汽車導航 汽車導航
Ctrl+D收藏汽車導航
首頁 > 汽車資訊 > 正文

清華自動駕駛前沿報告:解密六大關鍵技術

作者:

時間:1900/1/1 0:00:00

本文是清華-中國工程院知識與智能聯合研究中心的自動駕駛前沿報告,將從技術、人才、應用和趨勢等維度對自動駕駛的產業發展進行盤點。無人駕駛:從科幻到地面自動駕駛,即使用傳感器和計算機系統的汽車智能駕駛在20世紀已有幾十年的歷史,在21世紀初呈現出接近實用化的趨勢。

Century, Beijing, Hongqi, Tesla, Han

通過對人類駕駛員長期駕駛實踐的理解,無人駕駛技術可以拆解為“環境感知決策和規劃控制與執行”過程中理解、學習和記憶的物化。根據美國國際汽車工程師學會2014年制定的SAE J3016標準,汽車自動化系統可分為六個級別:0級(無自動化)至5級(完全自動化)。該標準不僅被美國交通部采納為聯邦標準,也成為全球汽車行業評估自動駕駛水平的通用標準。

Century, Beijing, Hongqi, Tesla, Han

從技術角度來看,無人駕駛汽車是一個軟硬件結合的復雜智能自動化系統,已應用于自動控制技術、現代傳感技術、計算機技術、信息通信技術和人工智能。從戰略角度來看,自動駕駛具有更強的機動性,可以有效提高交通安全,實現節能減排,消除交通擁堵,促進產業轉型。畢馬威會計師事務所:2014年至2030年間,自動駕駛技術可以使全球車禍死亡人數減少2500人;IHS Automotive:無人駕駛生產汽車將于2025年推出,預計銷量為23萬輛;英特爾:到2050年,無人駕駛汽車市場的規模將達到7萬億美元。因此,自動駕駛汽車受到了世界各國政府前所未有的關注。國內外的大學和研究機構投入了大量的人力和物力,各大汽車公司、科技公司、汽車零部件供應商和自動駕駛汽車初創公司也在這一領域布局。

Century, Beijing, Hongqi, Tesla, Han

在國外,無人駕駛技術的興起可以追溯到20世紀70年代的實驗室。隨后,在1984年,國防高級研究計劃局(DARPA)與陸軍合作開展了自動地面車輛(ALV)項目;同一時期,卡內基梅隆大學、斯坦福大學、麻省理工學院等美國著名大學相繼加入無人駕駛汽車的研究工作,著名的NavLab系列智能汽車來自卡內基梅倫大學。2009年,谷歌宣布開始開發司機項目,并于2012年5月獲得了美國(內華達州)首個自動駕駛汽車道路測試許可證;

隨后,谷歌拆分了自動駕駛業務,成立了一家獨立的新公司Waymo。在谷歌的領導下,新的技術力量已經進入無人駕駛領域。

Century, Beijing, Hongqi, Tesla, Han

國外無人駕駛汽車發展圖譜(重要事件一覽)

Century, Beijing, Hongqi, Tesla, Han

國外研究機構無人駕駛技術研發過程綜述

Century, Beijing, Hongqi, Tesla, Han

外國新技術力量對無人駕駛技術研究的貢獻(以谷歌為例)與美國和發達國家相比,中國的無人駕駛汽車研究起步較晚,始于20世紀80年代末。與專注于自主研發的外國車企不同,中國汽車制造商大多采取與國內研究機構合作的方式,高效開發無人駕駛技術。2011年,一汽集團與國防科技大學合作開發紅旗HQ3無人駕駛汽車,并完成了286公里的高速公路無人駕駛測試。2013年,百度啟動無人駕駛汽車項目,并與傳統車企開展合作;

隨后,高科技公司也加入了競爭。

Century, Beijing, Hongqi, Tesla, Han

國內無人駕駛汽車發展地圖集(重要事件一覽)

Century, Beijing, Hongqi, Tesla, Han

國內科研院所無人駕駛技術研發過程綜述

Century, Beijing, Hongqi, Tesla, Han

國內新技術力量對無人駕駛技術的研究貢獻(以百度為例)六大關鍵技術概述無人駕駛汽車的關鍵技術包括環境意識、精確定位、決策與規劃、控制與執行、高精度地圖與車聯網V2X、無人駕駛汽車測試與驗證技術。其中,環境意識、決策和規劃以及車輛控制都涉及人工智能的應用。

Century, Beijing, Hongqi, Tesla, Han

環境感知技術環境感知可以理解為使用傳感器套件對車身周圍的抖動和靜止物體進行三維重建。目前,環境意識技術有兩條技術路線。一種是以特斯拉為代表的以攝像頭為主導的多傳感器融合方案。另一種是以谷歌和百度為代表,以激光雷達為主導,其他傳感器為補充的技術方案。

Century, Beijing, Hongqi, Tesla, Han0

精確定位技術精確定位技術顧名思義,是讓汽車引導其物理位置,涉及慣性導航系統、輪速編碼器和軌道計算、衛星導航系統和SLAM自動導航系統。

Century, Beijing, Hongqi, Tesla, Han1

決策和規劃技術根據環境感知和導航子系統、自動駕駛汽車的行為決策和路徑規劃系統,結合給定的起點和終點來處理信息。目前,用于自動駕駛決策和規劃的專用芯片/計算平臺包括英特爾-Mobileye開發的EyeQX和NVIDIA Drive PX系列。

Century, Beijing, Hongqi, Tesla, Han2

控制與執行系統車輛控制平臺是無人車的核心部件,它控制著車輛的各種控制系統。車輛控制系統可分為兩部分:縱向控制(使用節氣門和制動器集成控制來跟蹤預定速度)和橫向控制(包括模擬駕駛員行為和分析車輛動力學)。

Century, Beijing, Hongqi, Tesla, Han3

高精度地圖和車輛聯網V2X為了更好地避免潛在風險,幫助車輛預測復雜的道路信息,如坡度、曲率、路線等,無人駕駛通常需要結合實時高精度地圖,而這種實時性能可以通過車輛聯網(V2X系統)來實現。

Century, Beijing, Hongqi, Tesla, Han4

人工智能在自動駕駛汽車中的應用

Century, Beijing, Hongqi, Tesla, Han5

自動駕駛汽車學術熱點的分布與遷移根據國際期刊大會的學術論文,AMiner計算并分析了自動駕駛領域全球h指數排名(一個國際公認的能夠準確反映學者學術成就的指數)的前1000名學者,并繪制了該領域學者(自動化車輛)的全球分布圖。

Century, Beijing, Hongqi, Tesla, Han6

自動駕駛領域學者全球分布圖

Century, Beijing, Hongqi, Tesla, Han7

根據各國自動駕駛人才統計圖,從全國范圍來看,美國是自動駕駛汽車研究學者最多的國家,其次是英國和中國,該領域的許多人才也都有……

在加拿大和意大利;從地區來看,西歐是自動駕駛人才的中心,而、美國東部等地區也吸引了大量人才。

Century, Beijing, Hongqi, Tesla, Han8

中國學者分布就中國而言,自主駕駛研究學者主要集中在北京、上海和南京,其次是Xi的、長沙、武漢和成都。

Century, Beijing, Hongqi, Tesla, Han9

根據全球自動駕駛h指數排名前1000位的專家學者的遷移路徑統計,美國是自動駕駛領域的大國,人才投入和產出大幅領先(流出略大于流入),其次是英國、德國、中國和加拿大,中國的人才流入大于人才外流。

Century, Beijing, Hongqi, Tesla, Han0

全球具有h指數(左)和性別(右)的自動駕駛人才統計從h指數來看,在全球自動駕駛h指數前1000名學者中,20至40名的學者數量最多(占40%),其次是40至60名的學者(占20%);就性別而言,男性自動駕駛學者在百分之九十七中的比例遠高于女性。

Century, Beijing, Hongqi, Tesla, Han1

中國h指數(左)和性別(右)自動駕駛人才統計圖在中國,h指數小于或等于10的學者占最多,占69%,h指數大于或等于60的學者占最少,僅占1%;

從性別來看,中國男性自動駕駛學者的比例為99%,遠高于女性。

Century, Beijing, Hongqi, Tesla, Han2

國外代表性研究學者

Century, Beijing, Hongqi, Tesla, Han3

目前,國內代表性研究人員的應用和趨勢自動駕駛的應用主要體現在公共交通、快速交通、老年人和殘疾人汽車類別。在公共交通方面,與汽車相比,它更能讓普通人受益,讓人們感受到人工智能和自動駕駛帶來的技術創新和便利,這也使技術成為最初的起點。今年3月,法國EasyMile的自動駕駛巴士EZ10成為加州第一輛沒有駕駛座的汽車,這也是第一家受益于加州新自動駕駛政策的公司。隨著全球老齡化問題加劇,自動駕駛技術正試圖彌補快遞等行業的勞動力短缺。隨著技術的成熟和市場普及程度的提高,無人配送將成為必然趨勢。本文是清華-中國工程院知識與智能聯合研究中心的自動駕駛前沿報告,將從技術、人才、應用和趨勢等維度對自動駕駛的產業發展進行盤點。無人駕駛:從科幻到地面自動駕駛,即使用傳感器和計算機系統的汽車智能駕駛在20世紀已有幾十年的歷史,在21世紀初呈現出接近實用化的趨勢。

Century, Beijing, Hongqi, Tesla, Han

通過對人類駕駛員長期駕駛實踐的理解,無人駕駛技術可以拆解為“環境感知決策和規劃控制與執行”過程中理解、學習和記憶的物化。根據美國國際汽車工程師學會2014年制定的SAE J3016標準,汽車自動化系統可分為六個級別:0級(無自動化)至5級(完全自動化)。該標準不僅被美國交通部采納為聯邦標準,也成為全球汽車行業評估自動駕駛水平的通用標準。

Century, Beijing, Hongqi, Tesla, Han

從技術角度來看,無人駕駛汽車是一個軟硬件結合的復雜智能自動化系統,已應用于自動控制技術、現代傳感技術、計算機技術、信息通信技術和人工智能。從戰略角度來看,自動駕駛具有更強的機動性,可以有效提高交通安全,實現節能減排,消除交通擁堵,促進產業轉型。畢馬威會計師事務所:2014年至2030年間,自動駕駛技術可以使全球車禍死亡人數減少2500人;IHS Automotive:無人駕駛生產汽車將于2025年推出,預計銷量為23萬輛;英特爾:到2050年,無人駕駛汽車市場的規模將達到7萬億美元。因此,自動駕駛汽車受到了世界各國政府前所未有的關注。國內外的大學和研究機構投入了大量的人力和物力,各大汽車公司、科技公司、汽車零部件供應商和自動駕駛汽車初創公司也在這一領域布局。

Century, Beijing, Hongqi, Tesla, Han

在國外,無人駕駛技術的興起可以追溯到20世紀70年代的實驗室。隨后,在1984年,國防高級研究計劃局(DARPA)與陸軍合作開展了自動地面車輛(ALV)項目;

同一時期,卡內基梅隆大學、斯坦福大學、麻省理工學院等美國著名大學相繼加入無人駕駛汽車的研究工作,著名的NavLab系列智能汽車來自卡內基梅倫大學。2009年,谷歌宣布開始開發司機項目,并于2012年5月獲得了美國(內華達州)首個自動駕駛汽車道路測試許可證;隨后,谷歌拆分了自動駕駛業務,成立了一家獨立的新公司Waymo。在谷歌的領導下,新的技術力量已經進入無人駕駛領域。

Century, Beijing, Hongqi, Tesla, Han

國外無人駕駛汽車發展圖譜(重要事件一覽)

Century, Beijing, Hongqi, Tesla, Han

國外研究機構無人駕駛技術研發過程綜述

Century, Beijing, Hongqi, Tesla, Han

外國新技術力量對無人駕駛技術研究的貢獻(以谷歌為例)與美國和發達國家相比,中國的無人駕駛汽車研究起步較晚,始于20世紀80年代末。與專注于自主研發的外國車企不同,中國汽車制造商大多采取與國內研究機構合作的方式,高效開發無人駕駛技術。2011年,一汽集團與國防科技大學合作開發紅旗HQ3無人駕駛汽車,并完成了286公里的高速公路無人駕駛測試。2013年,百度啟動無人駕駛汽車項目,并與傳統車企開展合作;

隨后,高科技公司也加入了競爭。

Century, Beijing, Hongqi, Tesla, Han

國內無人駕駛汽車發展地圖集(重要事件一覽)

Century, Beijing, Hongqi, Tesla, Han

國內科研院所無人駕駛技術研發過程綜述

Century, Beijing, Hongqi, Tesla, Han

國內新技術力量對無人駕駛技術的研究貢獻(以百度為例)六大關鍵技術概述無人駕駛汽車的關鍵技術包括環境意識、精確定位、決策與規劃、控制與執行、高精度地圖與車聯網V2X、無人駕駛汽車測試與驗證技術。其中,環境意識、決策和規劃以及車輛控制都涉及人工智能的應用。

Century, Beijing, Hongqi, Tesla, Han

環境感知技術環境感知可以理解為使用傳感器套件對車身周圍的抖動和靜止物體進行三維重建。目前,環境意識技術有兩條技術路線。一種是以特斯拉為代表的以攝像頭為主導的多傳感器融合方案。另一種是以谷歌和百度為代表,以激光雷達為主導,其他傳感器為補充的技術方案。

Century, Beijing, Hongqi, Tesla, Han0

精確定位技術精確定位技術顧名思義,是讓汽車引導其物理位置,涉及慣性導航系統、輪速編碼器和軌道計算、衛星導航系統和SLAM自動導航系統。

Century, Beijing, Hongqi, Tesla, Han1

決策和規劃技術根據環境感知和導航子系統、自動駕駛汽車的行為決策和路徑規劃系統,結合給定的起點和終點來處理信息。目前,用于自動駕駛決策和規劃的專用芯片/計算平臺包括英特爾-Mobileye開發的EyeQX和NVIDIA Drive PX系列。

Century, Beijing, Hongqi, Tesla, Han2

控制與執行系統車輛控制平臺是無人車的核心部件,它控制著車輛的各種控制系統。車輛控制系統可分為兩部分:縱向控制(使用節氣門和制動器集成控制來跟蹤預定速度)和橫向控制(包括模擬駕駛員行為和分析車輛動力學)。

Century, Beijing, Hongqi, Tesla, Han3

高精度地圖和車輛聯網V2X為了更好地避免潛在風險,幫助車輛預測復雜的道路信息,如坡度、曲率、路線等,無人駕駛通常需要結合實時高精度地圖,而這種實時性能可以通過車輛聯網(V2X系統)來實現。

Century, Beijing, Hongqi, Tesla, Han4

人工智能在自動駕駛汽車中的應用

Century, Beijing, Hongqi, Tesla, Han5

自動駕駛汽車學術熱點的分布與遷移根據國際期刊大會的學術論文,AMiner計算并分析了自動駕駛領域全球h指數排名(一個國際公認的能夠準確反映學者學術成就的指數)的前1000名學者,并繪制了該領域學者(自動化車輛)的全球分布圖。

Century, Beijing, Hongqi, Tesla, Han6

自動駕駛領域學者全球分布圖

Century, Beijing, Hongqi, Tesla, Han7

根據各國自動駕駛人才統計圖,從全國范圍來看,美國是自動駕駛汽車研究學者最多的國家,其次是英國和中國,該領域的許多人才也都有……

在加拿大和意大利;從地區來看,西歐是自動駕駛人才的中心,而、美國東部等地區也吸引了大量人才。

Century, Beijing, Hongqi, Tesla, Han8

中國學者分布就中國而言,自主駕駛研究學者主要集中在北京、上海和南京,其次是Xi的、長沙、武漢和成都。

Century, Beijing, Hongqi, Tesla, Han9

根據全球自動駕駛h指數排名前1000位的專家學者的遷移路徑統計,美國是自動駕駛領域的大國,人才投入和產出大幅領先(流出略大于流入),其次是英國、德國、中國和加拿大,中國的人才流入大于人才外流。

Century, Beijing, Hongqi, Tesla, Han0

全球具有h指數(左)和性別(右)的自動駕駛人才統計從h指數來看,在全球自動駕駛h指數前1000名學者中,20至40名的學者數量最多(占40%),其次是40至60名的學者(占20%);就性別而言,男性自動駕駛學者在百分之九十七中的比例遠高于女性。

Century, Beijing, Hongqi, Tesla, Han1

中國h指數(左)和性別(右)自動駕駛人才統計圖在中國,h指數小于或等于10的學者占最多,占69%,h指數大于或等于60的學者占最少,僅占1%;從性別來看,中國男性自動駕駛學者的比例為99%,遠高于女性。

Century, Beijing, Hongqi, Tesla, Han2

國外代表性研究學者

Century, Beijing, Hongqi, Tesla, Han3

目前,國內代表性研究人員的應用和趨勢自動駕駛的應用主要體現在公共交通、快速交通、老年人和殘疾人汽車類別。在公共交通方面,與汽車相比,它更能讓普通人受益,讓人們感受到人工智能和自動駕駛帶來的技術創新和便利,這也使技術成為最初的起點。今年3月,法國EasyMile的自動駕駛巴士EZ10成為加州第一輛沒有駕駛座的汽車,這也是第一家受益于加州新自動駕駛政策的公司。隨著全球老齡化問題加劇,自動駕駛技術正試圖彌補快遞等行業的勞動力短缺。隨著技術的成熟和市場普及程度的提高,無人配送將成為必然趨勢。2018年“618”大促期間,20多臺配送機器人出現在京東商城的上地配送站。在調度平臺的指揮下,首批三臺運送“618“商品訂單的配送機器人依次出發,并自動趕往訂單配送目的地。此外,自動駕駛汽車已經開始在老年人和殘疾人這兩個消費群體中使用。2012年,谷歌員工讓失去95%視力的Steve Mahan坐上了谷歌的自動駕駛汽車,展示了自動駕駛技術的巨大潛力。一方面,自動駕駛汽車的真正落地需要技術上的完善,包括高精度地圖和車聯網系統的建設,專用計算平臺/芯片的推出,以及安全高效的決策規劃算法和控制執行系統的實現;

另一方面,有必要完善相關政策法規,在確保產業發展安全和健康的同時,刺激技術發展。智慧認為,從歷史演繹的角度來看,自動駕駛作為未來高效、安全的交通運營系統的解決方案,已經從一開始的軍事科研項目轉變為科技公司進入汽車/出行領域的籌碼。其在汽車現代化轉型中的核心地位指向顛覆性的價值鏈重組(根據普華永道艾略特的說法:到2030年,僅數字出行服務的市場規模就將達到2.2萬億美元,但現有汽車制造商的利潤將減半)。科技企業正試圖通過信息技術的優勢整合連橫,傳統車企也在試圖調整戰略,與之競爭。2018年“618”大促期間,20多臺配送機器人出現在京東商城的上地配送站。在調度平臺的指揮下,首批三臺運送“618“商品訂單的配送機器人依次出發,并自動趕往訂單配送目的地。此外,自動駕駛汽車已經開始在老年人和殘疾人這兩個消費群體中使用。2012年,谷歌員工讓失去95%視力的Steve Mahan坐上了谷歌的自動駕駛汽車,展示了自動駕駛技術的巨大潛力。一方面,自動駕駛汽車的真正落地需要技術上的完善,包括高精度地圖和車聯網系統的建設,專用計算平臺/芯片的推出,以及安全高效的決策規劃算法和控制執行系統的實現;另一方面,有必要完善相關政策法規,在確保產業發展安全和健康的同時,刺激技術發展。智慧認為,從歷史演繹的角度來看,自動駕駛作為未來高效、安全的交通運營系統的解決方案,已經從一開始的軍事科研項目轉變為科技公司進入汽車/出行領域的籌碼。其在汽車現代化轉型中的核心地位指向顛覆性的價值鏈重組(根據普華永道艾略特的說法:到2030年,僅數字出行服務的市場規模就將達到2.2萬億美元,但現有汽車制造商的利潤將減半)。科技企業正試圖通過信息技術的優勢整合連橫,傳統車企也在試圖調整戰略,與之競爭。

標簽:世紀北京紅旗特斯拉

汽車資訊熱門資訊
地方拼車監管細則缺“安全條款” 專家建議訂單數據即時監測

在鄭州空姐遇害案后百余日,8月24日,浙江溫州再發順風車殺人案。滴滴出行宣布自8月27日零時起,在全國范圍內下線順風車業務,內部重新評估業務模式及產品邏輯。一系列監管舉措隨即展開。

1900/1/1 0:00:00
BAT"三分"車企朋友圈:Waymo闖入攪局

8月23日,馬化騰、李彥宏、馬云在首屆智博會上先后登場,闡述人工智能和自動駕駛的觀點。

1900/1/1 0:00:00
大眾公布We Share共享汽車計劃的細節

近日,大眾集團公布了下個十年目標:推出WeShare共享汽車項目,并且所有服務于該項目的車輛都將連接到一個云端操作系統,該云端存儲所有從客戶那里獲取個人數據,比如行駛的時長、里程等。

1900/1/1 0:00:00
寶馬發布產品轉型規劃,2025年全部為新能源車型

近日,據外媒報道,寶馬計劃到2025年之前,旗下車型將全部設計成混合動力車型或純電動車型。此外,寶馬還計劃到2030年前將所有M車型電動化。

1900/1/1 0:00:00
豐田、日產等車企將聯合回收鋰離子動力電池

8月25日,豐田、日產等日系車企聯合宣布計劃從10月份開始回收、處理報廢車的鋰離子動力電池。與當前整車企業個別委托專業拆解和再生利用網點處理相比,新體系實施后廢舊車輛的運輸費和維護費將有所減少。

1900/1/1 0:00:00
特斯拉德國股價跌逾3% 此前放棄私有化

特斯拉德國股價跌逾3,上周六特斯拉董事會決定放棄私有化。該計劃僅存活了17天便胎死腹中。周一歐洲市場早盤時段,在德國上市交易的特斯拉股價盤初下跌逾3。上周六特斯拉董事會決定放棄私有化。

1900/1/1 0:00:00
幣安下載官方app安卓歐意交易所APP下載
一区二区三区视频