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智能网联汽车技术存在的问题和未来展望

时间:2021-10-20作者:江军
本文导读:这是一篇关于智能网联汽车技术存在的问题和未来展望的文章,智能网联汽车是汽车技术未来发展的重要方向,尤其在汽车保有量快速提升的情况下,具有智能化、联网化、可控化、数据化特征的智能网联汽车将有效改善我国现阶段的交通和出行情况。

  摘    要: 近年来,我国的汽车产品逐渐向着智能化和联网化发展,汽车使用者获得了新的体验,也对智能网联汽车技术给予了充分认可。从智能网联汽车技术发展情况出发,介绍了其关键技术内容,强调了智能网联汽车现阶段面临的主要问题,并分析了技术的未来发展趋势。

  关键词 :     智能网联汽车;技术;现状;趋势;

  0 、引言

  随着信息技术的快速发展,智能化和自动控制得到了快速的普及和应用,尤其在国家制定并颁布了《中国制造2025》战略部署后,智能技术与各个行业的结合更加紧密。汽车行业是我国的支柱性产业,汽车技术的发展直接关系到人们的出行体验和交通安全性,随着汽车的产销量不断提升,随之而来的交通堵塞、道路安全、环境污染等问题日益突出,传统汽车的转型升级已成为必然趋势。在汽车自动化与智能化技术不断提升的同时,互联网技术也逐渐与汽车技术实现融合,形成了智能网联汽车的新概念。车联网使汽车具备了信息交换和联通的功能,显着提高了汽车使用过程的安全性与操作便捷性,有效提高道路交通通行率,使智能网联汽车的应用价值得到进一步凸显。

  1、 智能网联汽车技术现状

  1.1、 技术发展情况

  随着时代的发展,生活的方方面面都向着智能化转变,智能网联汽车也逐渐进入人们的生活,该技术以高度自动化的汽车技术为基础,在汽车中合理布置更多的传感器、控制装置和信息传输设备,实现对汽车运行状态的更好掌控,提高汽车驾驶的便捷性。与此同时,将汽车的车机系统与互联网连接,汽车的运行数据、定位信息能够更好地与交通情况、天气数据、道路状况相结合,提升汽车行驶过程的安全性与合理性。

  近年来具有网联汽车特征的汽车产品显着增多,并逐渐与我们的生活相融合,以斑马平台、咖啡平台、谷歌平台为代表的汽车智能平台在汽车领域得到了广泛应用。从智能网联汽车的占比来看,现阶段的汽车仍以传统的汽车功能为主,具有智能网联汽车特征的汽车产品所占比例仍较低,这主要是受到传统汽车技术过大的影响。但从智能网联汽车的产量占比来看,2021年新车中具有智能网联私家汽车特征的产品已经达到98%以上。且据大数据统计,到2025年智能网联私家车的产量将接近100%。但与此同时,与智能联网汽车相配套的智能驾驶技术、车联网管控技术的应用还不充分,我国自主汽车企业产品中L3、L4级别的驾驶辅助技术预计要在2023年和2025年才能实现广泛应用[1]。

  1.2、 关键技术内容

  1.2.1 、信息联网技术

  信息联网技术主要是在传统的车机系统中增加能够实现无线联网功能相关硬件,并匹配车机的软件功能。硬件方面需要具备5G网络终端、中央处理器、通信单元、GPS定位模块,软件方面将网络功能与车机功能融合,使车机具备网络定位、网络控制、网络数据获取等功能,使汽车的软件功能进一步丰富[2]。
 

智能网联汽车技术存在的问题和未来展望
 

  1.2.2、 自动控制技术

  为提高智能网联汽车的可控性,应进一步增加现代汽车中的电控装置并丰富电控系统的功能。智能网联汽车所需的自动控制功能包括自动驱动、自动转向、自动制动、速度调节、挡位调节、驾驶模式调节、悬架调整、车内座椅调整、方向盘调整等,并利用可编程技术和算法技术使汽车的自动控制功能更加合理。

  1.2.3 、环境感知技术

  环境感知是汽车自主获取行驶位置周边信息的能力,智能网联汽车配备的环境感知技术包括视觉识别技术、雷达探测技术两类,视觉识别是在汽车的车身布置360°覆盖的摄像头模组,实现车身周边环境(包括底部)信息的全面实时获取,视觉技术的应用使智能网联汽车实现了车道保持、路况检测、全景导航等功能;雷达技术的应用主要在车前、车后和车侧位置,雷达的主要技术类型包括激光雷达、毫米波雷达、超声波雷达三类,利用雷达技术能有效实现主动刹车、自适应巡航等功能;将视觉识别技术、雷达探测技术与网络技术和卫星定位技术相结合,还能够利用定位和大数据信息实现自动超车、自动行驶、行程优化等众多功能[3]。

  1.2.4、 智慧云与大数据技术

  智慧云与大数据技术是车联网后的重要技术,智慧云平台的架构使汽车具备了全面的网络互动功能,使智能汽车成为了网络化的行驶工具,与大数据技术结合能实现网络数据交互、数据检索与存储、数据分析、数据挖掘等功能,使汽车的综合可控性得到了进一步完善,在云技术和大数据下,汽车的高精度导航、辅助定位、智能路线决策、行驶方案优化等都将得到明显提升。

  2 、现阶段面临的主要问题

  2.1 、先进技术的应用程度仍不足

  与国际化先进的汽车技术相比较,我国近年来在智能网联汽车的相关研究工作取得了十分显着的成绩,车机系统的智能化、人性化程度明显提升,但在汽车关键技术方面,如发动机、变速箱、综合控制技术、芯片技术等方面仍处于落后地位,造成了汽车基础技术无法满足智能系统的功能要求,影响了汽车整体技术的提升。

  2.2、 智能驾驶等相关法律法规不健全

  现阶段,我国道路法律法规关于汽车驾驶行为的条款多与驾驶员直接相关,对于智能网联汽车的适用性并不强,存在着智能驾驶技术、自动超车、自动刹车、自动停车入位等功能使用过程中的权责划分不清问题,导致很多驾驶员不愿轻易尝试智能网联汽车的相关产品,影响了汽车新技术的快速应用与优化升级[4]。

  2.3 、智能技术的应用可靠性仍待提升

  总体而言,智能网联汽车应用的时间还比较短,相关产品具有明显的技术更新趋势,很多技术和理念的应用没有经过足够的实践验证,智能控制技术、网络控制技术与传统汽车的结合仍有很大的匹配和可调整空间,智能软件系统的稳定性、可靠性也有很大优化空间,智能网联技术的很多功能还没有实现与汽车发展新趋势和驾驶员预期完美结合,实际应用过程仍存在较多的不确定因素。

  3、 未来发展趋势分析

  智能网联汽车是汽车技术未来发展的重要方向,尤其在汽车保有量快速提升的情况下,具有智能化、联网化、可控化、数据化特征的智能网联汽车将有效改善我国现阶段的交通和出行情况。

  3.1、 无人驾驶技术的应用

  现阶段,很多汽车研究机构和汽车生产厂商正大力研发无人驾驶技术,无人驾驶也将成为未来人们乘车出行的主要驾驶方式之一。随着无人驾驶技术的逐渐成熟,汽车上配备的无人驾驶辅助设备结合网络定位和卫星定位数据,将实现行驶过程众多信息的快速获取、判断,并及时实施驾驶的相关决策,与人工驾驶相比,无人驾驶技术理论上具有更高的可靠性。

  3.2、 网络数据的深度利用

  在车联网技术的基础上,未来的智慧汽车还应进一步提高对网络和大数据的应用,一方面可以利用大数据技术指导交通,使车机控制、交通信号、交通拥堵等数据形成良好的匹配关系,汽车行驶有效规避道路拥堵,信号灯的时间根据车机提供的拥堵数据实时调节,使智能网联汽车与交通系统结合成为有机的整体,有效缓解交通压力;另一方面利用卫星定位结合网络大数据技术,能够精准定位每一辆汽车的位置,车与车之间的距离、速度等关系在大数据网络的监管与指导下智能调整,有效减少车辆碰撞、刮蹭等交通事故的发生率[5]。

  3.3 、安全性能的进一步提升

  为提高智能网联汽车的驾驶安全性,汽车应从硬件和软件两个方面进行安全性的提升。一方面采用先进的合成材料替代传统车身金属材料,既保证行驶过程的经济性,又提高车辆碰撞、事故过程的安全性;另一方面,相对于人工驾驶而言,智能网联汽车利用视觉识别、雷达探测技术结合网络定位、数据支持、卫星定位等技术,不会出现人工驾驶过程中的驾驶疲劳、视野不良、疏忽大意、超速违规等问题,交通事故发生概率明显降低。

  4 、结语

  随着我国智能汽车体系的逐步建立,智能网联汽车已经走进人们的日常生活,为进一步提升新型汽车产品的市场影响力,汽车研究机构和生产企业应在智能性、网络化、可靠性、安全性、人性化等多个方面继续加强汽车新产品的整体品质,使我国的智能汽车产品逐步赶超国际水平,创建自主智能网联汽车优势品牌。

  参考文献

  [1]赵光辉,许美星.我国智能网联汽车产业的发展困境与应对策略[J] .时代汽车, 2020(13):9-10.
  [2]时本强.智能网联汽车技术发展现状及趋势[J] .农机使用与维修, 2021(3)-66-67.
  [3]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(1):2-9.
  [4]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(4):56-59.
  [5]范梦阳。智能网联汽车(ICV)技术的发展现状及趋势[J] .内燃机与配件。2021(9): 180-181.

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