环境，自动规划和识别行车路线并控制车辆到达预定目标的智能汽车。

它是利用环境感知系统来感知车辆周围环境，并根据感知所获得的道路状况、车辆位置和障碍物信息等，控制车辆的行驶方向和速度，从而使车辆能够安全、可靠地在道路上行驶。

二、填空题1．智能网联汽车发展的终极目标是无人驾驶汽车。

2．自动驾驶汽车至少包括自适应巡航控制系统、车道保持辅助系统、自动制动辅助系统、自动泊车辅助系统，比较高级的车型还应该配备交通拥堵辅助系统。

3．我国把智能网联汽车智能化划分为5个等级，1级为驾驶辅助（DA），2级为部分自动驾驶（PA），3级为有条件自动驾驶（CA），4级为高度自动驾驶（HA），5级为完全自动驾驶（FA）。

智能网联汽车概论课程教学大纲一、课程名称：智能网联汽车概论二、课程简介1.通过本课程的学习，使学生了解什么叫做是智能网联汽车，以及概述了智能网联汽车关键技术，感知与定位，规划与决策，控制与执行，高精地图，网联式自动驾驶，自动驾驶汽车的安全性，自动驾驶汽车测试等关键技术。

三、课程教学目标（一）知识目标2.了解网联汽车定义与分级3.了解智能网联汽车体系结构4.了解智能网联汽车关键技术及发展趋势（二）能力目标1.掌握智能网联汽车体系结构2.掌握智能网联汽车关键技术及发展趋势（三）素质目标注重生产意识、质量意识、环保意识和经济意识的培养，爱护公共财产，遵守劳动纪律及操作规范严格执行6S管理.四、课程学时分配五、课程教学内容第一章智能网联汽车基础知识第一节智能网联汽车定义与分级【本节教学目标】：1.掌握智能网联汽车定义与分级2.了解智能网联汽车体系结构3.了解智能网联汽车关键技术及发展趋势4.了解智能网联汽车发展规划【本节教学重难点】1.掌握智能网联汽车定义与分级【本节核心教学内容】【本节作业】1.国内智能网联汽车是如何分级的？【本节小结】1、通过本节课的学习，使学生掌握智能网联汽车的定义及其关键技术。

第二章智能网联汽车环境感知系统第一节环境感知定义与组成【本节教学目标】：1、了解环境感知定义与组成2、了解环境感知传感器【本节教学重难点】1、了解环境感知传感器的认识【本节核心教学内容】【本节作业】1.环境感知传感器有哪些？【本节小结】1、通过本节课的学习，使学生了解智能汽车环境感知的传感器及其作用。

第二节智能网联汽车辅助驾驶系统【本节教学目标】：1.了解道路识别技术2.了解车辆识别技术3.了解行人识别技术4.了解交通标志识别技术5.了解交通信号灯识别技术【本节教学重难点】1.了解道路识别技术2.了解车辆识别技术3.了解行人识别技术【本节核心教学内容】【本节作业】1交通信号灯识别技术的工作原理？【本节小结】1.通过本节课的学习，使学生了解智能汽车通过道路、车辆、行人、交通标志等的识别原理让学生更好了解智能网联汽车环境感知功能。

智能网联汽车基础知识目录1. 内容概览 (2)1.1 智能网联汽车概述 (2)1.2 报告目的与结构 (3)2. 智能网联汽车的发展历程 (4)2.1 初始阶段 (6)2.2 快速发展 (7)2.3 技术驱动与行业趋势 (8)3. 关键技术 (10)3.1 车辆监控系统 (11)3.1.1 传感器 (12)3.1.2 数据处理与通信 (13)3.2 网联通信技术 (15)3.3 自动驾驶技术 (16)3.3.1 自动驾驶分级 (18)3.3.2 感知与决策技术 (20)3.3.3 地图与定位技术 (22)4. 行业应用与市场需求 (24)4.1 在城市交通管理中的应用 (25)4.2 在电子商务中的应用 (27)4.3 潜在市场与未来发展 (28)5. 面临的挑战与未来展望 (29)5.1 技术发展瓶颈 (31)5.2 政策与法规问题 (32)5.3 安全性与道德伦理问题 (34)5.4 市场接受度与消费者信心 (35)6. 相关企业与作者 (36)1. 内容概览我们将介绍智能网联汽车的基本概念，包括智能网联汽车的定义、特点以及与传统汽车的区别。

我们将详细讲解智能网联汽车的关键技术，包括车联网技术、人工智能技术、大数据技术等。

我们将探讨智能网联汽车在不同领域的应用场景，如自动驾驶、车路协同、远程诊断等。

我们将展望智能网联汽车的未来发展趋势，包括技术创新、政策法规、市场规模等方面。

通过本文档的学习，读者将全面了解智能网联汽车的基本知识和技术，为进一步研究和发展智能网联汽车奠定基础。

1.1 智能网联汽车概述智能网联汽车是指集成了先进的车载传感器、GPS系统、信息处理终端和无线通信模块，能够在车道保持辅助、自适应巡航控制、自动紧急制动、车道变更辅助等方面实现高度自动化驾驶功能，同时通过车际间网络通信和车云间网络通信，与交通网络顺畅交互的一类汽车。

随着物联网、互联网技术、大数据、云计算、人工智能等技术的快速发展，智能网联汽车已成为未来汽车发展的主要方向之一，它不仅能够提高驾驶效率、安全性和便捷性，还能够缓解交通拥堵、减少交通事故，对改善城市交通状况、降低碳排放起着重要作用。

第一章智能网联汽车技术综述本章小结本章的学习目标你已经达成了吗？请通过思考以下问题的答案进行结果检验。

序号问题自检结果1 智能网联汽车的定义是什么？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，实现车与X（人、车、路、云端等）智能信息交换、共享，具备复杂环境感知、智能决策、协同控制等功能，可实现“安全、高效、舒适、节能”行驶，并最终可实现替代人来操作的新一代汽车。

2 智能网联汽车在智能化层面，通常可配有哪些传感器？智能网联汽车在智能化层面，通常可配有摄像头、超声波雷达、毫米波雷达、激光雷达等传感器。

3 智能网联汽车要实现的最终目标是什么？最终目标是实现汽车高度自动化/无人驾驶。

4 我国在汽车智能化方面可划分为哪几个层面？我国在汽车智能化方面可划分为五个层次：驾驶辅助（DA）、部分自动驾驶（PA）、条件自动驾驶（CA）、高度自动驾驶（HA）和完全自动驾驶（FA）。

5 我国在汽车网联化方面可划分为哪几个层面？我国在汽车网联化方面可划分为联网辅助信息交互、联网协同感知、网联协同决策与控制三个层面。

6 我国制定了哪些自动驾驶测试的相关规定？2018年4月，我国工业和信息化部颁发了《智能网联汽车道路测试管理规范》，《管理规范》对测试对象、测试驾驶人和测试车辆制定了严格的规定。

对测试主体提出了单元性质、业务范围、事故补偿能力、测试评估能力、远程监控能力、事件记录分析能力、对法律法规遵守等七个条件，要求测试驾驶人签订劳动合同或劳务合同，经过驾驶培训、无重大交通违章记录等8个方面的要求；对测试车辆提出试验车辆注册登记、强制性项目检查、人机控制模式转换、数据记录及实时回传、特定区域测试以及第三方机构检测验证等6项基本要求。

7 智能网联汽车所涉及的关键技术都哪些？（1）环境感知技术。

（2）智能决策技术。

（3）控制执行技术。

（4）V2X通信技术。

（5）云平台和大数据技术。

（6）信息安全技术。