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基于“互联网+”与“物联网”混合发展的智能网联汽车发展研究论文

发布时间:2021-12-14 10:51:55 文章来源:SCI论文网 我要评论














SCI论文(www.lunwensci.com):
 
 摘   要:本文主要综述智能网联汽车的发展阶段及未来规划。智能网联汽车是自主式智能汽车和网联式智能汽车的有机结 合和创新升级,其所运用的技术结合了前两者的优势且更为复杂。因此,我们可以这样理解 :智能网联汽车结合了物联网与智 能汽车的融合。本文主要基于当前时代背景下“互联网”与“物联网”的混合发展,对智能网联汽车的发展进行思考与研究, 以期对未来智能网联汽车的发展提供借鉴并付诸实践。

关键词:智能网联汽车 ;物联网 ;互联网 ;辅助驾驶

Research on the Development of Intelligent Connected Vehicles Based on the Hybrid Development of "Internet +" and "Internet of Things"

WANG Shuqiang, WANG Yi
(Harbin Vocational and Technical College, Harbin Heilongjiang 150237)

【Abstract】: This article mainly summarizes the development stage and future planning of intelligent networked vehicles. Intelligent connected cars are an organic combination and innovative upgrade of autonomous smart cars and connected smart cars. The technology they use combines the advantages of the former two and is more complex. Therefore, we can understand it like this: Intelligent connected cars combine the integration of the Internet of Things and smart cars.This article is mainly based on the mixed development of Internet and Internet of Things in the current era, thinking and researching the development of intelligent networked vehicles, in order to provide reference and put into practice the development of intelligent networked vehicles in the future.

【Key words】: intelligent connected car;Internet of Things;the Internet;assisted driving

1 智能网联汽车概述

1.1 智能网联汽车与互联网、物联网的定义及关系

智能网联汽车 ( Intelligent and Connected Vehicle, ICV) 是指综合运用通信信息技术与网络技术,引入新 型的车载传感器、控制器、执行器等设备,实现车与相 关要素的智能信息共享和互换,从而使其具备感知判断 周围环境并作出智能化决策建议、实现协调统一控制等功能,以最终达到安全高效、体验舒适、节能环保的自 动行驶目的。这一技术的发展为交通运输业及汽车制造 业都将带来史无前例的巨大变革。

“互联网 +”这一新业态是指“互联网 + 传统行 业”,其核心正是依托信息技术的进步,将互联网与传 统行业进行结合,利用互联网独有的优势特点,实现传 统行业的优化创新和升级转型,使其在新时期的时代背 景下得到新的发展机会,从而不断推动社会向前发展。

物联网是对通信网络和互联网技术的深度挖掘应用 和现代信息技术的拓展,催生了新型产业变革,推动了智能化、可持续发展社会的建设进程。从曾经的桌面互 联网时代发展到后来的移动互联网时代,再到如今这个 通信数据量暴增的时代应运而生的物联网,其实现了人、物各自及彼此间的交互信息传输和支配控制,为当 前新型技术诸如大数据、云计算、人工智能等的研究和 应用提供了先决条件。同时一系列相关新技术,例如区 块链等以及新业态的产生和发展也在不断丰富物联网的 内涵领域、拓宽其产业发展架构。“十三五”时期,我 国提出推动物联网等新技术、新业态发展的国家发展战 略,进一步加速我国物联网步入“跨界融合、集成创新 和规模化发展”的发展新阶段。

而智能网联汽车正是互联网 + 与物联网这两大高新 技术的集大成产业,将互联网的创新成果和物联网技术 深度融合于智能汽车领域,依托现代通讯信息技术和互 联网的发展,实现车与 X 要素(车、人、路、网络平台 等)的多方位对接,全面提升汽车的智能化自动驾驶功 能,从而改善交通拥堵,提供智能高效、安全舒适、节 能环保的用户体验。

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1.2 智能网联汽车的三个发展方向

智能网联汽车的发展主要包含以下三个方向 :

(1)政策法律创新。不断加大对无人驾驶技术商用 化的政策激励,营造降本增效、以点带面的良性发展行 业,同时加快制定智能网联汽车技术领域的法律法规, 明确相关主体法律权利与职责,从底层出发逐级上升, 同时强化部署,为智能网联汽车的研发和应用提供政策 支持。

(2)技术创新。以安全性能为出发点构建核心技术 体系,从而进一步叠加娱乐、社交、保险管理、交通管 理、维保等功能。目前智能网联汽车更多涉及的是“智 能”“网联”两大方向,自动驾驶技术也是基本建立在 感知技术的基础之上,因而后续智能网联汽车的研究发 展更多地逐步嵌入“识别技术”,依托于人工智能技术 的发展,真正做到“耳聪目名”,而非仅仅依靠感知判 断确保智能网联汽车的驾驶安全性。

(3)商业模式创新融合。新业态的发展离不开良好 的商业模式推广,未来的新型汽车市场将迎来大规模的 更新换代数量,如此广阔的市场容积势必催生出与其相 匹配的创新商业模式,有关部门应通过加强激励该领域 商业模式的创新激活各类投资主体的加入。

这三个方面的创新融合成果将使其树立汽车工业领域的行业优势地位。

1.3 智能网联汽车的发展阶段

第一阶段,实现基础性的网络信息服务,主要提供 定位导航、车载娱乐、车辆防盗、交通信息提示和应急 救援等基本功能 ;第二阶段,提供安全预警、高宽带业 务和少量自动驾驶服务 ;第三阶段,真正的全方位自动驾驶和网络全覆盖。

1.4 我国智能网联汽车的发展现状

目前国家正强化对智能网联汽车推广,普通民众对 于智能网联汽车的认可度也逐渐提升,各相关单位正加 大智能网联汽车的投资力度,使得其研发取得突破性进 展。国家各级部门近两年下发的相关文件指出,未来, 发展智能网联汽车代替传统汽车,使其转型已是必然, 对国家的工业 2.0 战略有着不容小视的作用。《智能汽车创新发展战略》计划于 2025 年完成相关政策以及标 准,建立相关配套设施,并计划于 2035-2050 年间,完 成智能网联汽车体系的建立。随着国家不断推出智能网 联汽车相关的政策扶持,其相关技术也逐步形成成熟体 系,我国智能网联汽车已正式步入快速发展通道,同时 相关产业发展战略的部署与实施,更进一步推动了智能 网联汽车及相关行业的发展。

2 智能网联汽车的核心技术

2.1 核心技术发展现状

当前智能网联汽车的发展仍然处于萌芽阶段,尚未 实现全方位自动驾驶,仅停留在测试阶段,因而智能网 联汽车的技术仍然以辅助驾驶为核心,即通过各种形式 的辅助驾驶技术搭建智能化的辅助驾驶系统。现如今, 世界上各大汽车制造商纷纷加入对于自动驾驶的相关研 究,力争在 2025 年实现智能网联汽车大规模、标准化 的生产。欧洲、日本、美国以及中国等汽车行业相对发 达的国家和地区,已经试图对辅助驾驶系统进行智能化 优化升级,例如美国和欧洲提出,将于 2021 年将辅助 驾驶系统与 11 余项智能体系进行融合,推动自动驾驶 的研究进程。

辅助驾驶系统的核心是安全驾驶,运用多种核心关 键技术有效保障汽车驾驶过程的安全性能。智能网联汽 车所运用的辅助驾驶系统的核心技术一般包含 :(1)传 感器技术,其作为辅助驾驶技术的首要核心,以安全驾 驶为出发点,构建庞大的技术组成与架构 ;(2)信息集成 技术,即实现电动控制汽车的制动及转向,通过高配置下 优越的集成能力最大限度提升智能网联汽车的安全性能在 高要求 ;(3)人机交互技术,即充分运用人工智能的技 术优势实现顺畅的人机交互和及时准确的信息传达,确保驾驶系统的安全性,实现驾驶体验的优化效果。

2.2 核心技术应用

智能网联汽车依赖辅助驾驶系统的升级优化最终实 现自动驾驶的畅想,面对日趋加剧的行业竞争,国内外 大型汽车制造商纷纷将目光聚集在自动驾驶技术研究 上,寄希望于通过加大辅助驾驶系统的深入研发建立其产品的核心竞争力。目前,汽车用户对于性能的追求越 来越倾向于安全性,同时各种先进的传感技术层出不 穷,直接导致了辅助驾驶系统由原先的中高端定位的汽 车独有逐步向低端产品普及。辅助驾驶系统无疑是产品 和汽车制造商研发技术、科技水平和市场竞争力的体 现。针对国家目前提出的“中国制造 2025”这一战略 规划,各大国内汽车制造商陆续开始投入智能网联汽车 及其他相关技术的研发和推广,然而国家现目前在汽车主机系统的研制方面还处于摸着石头过河的阶段,辅助 驾驶系统的运用仍主要应用于高端汽车中,由于技术封 锁以及相关成本的影响,本土国产品牌还并未形成智能 化与信息化,汽车的智能化程度还有待提高。

2.3 我国技术现状

由于缺乏相关的资源配置及资金投入,我国智能网 联汽车的核心技术辅助驾驶系统的研发技术仍然十 分欠缺,目前少数关键技术和核心机密也基本掌握在少 数国家的极个别大型的汽车制造企业之中,其中以法雷 奥、德尔福等企业垄断核心传感器,控制器以及执行器 等为典型代表,因而在全球化的市场竞争中我国的汽车 制造企业仍然处于劣势地位。

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3 智能网联汽车的发展难点

(1)首要也是核心必然是安全性问题,5G 技术的 衍生及应用本质上就是未来解决车辆安全驾驶的问题, 尽最大可能减少或避免交通事故的出现,保护车辆数据 安全,收集数据,集成数据,实现最大化的安全策略。 然而即使是在 5G 时代低延时大带宽的条件之下,依然 存在无法预知的突发情况。原来的交通安全隐患仅涉及 汽车行驶稳定性,防止车辆出现交通碰撞,然而如今的 智能网联汽车则需要更多地关注其功能和信息安全。因 而智能网联汽车的发展亟待解决的首要难题就是相关安 全机制体系的建立及健全。

(2)缺乏相关国家法规标准和完善的道路设施标准 规范,目前标准尚未细化到执行层面且无法满足智能网联 汽车驾驶的需求,缺乏对智能网联汽车的研发和应用的有 力支持。例如 :未建立明确的移动信息化的规范要求 ;尚 未提供满足自动驾驶需要的隧道灯光设备 ;目前缓冲区 域的设置距离不足以确保自动驾驶的安全性,应对现行道路设施标准进行优化和完善以满足自动驾驶的安全性 能需求 ;道路设施维护管理标准不完善且存在未严格按 照相关标准实施的现象 ;自动驾驶的安全准入标准缺失 等。加之标准贯彻执行的力度也不足,亟待填补该领域法 规标准的空白并严格执行以更好地指导和推动产业发展。

(3)传统汽车产业缺乏先进的技术水平。目前智能网联汽车的核心技术仍然集中在世界级的汽车品牌和整 车强企之中,普通汽车制造商缺乏质量控制能力和基础 研发能力,通过产业相关供应商的实力也直接决定了产 业链条的质量和完整性 ;而与汽车产业紧密相关的基础 工业水平也直接影响了智能网联汽车行业的发展水平。

另外,商业盈利模式不确定,投资主体积极性不高 等方面的难点都需要进一步克服和完善。

4 智能网联汽车的未来发展趋势

未来的智能网联汽车将真正实现在确保信息安全的 基础上进行完全自动驾驶,这一技术必将日趋成熟并投 入大规模量产和应用,最终逐步进入我们的日常生活。 当前世界范围内的新一轮技术革命浪潮方兴未艾,未 来的智能网联汽车将进一步融合不断高速发展的 5G 技 术、大数据、人工智能技术及云计算,充分实现自主式 智能结合网联式智能技术的优化升级,进一步实现时间 和空间双维度的周边环境感知和判断,从而进一步提升 自动驾驶技术的安全性和体验感。时间上,实现提前预 报道路交通拥堵情况及气象和路况的实时反馈和未来状 态预测,进而提供驾驶操作提示和方案规划等决策建 议 ;空间上,通过感知车辆周边路况及环境信息为自动 驾驶提供数据及信息基础。

另一方面,智能网联汽车的发展将依托于相关产业 间的协同合作,不仅局限于汽车制造商间的研发合作, 还涉及相关技术领域,如互联网产业、信息通讯技术产 业等协同发展和跨界合作。

5 结语

尽管智能网联汽车的成熟发展和大规模应用仍然需  要经历漫长的过程,但相信在我国优越的政策环境和制  度建设、巨大的市场容量、大量的研发团队与技术人  员、完善的道路基础设施、测试环境,国产汽车品牌只  要抓住机遇、找准市场定位,在明确了发展目标与战略  的情况下,加大研发投入,以物联网与“互联网 +”作  为坚实的依托,打造带有中国特色的“智能网联汽车” 品牌,就一定能够借助智能网联汽车发展机遇实现汽车  工业和制造业的弯道超车。

参考文献

[1] 佚名.加速颠覆性的中国智能网联汽车产业化:访中国工程 院院士李骏[J].汽车工艺与材料,2019(3):1-3.
[2] 郑雪芹.北汽全面推进“新能源+智能网联”双轮驱动战略 [J].汽车纵横,2019(3):30-31.
[3] 佚名.北京打造智能网联汽车示范运行区8种无人车场景集 中亮相首钢园[J].汽车实用技术,2019(5):1.

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