智能网联汽车技术发展现状及趋势

盐城工学院 汤沛 赵毫杰

摘要：随着新一轮科技革命的到来，智能化浪潮席卷而来，智能网联汽车成众多车企及消费者的主方向。伴随着大数据、云计算、人工智能等新技术的融入，汽车由简单的交通工具，转向智能的移动终端。智能网联汽车使汽车从以产品为中心，转向以用户为中心。本文主要对智能网联汽车技术的发展现状及趋势进行了具体的研究与分析。

关键词：智能网联汽车 关键技术 发展趋势

一：国内外发展现状

1.1国外发展现状

韩国：2020年5月，韩国试行《促进和支持自动驾驶汽车商业化法》。该法案提出：自动驾驶汽车因实现自动驾驶功能导致转向、刹车、座椅等装置的结构特点，很难满足《汽车管理法》规定的汽车安全标准、配件安全标准的，根据总统令规定，在得到国土交通部长官的批准后，可以在试运行地区运行。

美国：美国在《自动驾驶汽车法案》、《美国安全愿景法案》提案中均提出了安全标准豁免的内容，授权NHTSA对汽车制造商的自动驾驶汽车产品进行豁免。被豁免的自动驾驶汽车可以不用严格遵守现有的汽车安全标准和相关规定，比如要求汽车具有方向盘和油门踏板以及4年的安全标准测试时间等，并对豁免的自动驾驶汽车进行数量限制。

德国：为推动自动驾驶汽车上路，德国联邦交通部提交了《道路交通法》修法提案，并先后获得德国联邦议院和联邦参议院的表决通过。该提案允许L3级自动驾驶汽车上路，还为此设立多项规定，如驾驶人可使用汽车高度自动或完全自动驾驶系统控制汽车，但驾驶人不能离开驾驶座位，必须在车中随时准备好从自动驾驶切换到人工驾驶模式。要求所有自动驾驶汽车内部必须安装类似“黑匣子”的装置，用于记录相关系统运行、要求介入操控和人工驾驶等不同阶段的详细情况，此举也是为了明确交通事故责任。德国的立法选择了L3级别的自动驾驶汽车作为突破点来进行重点规制，力图在保障安全的同时为自动驾驶汽车尽早量产扫清法律障碍。该法案将会根据自动驾驶技术发展的情况每两年进行一次修订。

日本：日本政府在2013年推进的复兴计划里启动了自动驾驶相关项目，并在“自动驾驶系统研发计划”中提出，到2030年实现完全自动驾驶汽车的目标。日本政府计划2020年在限定地区解禁无人驾驶的自动驾驶汽车，到2025年在日本国内形成完全自动驾驶汽车市场目标。2018年，日本发布《自动驾驶汽车安全技术指南》，规定了L3、L4级自动驾驶汽车必须满足的一系列安全条件，加快推进本土汽车厂商对自动驾驶技术的进一步开发，并计划探讨自动驾驶相关国际标准的制订。日本汽车厂商丰田、本田和日产等已在高精度三维地图等领域展开合作研究，推进自动驾驶技术研发，确立技术标准。电装、瑞萨电子和松下等零部件厂商也在地图、通信和人机工程等领域展开合作。目前，日本已经允许在驾驶位无人的状态下进行自动驾驶汽车上路测试，并将自动驾驶发生的交通事故列入汽车保险的赔付对象，这对日本自动驾驶的测试应用将起到巨大的推动作用。

1.2国内发展现状

随着汽车与信息通信、人工智能、互联网等行业的深度融合，智能网联汽车进入了技术快速演进、产业加速布局的新阶段。随着新产品、新业态、新模式不断涌现，与之相关的标准法规、商业模式等重大问题则需要加强研究，并取得更多实质性成果。智能网联汽车将成为汽车产业转型升级的重要战略方向^[1-2]。

1.2.1我国智能网联汽车形势政策

目前，有15%的上市车型装载了L2级自动驾驶系统，还有部分汽车开展了特定场景下L3级自动驾驶车型的检测验证。

今年2月，国家发展改革委、工信部、交通运输部等多部门联合印发了《智能汽车创新发展战略》，提出到2025年，中国标准智能汽车的技术创新、产业生态、基础设施、法规标准、产品监管和网络安全体系将基本形成。在2020年10月出台的《新能源汽车产业发展规划（2021-2035年）》提出，未来阶段将围绕智能化、网联化以及轻量化，加快布局新一代信息技术，着力推动车控操作系统及计算平台、车规级芯片等自动驾驶技术和装备研制。值得注意的是，在2020世界智能网联汽车大会上，《智能网联汽车技术路线图2.0》正式发布。在市场应用方面，该路线图指出，到2025年，L2/L3级智能网联汽车销量占当年汽车总销量的比例将超过50%，到2030年则要超过70%。同时，C-V2X终端的新车装配率将在2025年达到50%，2030年基本普及。此外，到2035年，中国方案智能网联汽车技术和产业体系全面建成、产业生态健全完善，整车智能化水平显著提升，网联式高度自动驾驶网联汽车大规模应用。智能网联汽车会有完善标准法规政策，为智能网联汽车发展“保驾护航”。

1.2.2车企智能网联战略

近期，长安、上汽、广汽三大自主品牌在智能化规划与发展方面做出重要升级。通过强强合作，达到共赢。长安携手华为、宁德时代打造高端智能汽车品牌，发布智能架构方舟架构。长安汽车携手华为和宁德时代，将联合打造全新高端智能汽车品牌，首款产品将进入量产阶段。上汽荣威纯电动产品Marvel R自动驾驶硬件水平可达到L3级，这是荣威品牌旗下首款5G技术量产车。是国内较早一批实现此技术的车企，同时，在V2X技术上取得进步。广汽集团对十四五发展规划做出了明确，“十四五”期间，将打造“两个”自主研发核心体系，其一便是智能网联核心技术。广汽计划2023年实现L3级别自动驾驶大批量应用，2024年推出全新电子电气架构，实现L4级别自动驾驶量产，2025年实现特定场景下L4智能驾驶商业运营。高端智能电动高端品牌东风岚图、北汽ARCFOX已经在发布，ARCFOX已有产品落地，岚图汽车中大型高端智能电动SUV将于12月全球首发。

表一：国内企业C-V2X技术情况

 

 

 

二：智能网联汽车关键技术

2.1环境感知技术

环境感知模块是通过各种类型的传感器，将车身以及周边事物的变化情况传入系统。如车身状态感知、道路感知、行人感知、交通状态感知、周围车辆感知等。路况比较复杂时，使用单一的传感器难以达到要求，必须整合各种传感器，利用传感器融合技术，使汽车能够掌握更加真实可靠路面环境信息^[3]。

2.2智能决策技术

智能决策技术根据感知信息进行决策，通过制订系统控制策略，执行驾驶决策。主要控制模块包含环境预测模块、动作规划模块、行为决策模块等。

2.3无线通信技术

无线通信技术是利用电磁波信号传输信息的一种通信方式。一般由发射设备、传输介质和接收设备组成。在智能网联汽车上使用，体现了无线通信的短时高效能力。目前智能网联汽车使用的有长距离无线通信和短距离无线通信两种，绝大多数自动驾驶技术都是应用4G技术、V2V和V2I等技术相融合，实现互联互通，伴随着5G技术的成熟，有望取代4G技术在智能网联汽车上的应用。

2.4车载网络技术

车载网络技术是通过汽车内部的传感器、ECU和执行器用点对点的方式连接，形成的网状结构。目前，广泛应用的车载网络有CAN、LIN、MOST和FlexRay等。车载以太网及AVB技术的提出大大的优化了车载网络技术，具有可预测性，高可靠性，精准同步，快速启动等优点。还有开放性、兼容性原则，从而很容易将现有的应用嵌入到新的系统中。

2.5智能互联技术

当车辆之间由于障碍物的遮挡或距离较远无法正常完成通信时，采用短距离通信技术实现V2V、V2I形成一个自组织的车载网络。车载自组织网络可以在一定区域内达到信息数据交互。常见的应用有：行驶安全预警、交叉路口协助驾驶、交通信息发布以及基于通信的纵向车辆控制等。

2.6先进驾驶辅助技术

先进驾驶辅助系统（ADAS）包括行人检测、前向碰撞预警技术、车道偏离预警技术、等主动安全技术。通过环境感知技术和智能互联技术对道路、车辆、交通信号等信息做出相应的控制策略，保证车辆的安全性。先进驾驶辅助技术着代表着智能网联汽车的发展水平，是其他关键技术的具体应用体现。

2.7信息安全与隐私保护技术

智能网联汽车的使用，不可避免的会带来网络安全的问题。在行驶过程中，源源不断的信息传到网络中，与不同的车辆相会感知。这样暴露的网络中，信息很容易被窃取，有可能会影响到个人的财产安全、人身安全甚至是国家安全。所以要提智能能网联汽车体系的网络信息安全。

2.8人机界面技术

人机界面技术（HMI）主要有三种：触屏技术、语音识别技术以及手势控制技术。智能网联汽车的人机界面具备车辆控制、信息娱乐、导航系统等功能，方便驾驶员快速获取车辆信息，从而进一步提升用户的使用体验。

2.9云计算技术

运用云计算技术，融合交通领域的各类信息，实现信息共享。同时具有存储量大、安全性高、信息统一处理等特点，是智能网联汽车实现自动路径规划、突发事件处理等功能的重要依据。

2.10信息融合技术

智能网联汽车涉及的信号类型多、数量大，信息融合技术可实现多源信息的分析处理，保证信息的及时性和准确性。

三：智能网联汽车发展阶段

智能网联汽车的发展大致可以分为自主式驾驶辅助、网联式驾驶辅助、人机共驾、高度自动/无人驾驶4个阶段^[4]。

3.1自主式驾驶辅助

自主式驾驶辅助系统是指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，目前已经开始大规模产业化，如前向碰撞预警系统、车道偏离预警系统、盲区监测系统、车道保持辅助系统、自适应巡航控制系统、自动泊车辅助系统等。

3.2网联式驾驶辅助

网联式驾驶辅助系统是指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。通过现代通信与网络技术，汽车、道路、行人等交通参与者将成为智能交通系统中的信息节点。网联式驾驶辅助已经进入大规模测试和产业化前期准备阶段，如车道内自动驾驶、换道辅助、全自动泊车等。

3.3人机共驾

人机共驾是指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。人机共驾技术还处于研发和小规模测试阶段，如高速公路自动驾驶、城郊公路自动驾驶、协同式列队行驶、交叉口通行辅助等。

3.4高度自动/无人驾驶

处于高度自动/无人驾驶阶段的智能汽车，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。在高度自动驾驶阶段，车辆在遇到无法处理的驾驶工况时，会提示驾驶员是否接管，如果驾驶员不接管，则车辆会采取如靠边停车等保守处理模式，保证安全。在无人驾驶阶段，车辆中可能已经没有驾驶员或乘客，无人驾驶系统需要处理所有驾驶工况，并保证安全。高度自动/无人驾驶也还处于研发和小规模测试阶段。

四、总结

在“新基建”中的5G网络、人工智能、大数据等技术项目可以给智能网联汽车产业带来巨大发展机遇。将对智能网联汽车的发展起到重要的提振和促进作用。在今后的发展中以及政策护航、技术推动下，会全力发展智能网联汽车业务，助推汽车产业向更高层级提升。

 

 

参考文献

[1]李寒洋.浅谈智能网联汽车发展现状及趋势[J].汽车工业研究,2020(01):2-9.

[2]李洪庆,徐婷,宁立进.智能网联汽车行业发展现状及趋势[J].摩托车技术,2019(04):56-59.

[3]张翔,李智.智能网联汽车技术的发展现状及趋势[J].汽车与配件,2018(08):58-59.

[4]李克强,戴一凡,李升波,边明远.智能网联汽车(ICV)技术的发展现状及趋势[J].汽车安全与节能学报,2017,8(01):1-14.