篇智能網聯汽車基礎

第1章智能網聯汽車概述00

1.1智能網聯汽車的基本概念與內涵00

1.1.1智能網聯汽車定義00

1.1.2智能網聯汽車功能00

1.1.3智能網聯汽車等級00

1.2智能網聯汽車的體繫架構00

1.2.1智能網聯汽車的結構00

1.2.2智能網聯汽車的技術體繫0

1.3智能網聯汽車的發展與挑戰0

1.3.1新技術的發展與助推0

1.3.2智能網聯汽車發展面臨的挑戰0

本章小結0

習題0

參考文獻0

第2章智能網聯汽車基礎理論0

2.1車輛繫統動力學0

2.2駕駛員行為特性0

2.3交通流理論0

2.4自動控制理論0

2.5機器學習理論0

2.6數據挖掘與分析0

2.7多傳感器融合感知0

2.8可靠性設計理論0

本章小結0

習題0

參考文獻0

第3章智能網聯汽車設計0

3.1智能網聯汽車設計概述0

3.1.1智能網聯汽車產品規劃0

3.1.2智能網聯汽車設計思想0

3.2智能網聯汽車場景與功能0

3.2.1智能網聯汽車場景0

3.2.2智能網聯汽車功能0

3.3智能網聯汽車架構設計0

3.3.1智能網聯汽車電子電氣架構設計0

3.3.2智能網聯汽車軟件架構設計0

3.3.3智能網聯汽車車路雲總體架構設計0

3.4智能網聯汽車智能駕駛模塊設計0

3.4.1智能駕駛硬件模塊0

3.4.2智能駕駛功能應用算法模塊0

3.5智能網聯汽車人機交互設計0

3.5.1人機交互設計策略0

3.5.2汽車智能座艙設計0

本章小結0

習題0

參考文獻0

··
··
第二篇智能網聯汽車核心技術
第4章智能網聯汽車環境感知0

4.1環境感知技術概述0

4.1.1環境感知繫統簡介0

4.1.2環境感知繫統構成0

4.2智能網聯汽車傳感器0

4.2.1視覺傳感器0

4.2.2毫米波雷達0

4.2.3激光雷達0

4.2.4超聲波雷達0

4.3智能網聯汽車感知技術0

4.3.1視覺感知技術0

4.3.2毫米波雷達感知技術0

4.3.3激光雷達點雲感知技術0

4.3.4道路環境綜合感知技術0

4.4典型環境感知繫統介紹0

4.4.1自動駕駛試驗車感知繫統集成方案0

4.4.2自動駕駛試驗車感知繫統功能實現0

本章小結

習題

參考文獻

第5章自動駕駛地圖與定位

5.1自動駕駛地圖與定位概述

5.1.1自動駕駛地圖與定位簡介

5.1.2自動駕駛地圖的表達形式與應用場景

5.2自動駕駛定位技術

5.2.1衛星慣導組合定位技術

5.2.2地圖匹配定位技術

5.2.3SLAM融合定位技術

5.3自動駕駛地圖構建技術

5.3.1自動駕駛地圖采集繫統

5.3.2自動駕駛地圖制作方法

5.3.3自動駕駛地圖格式規範

5.4自動駕駛地圖更新技術

5.4.1集中式更新技術

5.4.2眾源式更新技術

本章小結

習題

參考文獻

第6章智能網聯汽車決策與規劃

6.1決策規劃技術概述

6.2分解式決策規劃技術

6.2.1周車行為預測

6.2.2駕駛意圖選擇

6.2.3動態軌跡規劃

6.3集中式自主決策技術

6.3.1監督學習型自主決策

6.3.2強化學習型自主決策

6.4典型路徑規劃算法

6.4.1柵格地圖搜索算法

6.4.2特征地圖搜索算法

本章小結

習題

參考文獻

第7章智能網聯汽車運動控制

7.1智能網聯汽車運動控制概述

7.2關鍵執行部件建模與控制

7.2.1驅動裝置建模與控制

7.2.2線控轉向建模與控制

7.2.3線控制動建模與控制

7.3車輛狀態估計與參數辨識

7.3.1車輛關鍵狀態估計

7.3.2車輛模型參數辨識

7.3.3道路參數動態估計

7.4智能網聯汽車自主控制技術

7.4.1汽車縱向控制

7.4.2汽車橫向控制

7.4.3底盤域協同控制

7.4.4極限工況車輛控制

7.4.5隊列網聯控制

本章小結

習題

參考文獻

第8章智能網聯汽車網聯通信

8.1智能網聯汽車網聯通信概述

8.1.1汽車網聯通信繫統簡介

8.1.2汽車網聯通信發展趨勢

8.2車內網通信技術

8.2.1CAN

8.2.2LIN

8.2.3MOST網絡

8.2.4汽車以太網

8.3車聯網通信技術

8.3.1移動通信技術

8.3.2DSRC技術

8.3.3CV2X技術

8.3.4DSRC與CV2X的技術比較

8.3.5全球頻譜政策及分配

本章小結

習題

參考文獻

第9章智能網聯汽車安全

9.1智能網聯汽車安全概述

9.1.1智能網聯汽車安全簡介

9.1.2智能網聯汽車安全問題

9.2智能網聯汽車功能安全

9.2.1功能安全概念階段

9.2.2功能安全設計開發

9.2.3功能安全管理

9.3智能網聯汽車預期功能安全

9.3.1預期功能安全概念

9.3.2預期功能安全設計開發

9.3.3預期功能安全保障技術

9.4信息安全

9.4.1信息安全概念

9.4.2信息安全體繫設計

9.4.3信息安全保障技術應用

9.5人員安全防護

9.5.1智能網聯汽車不可避免踫撞事故誘因與特征

9.5.2危險狀態下人體損傷嚴重性預測

9.5.3人員智能安全保護

本章小結

習題

參考文獻

第10章智能網聯汽車測試評價

10.1智能網聯汽車測試評價概述

10.1.1測試方法

10.1.2測試場景

10.1.3測試工具鏈

10.1.4評價體繫與方法

10.2虛擬仿真測試關鍵技術

10.2.1行駛場景模型

10.2.2感知傳感器模型

10.3硬件在環與車輛在環測試關鍵技術

10.3.1硬件在環測試技術

10.3.2車輛在環測試技術

10.4試驗場及開放道路測試關鍵技術

10.4.1試驗場測試

10.4.2試驗場測試裝備關鍵技術

10.4.3開放道路測試裝備關鍵技術

10.5智能網聯汽車測試評價方法與標準體繫

10.5.1智能網聯汽車測試方法

10.5.2智能網聯汽車評價規程

10.5.3智能網聯汽車標準體繫

本章小結

習題

參考文獻

第三篇智能網聯汽車應用
第11章輔助駕駛繫統應用

11.1L0級輔助駕駛繫統應用

11.1.1自動緊急制動繫統

11.1.2自動緊急轉向繫統

11.2L1級輔助駕駛繫統應用

11.2.1主動巡航控制繫統

11.2.2車道保持輔助繫統

11.3L2級輔助駕駛繫統應用

11.3.1領航輔助繫統

11.3.2自動泊車繫統

本章小結

習題

參考文獻

第12章自動駕駛繫統應用

12.1L3級自動駕駛繫統應用

12.1.1交通擁堵自動駕駛繫統

12.1.2自主代客泊車繫統

12.2L4級自動駕駛繫統應用

12.2.1封閉場景自動駕駛繫統應用

12.2.2城市道路自動駕駛繫統應用

12.2.3高速公路自動駕駛繫統應用

本章小結

習題

參考文獻

第13章車路協同繫統應用

13.1車路協同繫統

13.1.1繫統總體架構

13.1.2繫統的特征

13.1.3繫統演進階段

13.2車路協同輔助駕駛和自動駕駛應用

13.2.1車路協同輔助駕駛應用

13.2.2車路協同自動駕駛應用

13.3車聯網應用

13.3.1數據共享服務

13.3.2駕駛輔助類應用

本章小結

習題

參考文獻

第14章智能網聯雲控繫統應用

14.1智能網聯雲控繫統概述

14.2雲控繫統工程設計方法與應用概述

14.3典型智能網聯雲控繫統介紹

14.3.1雲控車輛預測性巡航控制

14.3.2雲控車輛路口綠波通行

14.3.3支撐數字映射的跨域感知

14.3.4城市車流混合引導控制

本章小結

習題

參考文獻

附錄

附錄A智能網聯汽車知識結構圖

附錄B常用術語中英文對照表

智能化和網聯化是當前全球新一輪汽車產業變革的核心特征，也是新一代人工智能和信息技術的重要應用領域，智能網聯汽車是互聯網、5G通信、雲計算、人工智能、大數據等先進技術的集成載體和應用平臺。這些技術的融合應用，不僅將徹底變革汽車產業鏈、技術鏈和價值鏈，還將推動持續創新和技術突破，促進相關產業之間深度交叉融合，形成全新的產業生態體繫，為我國汽車產業的全面轉型升級提供了重大機遇。智能網聯汽車與交通繫統、能源體繫、城市運行與社會生活緊密結合，是一項集智慧城市、智慧交通和智能服務於一體的重大繫統工程，更承載了我國經濟戰略轉型、重點突破和構建未來創新社會的重要使命。加快推動智能網聯汽車創新發展，對我國經濟社會發展具有十分突出的戰略意義。
中國汽車工程學會發布的《智能網聯汽車產業人纔需求預測報告》顯示，到2025年我國智能網聯汽車研發人纔淨缺口預計為1.3萬~3.7萬人。以車輛工程為基礎的“汽車＋”高層次復合型人纔仍然非常稀缺，這也是智能網聯汽車產業發展的當務之急。在此形勢下，受中國科學技術協會委托，中國汽車工程學會組織車輛工程及關聯交叉領域專家共同編寫了《智能網聯汽車導論》教材，以積極應對新一代人纔培養的需求與挑戰。本教材繫統且全面地介紹了智能網聯汽車核心技術及其發展，既可以作為車輛、交通、計算機、電子信息、自動化等專業的導論類教材，也可以作為汽車技術人員深入了解智能網聯汽車的學習參考用書。
本教材是中國科協新一代信息技術繫列叢書之一，諸多專家學者為其編寫付出了辛勞和智慧。中國汽車工程學會承擔了本教材的前期調研、組織編寫和推廣宣傳工作，為保證教材的編寫質量，設立了編審委員會，編委會辦公室溝通協調多家參與單位，保證了編寫工作的扎實推進。清華大學出版社承擔了本教材的出版工作。
本教材編寫團隊專家包括清華大學、同濟大學、北京航空航天大學、北京理工大學、東南大學、吉林大學、江蘇大學、湖南大學、上海交通大學、北京郵電大學、重慶大學、深圳大學、武漢大學、廈門大學、浙大城市學院、浙江工業大學等高等院校的教師以及上海汽車集團股份有限公司、蔚來控股有限公司、深圳市大疆創新科技有限公司、中國汽車工程研究院股份有限公司等企業具有豐富實踐經驗的汽車工程師，在此對為本教材面世做出貢獻的單位和個人一並表示感謝。
當前，智能網聯汽車技術仍處於快速發展階段，編寫團隊的工作，不可避免地存在一定的不足或疏漏，歡迎廣大讀者批評指正。希望本教材的出版對智能網聯汽車的知識普及和技術發展起到積極的引導作用。

2022年3月