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      汽車智能化核心-智能駕駛

      瀏覽次數:11

      發布時間:2022-05-22

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      智能駕駛發展初衷

      安全因素:汽車的基本功能是能從A點移動到B點,并且不發生碰撞或功能失效等問題。發展到現在,汽車的安全性和可靠性都得到了很大的改進,安全帶、安全氣囊和一系列被動安全碰撞機構,基本可以在50km/h的碰撞下保護駕駛員和乘客的安全。另外,隨著汽車的推廣,越來越多的人擁有自己的汽車,這使得駕駛員的駕駛素質參差不齊,雖然經過了一定的駕駛訓練和考試,但是交通狀況是多變的,有很大的不確定性,很難及時地做出正確選擇。不管是因為反應時間過長還是判斷失誤導致做出錯誤的決定,都有可能導致車禍的發生。
      一些研究表明,人為失誤是大多數撞車事故的主要原因。印第安納大學的一項研究估計,人的因素,如超速、注意力不集中和注意力分散,在所有撞車事故中占92.6%。在較新的研究中,這個比例介于90%~95.4%之間。美國機動車碰撞起因調查(NMVCCS)認定肇事駕駛員占交通事故起因的94%(±2.2%),車輛和環境相關原因約占2%。調查報告還分析了駕駛員撞車的特殊原因,研究發現,在41%的撞車事故中,識別錯誤、分心或監督不足是起因所在。此外最常見的錯誤是決策錯誤,占33%,如駕駛車輛太快來不及反應和錯誤判斷距離或速度。

      這些人為錯誤轉化為巨大的經濟和生活質量損失。根據國家統計局的數據,近十年來每年的交通事故直接損失(車輛維修和交通設施維修)在9億~12億元人民幣之間,每年有約60000人死于交通事故,而且我國只認定因交通事故7天內死亡時,死因才定義為交通事故致死,所以每年死于交通事故的人只會更多。而自動駕駛的引入,將會極大地減少人為錯誤引起的交通事故,保護人民生命財產安全。由于大多數車禍是由人的識別或決策錯誤引起的,所以需要駕駛輔助系統來幫助駕駛員應對緊急狀況,縮短控制車輛的反應時間和提高車輛運行的穩定性。

      發展歷程
      2009-2012:科研探索,學術積累
      國家自然科學基金委員會 2009 年起每年舉辦一屆“智能車未來挑戰賽”,研發具有自然環境感知與智能行為決策能力的無人駕駛汽車,并通過真實道路環境下的自主行駛來檢驗研究成果。2011 年國防科技大學與一汽合作研發的紅旗 HQ3 無人駕駛車完成了從長沙至武漢286公里的高速全程無人駕駛實驗,標志著我國無人車在復雜環境識別、智能行為決策和控制等方面實現了新的技術突破。


      2013-2016:互聯網巨頭下場,初創廠商涌入

      2013 年百度開啟無人駕駛項目,陸續于北京、加州進行路測,并在烏鎮開放無人駕駛車輛試運營。華為與百度同年起步,與車企進行合作逐步邁入車聯網供應商序列。AutoX 于本階段尾聲入場,2016 年成立后于同年完成開放道路測試。小馬智行于 2016年 12月創立,切入 Robotaxi領域。景馳、Roadstar等相繼入局,自動駕駛浪潮襲來。

      2017-2021:巨頭發力,邁入領先
      此階段中國自動駕駛實現跨越式發展。百度發布Apollo 計劃并經 4 年演繹實現 Robotaxi落地商用探索,同時L4 級自動駕駛解決方案也已降維裝車量產;華為明確其市場定位,為主機廠提供優質智能汽車解決方案,以自動駕駛、車聯網等核心技術賦能主機廠;自動駕駛獨角獸與小馬智行技術進程不斷推進,陸續推出、完善產品及服務。同時期,自動駕駛產業鏈逐漸成熟,上游核心傳感器廠家不斷涌現,下游場景解決方案紛紛開始落地。據 2021年加州 DMV發布的《2020年自動駕駛接管報告》數據顯示,中國自動駕駛領域的頭部參與者已逐漸成為國際自動駕駛行業領先選手,AutoX與Pony.ai 的 MPI(腳注:Miles per Intervention,平均每次接管的行駛里程間隔)指標上榜前五名,緊隨 Waymo、Cruise之后。
      發展驅動因素
      政策: 國內多部門出臺政策護航自動駕駛發展
      計劃到 2025年,中國標準智能汽車的技術創新,產業生態,基礎設施,法規標準,產品監管和網絡安全體系基本形成。除了積極推進政策立法,2018 年開始,智能網聯汽車示范區也在全國陸續開花。除工信部合作推進的一批智能網聯或自動駕駛示范區成立外,陸續有部分省市通過與機構合作,或資本合作等形式,打造基于自身產業需求的智能網聯汽車測試場景。其中,以北京經濟技術開發區全域為核心的北京市高級別自動駕駛示范區,是全球首個網聯云控高級別自動駕駛示范區。2021 年成立至今,目前已累計開放 1,000 公里自動駕駛測試道路,測試里程超過 300萬公里,開通 5G基站 5.64萬個。
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      技術:汽車電子電氣架構由分布式走向集中,軟硬件解耦提高軟件開發效率
      傳統汽車主要采用分布式電氣架構,即每個車載功能對應一個或多個 ECU(汽車電子控制器),各 ECU 之間通過 CAN 總線進行信號傳輸。ECU主要用于接收來自傳感器的信息,進行處理后,輸出相應的控制指令給到執行器執行。整車企業電控系統開發的主要工作(軟件算法,匹配標定等)都依托與ECU完成。

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      隨著汽車電子化程度提升,車內 ECU 數量達到上百個,且由不同的供應商提供,存在算法無法協同、互相冗余、難以統一維護及統一進行 OTA 升級等痛點。為此,博世、大陸、安波福等 Tier 1 紛紛推出新一代電子電氣架構,其主要技術包括網關、域控制器及車載以太網等,實現汽車架構由分布式向域集中升級,最終走向中央計算,達到車云協同的效果。集中式的架構一方面可以減少算力冗余,提高利用率,同時集中式的控制器更方便協調多傳感器共同感知車內和車外環境,統籌決策。

      汽車智能化核心-智能駕駛(下)

      智能座艙加速汽車智能化進程

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