王青青

摘 要：智能網聯汽車越來越受人們的關注，文章介紹了智能網聯汽車的背景以及國內外研究現狀和對智能汽車的智能化等級劃分標準，以及智能汽車的技術體系架構的組成，介紹了環(huán)境感知系統，智能汽車的檢測方法及智能汽車在交通安全方面的應用，簡介闖紅燈提醒、盲區(qū)來車提醒、避撞提醒和緊急制動提醒等。最后就目前的發(fā)展狀況，提出智能汽車發(fā)展過程中存在的安全問題。

關鍵字：智能網聯汽車;交通安全;智能化等級

中圖分類號：TP212.6 ?文獻標識碼：B ?文章編號：1671-7988（2020）06-37-03

Abstract： This article introduces the background of intelligent connected cars and the current status of research at home and abroad. it introduces the standards of ICV classification at home and abroad， and the technical system of smart cars The composition of the architecture introduces the environment perception system， in addition to the smart car test methods and the application of smart cars in traffic safety， it can achieve red light warning， blind zone arrival warning， collision avoidance warning and emergency braking warning. Finally， based on the current development status， the safety issues in the development of smart cars are raised.

Keywords： Intelligent connected car; Traffic safety; Intelligent level

CLC NO.： TP212.6 ?Document Code： B ?Article ID： 1671-7988（2020）06-37-03

1 引言

1.1 智能網聯汽車

智能網聯汽車ICV，是車聯網與智能車的有機結合，搭載先進的車載傳感器、控制器、執(zhí)行器并融合了現代通信與網絡技術，從而達到車與人、車、路、后臺等在行駛過程中的信息交換共享的目的，實現汽車行駛安全、舒適、節(jié)能，并最終可代替駕駛員操作的新一代汽車[1]。

由于中國汽車用戶居多，因此智能網聯汽車最有潛力的市場在中國汽車用戶中。相比其他國家的發(fā)展，中國市場中用戶對智能網聯汽車的接受度遙遙領先：其中75%的受訪者接受無人駕駛車;79%的受訪者表示愿意接受純電動汽車或者是混合動力汽車[5]。隨著全球工業(yè)智能化的發(fā)展，制造業(yè)和互聯網行業(yè)的結合產物-智能網聯汽車逐漸引領著汽車行業(yè)的發(fā)展方向。隨著國際上智能網的發(fā)展，我國制定了汽車工業(yè)智能化的發(fā)展方向以及具體的實施方案，計劃在2025年以后可以實現汽車的完全自動駕駛。目前，我國智能網聯汽車的測試還處于起步階段，國家出具了相關測試要求文件，并初步開始智能網聯汽車的具體測試[3]。

智能網聯汽車是汽車配合智能的交通環(huán)境檢測功能，實現車與通信網絡的有效結合，主要是利用路側主機和車載上的主機，以及道路上的通訊設備與中心的服務器連接，進而實現車輛在道路上的自動駕駛。

1.2 發(fā)展現狀

近年來，國內汽車企業(yè)不斷制定并改善汽車的發(fā)展方向和戰(zhàn)略目標，互聯網企業(yè)與汽車企業(yè)聯合加入對智能系統的研發(fā)行列，對智能汽車技術的成熟度作出貢獻，例如谷歌與特斯拉相繼研發(fā)出具有自動駕駛功能的汽車，而國內自主品牌的車企，例如一汽、長安汽車、上汽以及二汽都開始攻克技術難題，逐漸進入到智能汽車的研發(fā)，積極制定企業(yè)的智能汽車發(fā)展戰(zhàn)略[1]。

2 智能汽車體系

自從智能網聯汽車概念提出之后，出現了各個方面的研究，包含智能汽車自動駕駛等級劃分、智能網聯汽車的技術體系劃分、智能汽車的測試規(guī)則以及流程進行研究，智能汽車產業(yè)發(fā)展中面臨的問題等方面的研究。

2.1 智能汽車智能化等級劃分

目前，對智能汽車技術的發(fā)展階段標準沒有統一的劃分，常用的智能汽車自動駕駛狀態(tài)的劃分標準主要有美國汽車工程學會的5級劃分和美國高速公路安全管理局的4級分類方式。

5級劃分方式指L1-L5級：輔助駕駛、部分自動駕駛、條件自動駕駛、高度自動駕駛以及完全自動駕駛。L1系統僅僅有車道保持的操作，輔助駕駛員進行駕駛;L2系統可以對汽車進行方向控制，能夠換道、環(huán)島、跟車操作;L3系統可在特定的駕駛工況下自動駕駛，駕駛員僅需要部分干預措施;L4系統能夠完成設計工況下自動駕駛，駕駛員不需要輔助駕駛;L5系統可以實現完全的自動駕駛，替代駕駛員的操作。

4級分類方式指DA、PA、HA、FA四級：特定功能、復合功能、限制條件以及全工況的自動駕駛。DA駕駛系統可以控制制動系統輔助駕駛員操作制動;PA駕駛系統具備不同的控制功能，駕駛員僅僅需要監(jiān)視系統并在緊急情況下接管控制系統;HA駕駛系統可以自動檢測交通環(huán)境，實現特定交通環(huán)境可以自動駕駛，駕駛員不需要時刻監(jiān)視系統;FA駕駛系統可以完全控制車輛的行駛，實現駕駛員所有的駕駛目的，不需要駕駛員對其進行任何操作。

兩種分級方式均是以第3階段作為分界線，兩者的前三個等級都是中低級自動化駕駛水平，中低級自動化駕駛水平中的駕駛操作結合著駕駛員和駕駛系統兩種方式，主要依靠駕駛員對汽車進行駕駛操作，在最后的級別當中，汽車則完全依靠駕駛系統進行駕駛環(huán)境和駕駛操作，駕駛員的作用小或者不需要駕駛員進行駕駛操作。在我國遵循DA、PA、HA、FA共計四個級別的智能汽車分級。

2.2 智能汽車技術體系架構

智能汽車的控制系統是根據對交通環(huán)境的感知、評估繼而對其進行決策的系統，控制系統的功能開發(fā)主要是對汽車發(fā)動機、變速箱以及制動系統集成控制，從而達到汽車自動跟隨、制動、保持安全車距的目的。智能網聯汽車的關鍵技術主要包括環(huán)境感知技術、智能決策技術和控制執(zhí)行技術。

環(huán)境感知系統包括傳感器系統和V2X通信系統，獲得實時路況、道路、行人等一系列交通信息，進而提高駕駛安全性、提高交通效率。其中傳感器系統包括超聲波、激光、毫米波雷達等環(huán)境感知的傳感器，結合GPS的高精度地圖以及實時顯示車輛狀態(tài)的傳感器三種類型[2]。應用攝像頭或激光雷達實時獲取交通環(huán)境信息，并將采集到的信息提供給決策系統，進而對汽車進行控制[3]。對于范圍較大的交通道路的信息，車輛通過V2X通信系統與車，與基站之間相互聯系，從而得到更廣范圍下的交通信息。

控制執(zhí)行技術由協同式隊列化和自適應式巡航系統組成。協同式對隊列化指目標車輛根據在同一車道內的，與目標車輛相鄰的車輛的運動狀態(tài)自動更新車輛的運動狀態(tài)，使目標車輛與鄰近車輛保持一致。自適應式巡航系統根據目標車輛前方車輛的交通信息自動修整自車的運動狀態(tài)，可以自動進行跟車，達到低油耗的功能，同時提升目標車輛自身的駕駛適宜性和駕駛安全性[4]。

2.3 智能汽車的檢測及應用

2.3.1 智能汽車檢測流程

智能汽車的研發(fā)流程包括初始概念研究、駕駛系統研發(fā)實現到對開發(fā)系統的測試。此流程包括了對系統進行仿真試驗，駕駛模擬器模擬試驗，開發(fā)系統功能，標準化場地檢測功能，專家組對汽車進行功能評價以及實車道路測試六大部分。

對智能汽車的測試中安全性的測試尤為重要，安全性測試包括四個方面：

（1）識別智能汽車的駕駛信息;

（2）保障駕駛車輛的通信信息的安全能力測試;

（3）保障駕駛車輛的支付信息的保密性能力測試;

（4）汽車駕駛系統防范病毒以及自動回復的功能。

2.3.2 智能網聯汽車在交通安全的應用

智能網聯汽車在復雜的交通環(huán)境里與其他車輛，行人以及路側設備之間需要實時的信息互換，因此能夠實現道路中的動態(tài)信息和對車輛智能控制的功能應用，汽車在交通過程中的交通安全應用是應用之一?？梢詫崿F車輛行駛過程的緊急制動提醒和避撞提醒，在交叉路口行駛時闖紅燈提醒和盲區(qū)車輛提醒[4]。

交叉路口闖紅燈提醒：在車輛行駛在道路上時，車輛可以與路側主機以及信號機信息實現共享，當車輛行駛至路口時，車輛獲取到交通紅綠燈的指示時間，根據車輛的車速以及距離信息，控制系統計算車輛所需時間，進而對車輛是否有闖紅燈進行提醒。

前車緊急制動提醒：車輛行駛在道路上，目標車輛根據附近車輛的實行狀態(tài)，實時檢測前車的行駛緊急制動狀態(tài)，在前車制動初始時，車輛系統給予駕駛員一個提示，再綜合目標車輛與前車的狀態(tài)以及行駛速度，計算并分析是否與前車有碰撞危險，進而對駕駛員進行危險提醒。

碰撞提醒：在汽車控制系統的碰撞提醒應用中，將汽車的視為一個圓形整體，當汽車檢測到目標車輛與附近車輛之間的距離小于兩車圓形整體的半徑和時，對駕駛員發(fā)出碰撞提醒。

盲區(qū)來車提醒：在車輛行駛在道路上時，車輛可以與路側主機以及信號機信息實現共享，可以檢測到在目標車輛附近且處于駕駛員行駛視線之外的區(qū)域是否有行駛車輛，進而對駕駛員進行盲區(qū)車輛提醒。

2.4 智能汽車產業(yè)潛在問題

智能網聯汽車的興起為汽車行業(yè)帶來了新的生機，但同時也面臨著許多潛在的問題：

（1）作為新興的行業(yè)，關于智能汽車的研究還尚在初期階段，還未取得到智能汽車的核心技術，且智能汽車存在一些安全事故隱患。

（2）智能汽車發(fā)展迅速，但是針對智能汽車技術的標準以及相關政策還未能及時完善。

（3）與智能汽車配套的路側基礎設施不齊全，不能形成完整的互聯網結構。

（4）針對智能汽車的發(fā)展策略，各大企業(yè)的發(fā)展戰(zhàn)略目標不能夠與市場緊密相關，從而使智能汽車實際發(fā)展方向受到限制。

除此之外，隨著智能駕駛技術的逐漸成熟，智能無人駕駛汽車也逐漸進入人們的生活，對于無人駕駛汽車的行駛安全性有一些爭論，Uber的無人駕駛撞人事故，讓我們再次審視無人駕駛的安全性。

隨著智聯汽車的快速發(fā)展，車聯網被廣泛應用于智能交通系統當中，在眾多益處下存在著威脅。汽車系統的安全事件的發(fā)生，使其安全因素備受關注。在未來的發(fā)展中需要在智能車聯網領域構建以人作為核心的防御系統，建立一套兼?zhèn)浞烙?、分析以及相應的安全體系至關重要，應對智能網聯汽車網絡攻擊。

3 結語

本文主要介紹了智能網聯汽車的概念以及國內外研究現狀，簡單介紹了國內外對智能汽車的智能化等級劃分，以及其技術體系，并論述了智能汽車的檢測流程和汽車在交通安全方面的應用，最后簡單敘述智能汽車發(fā)展過程中可能遇到的潛在問題。智能網聯汽車的發(fā)展迅速，需要兼?zhèn)涫袌龅男枰獙ζ浒l(fā)展戰(zhàn)略進行實時調整。

參考文獻

[1] 吳東盛，陳青，陳芷衡.智能汽車未來的發(fā)展趨勢[J].發(fā)展改革理論與實踐，2018（3）.

[2] 甘海云.智能網聯汽車的技術架構及測試方法[J].天津職業(yè)技術師范大學學報，2018（1）.

[3] 張翔，李智.智能網聯汽車技術的發(fā)展現狀及趨勢[J].汽車與配件， 2018（8）.

[4] 劉玢滟.智能網聯汽車交通安全應用研究[J].無線互聯科技，2018， 15（07）：131-132.

[5] 智能網聯汽車[J].上海信息化，2018（03）：8-9.