車聯(lián)網(wǎng)在無人駕駛技術(shù)中的應(yīng)用

杜小康　穆建華　孫利娜　張浩然

摘 要：隨著人們生活質(zhì)量不斷提升，我們對(duì)于汽車這一交通工具的要求更加多元化。在汽車的創(chuàng)新發(fā)展之中，在汽車的動(dòng)力性、安全性、操控性以及舒適性方面基本上已滿足了人們的需求。汽車向無人駕駛方面發(fā)展已成為社會(huì)的主流觀念，但無人駕駛技術(shù)雖然經(jīng)過幾十年的發(fā)展但現(xiàn)在依舊無突破性的進(jìn)展。本文基于上述境況分別對(duì)當(dāng)前無人駕駛技術(shù)的發(fā)展和車聯(lián)網(wǎng)的工作過程，重要技術(shù)運(yùn)用和發(fā)展進(jìn)行闡述分析，供相關(guān)人士交流參考。

關(guān)鍵詞：車聯(lián)網(wǎng) 無人駕駛 智能駕駛

Application of Internet of Vehicles in Unmanned Driving Technology

Du Xiaokang，Mu Jianhua，Sun Lina，Zhang Haoran

Abstract：With the continuous improvement of people's quality of life， our requirements for automobiles as a means of transportation become more diversified. In the innovative development of automobiles， people's needs have been basically met in terms of automobile power， safety， handling and comfort. The development of automobiles to driverless has become the mainstream concept of society. However， despite decades of development， driverless technology still has no breakthrough. Based on the above-mentioned circumstances， this article will analyze the current development of unmanned driving technology and the working process of the Internet of Vehicles， as well as the application and development of important technologies， for reference by relevant staff.

Key words：Internet of Vehicles， unmanned driving， intelligent driving

1 引言

在未來的汽車發(fā)展之中，無人駕駛技術(shù)已經(jīng)成為了主流的發(fā)展趨勢(shì)，而在無人駕駛技術(shù)之中，車聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用對(duì)于無人駕駛技術(shù)的作用非常巨大。車聯(lián)網(wǎng)是智能交通路況、主動(dòng)安全駕駛以及輔助駕駛等綜合有關(guān)的技術(shù)的結(jié)合產(chǎn)物，是多個(gè)學(xué)科和多個(gè)領(lǐng)域交叉的技術(shù)，是具有強(qiáng)大綜合能力的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。車聯(lián)網(wǎng)結(jié)合了當(dāng)下多項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)，是汽車通向更高級(jí)別自動(dòng)駕駛的階梯。

2 當(dāng)前無人駕駛技術(shù)的發(fā)展

20世紀(jì)70年代，發(fā)達(dá)國(guó)家開始進(jìn)行無人駕駛技術(shù)研究，我國(guó)從上世紀(jì)80也開始了對(duì)相關(guān)技術(shù)的探索探究。21世紀(jì)之后，美國(guó)成為了在無人駕駛技術(shù)方面水平最高的國(guó)家，逐漸達(dá)到了汽車部分自動(dòng)化的水平。無人駕駛技術(shù)的發(fā)展目標(biāo)為整個(gè)無人駕駛系統(tǒng)能夠完全自主的控制汽車在道路中行駛并且能夠及時(shí)準(zhǔn)確的應(yīng)對(duì)各種復(fù)雜的路況，并且通過網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)快速地傳輸實(shí)時(shí)路況，及時(shí)對(duì)行車路線進(jìn)行更改保證出行效率。當(dāng)前在無人駕駛技術(shù)發(fā)展的浪潮中，以谷歌和特斯拉為首的科技研發(fā)公司正在攻克各項(xiàng)的技術(shù)難題，雄厚的資本以及商業(yè)化的加入使得無人駕駛汽車在批量生產(chǎn)上腳步越來越近，隨著新一代5G通信技術(shù)開始大規(guī)模商業(yè)化，完全自主控制的智能汽車指日可待。

3 車聯(lián)網(wǎng)在無人駕駛技術(shù)當(dāng)中的應(yīng)用

3.1 車聯(lián)網(wǎng)如何進(jìn)行工作

一般車聯(lián)網(wǎng)由三部分組成，一是感知層，二是網(wǎng)絡(luò)（平臺(tái)）層，三是應(yīng)用層。第一層為感知層，是利用車載的攝像頭、雷達(dá)以及射頻識(shí)別技術(shù)等一系列的傳感器來收集車輛的信息。第二層為網(wǎng)絡(luò)（平臺(tái)）層，是確保網(wǎng)絡(luò)，道路以及人員等能夠有效通常的進(jìn)行互聯(lián)互通，有效的保障系統(tǒng)功能以及性能的服務(wù)性、實(shí)時(shí)性以及網(wǎng)絡(luò)性。第三層為應(yīng)用層，是車聯(lián)網(wǎng)的最高層次。應(yīng)用層類似是一個(gè)車輛運(yùn)行信息的平臺(tái)，通過平臺(tái)可以實(shí)現(xiàn)車輛信息數(shù)據(jù)的管理和儲(chǔ)存從而實(shí)現(xiàn)智能交通管理、交通安全預(yù)警等高功能，同時(shí)還可以為乘客提供一些交通事件和汽車信息告知的服務(wù)功能[2]。

因此由車聯(lián)網(wǎng)的組成以及工作原理來說，車聯(lián)網(wǎng)應(yīng)當(dāng)具備無線性、實(shí)時(shí)性以及穩(wěn)定性，并且能夠?qū)Υ罅康膶?shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、監(jiān)控以及計(jì)算處理，并對(duì)汽車進(jìn)行和平臺(tái)管理系統(tǒng)進(jìn)行快速返反饋，提高行車效率及安全性。

3.2 車聯(lián)網(wǎng)之中的重要技術(shù)

隨著當(dāng)前最新一代5G通信技術(shù)的正式商用，車聯(lián)網(wǎng)這一新興的技術(shù)正在從概念逐步走向可實(shí)現(xiàn)的商業(yè)化階段。車聯(lián)網(wǎng)的用戶廣泛并且需求更加多樣化，車聯(lián)網(wǎng)里面包括了語音識(shí)別、數(shù)據(jù)采集技術(shù)、車載操作系統(tǒng)、無線通信技術(shù)以及云計(jì)算技術(shù)等等。車聯(lián)網(wǎng)融合了各領(lǐng)域多學(xué)科的各項(xiàng)先進(jìn)的技術(shù)，而在車聯(lián)網(wǎng)的眾多技術(shù)之中，車對(duì)外界信息交換技術(shù)（V2X）是當(dāng)前開發(fā)車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)。當(dāng)前中國(guó)汽車工程學(xué)會(huì)以及在著手制定，但是V2X的相關(guān)協(xié)議以及標(biāo)準(zhǔn)仍然需要政府以及行業(yè)來進(jìn)行聯(lián)合規(guī)劃制定。并且，當(dāng)前車載娛樂系統(tǒng)仍然是占據(jù)著市場(chǎng)的主導(dǎo)地位，而當(dāng)前移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的高速發(fā)展，各企業(yè)都在努力開發(fā)車機(jī)系統(tǒng)。隨著車載娛樂系統(tǒng)以及互聯(lián)網(wǎng)功能的不斷完善和發(fā)展，這些都不斷的加速系統(tǒng)的云端化，這些信息娛樂安全系統(tǒng)以及車身電子系統(tǒng)都將會(huì)由云端進(jìn)行控制，最終實(shí)現(xiàn)環(huán)境與車輛的實(shí)時(shí)交互的目標(biāo)。

3.3 車聯(lián)網(wǎng)的運(yùn)用

一是駕駛輔助技術(shù)，當(dāng)前市場(chǎng)上成熟的駕駛輔助技術(shù)包括自動(dòng)泊車輔助技術(shù)、剎車輔助技術(shù)、倒車輔助技術(shù)以及行車輔助等。這些駕駛輔助系統(tǒng)都通過安裝在車身各處的傳感器來實(shí)現(xiàn)輔助功能。上述傳感器通過收集車身以及周圍的環(huán)境信息，經(jīng)過輔助系統(tǒng)的運(yùn)算和分析，反饋給駕駛員以此最終達(dá)到駕車的舒適性以及安全性。并且當(dāng)前輔助駕駛的方式也正在從被動(dòng)報(bào)警轉(zhuǎn)為主動(dòng)干預(yù)。在當(dāng)前階段，駕駛輔助系統(tǒng)主要通過自適應(yīng)巡航、車道保持輔助以及偏移報(bào)警等減少一些復(fù)雜的操作過程來逐步的實(shí)現(xiàn)半自動(dòng)的駕駛，以期待在未來發(fā)展成為能夠高度自主的駕駛系統(tǒng)，最終達(dá)到無人駕駛的目的[3]。

無人駕駛車輛首先要設(shè)置目的地以及出發(fā)地，便于系統(tǒng)對(duì)車輛行駛路線進(jìn)行規(guī)劃，車輛需要適應(yīng)不同的道路環(huán)境以及路況，并且對(duì)各種交通標(biāo)志以及其他信號(hào)進(jìn)行解析，來預(yù)測(cè)其他車輛以及行人的意圖，從而來做出適當(dāng)?shù)男熊嚊Q定來控制車輛的行駛。

3.4 未來無人駕駛的發(fā)展

當(dāng)前無人駕駛一般可分為六個(gè)等級(jí)，一是無自動(dòng)化駕駛、二是駕駛輔助、三是部分自動(dòng)化、四是有條件自動(dòng)化、五是高度自動(dòng)化到最終完全自動(dòng)化。目前汽車實(shí)現(xiàn)輔助駕駛主要利用攝像頭、雷達(dá)以及紅外線和超聲波等傳感器來實(shí)現(xiàn)，上述傳感器通過感知車輛在行駛過程中的運(yùn)動(dòng)軌跡以及周圍事物的運(yùn)動(dòng)軌跡，并結(jié)合道路前方的交通信息來進(jìn)行路線的規(guī)劃。出色完成上述工作需要信息的實(shí)時(shí)性以及高效性，所以說現(xiàn)金的車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是無人駕駛技術(shù)邁上更高臺(tái)階的基礎(chǔ)，而隨著當(dāng)下新興技術(shù)的出現(xiàn)以及不斷的完善，車聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)也會(huì)更加的成熟和完善，并在未來真正的實(shí)現(xiàn)道路上行駛的車輛全部是無人駕駛，使人們的出行方式發(fā)生革命性的變革。若道路上都是無人駕駛車輛，道路上汽車的不確定因素幾乎可以降為0，乘客與行人的安全將會(huì)得到極大的保障。通過根據(jù)系統(tǒng)指令科學(xué)規(guī)劃的無人駕駛車輛以及遵守交通規(guī)則的行人共同的努力，會(huì)使得交通事故的發(fā)生率極大的降低，而由此帶來的通行率的提升也能夠?yàn)槿藗児?jié)省大量時(shí)間成本，為提高社會(huì)的經(jīng)濟(jì)效益帶積極影響。

4 結(jié)語

綜上所述，隨著人們生活水平的不斷提高，人們對(duì)于出行的需求也相應(yīng)提高了[4]。隨著車企對(duì)車聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)不斷探索，車聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)也將不段進(jìn)步。相信在未來的時(shí)間，無人駕駛技術(shù)會(huì)實(shí)現(xiàn)從目前主流的L2級(jí)別到L5級(jí)別的跨越。并且隨著5G建設(shè)的不斷落實(shí)，必將對(duì)車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)產(chǎn)生重大積極影響。并且在未來隨著地圖精度的不斷提高，會(huì)出現(xiàn)厘米級(jí)甚至是毫米級(jí)的地圖，將是會(huì)使信息的更加精確的傳輸，最終改變未來人們的出行方式，帶來出行的變革。

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