智能網聯技術

本書全面介紹智能網聯技術的關鍵知識點，並通過虛擬模擬平臺對智能網聯的關鍵知識點進行深入講解與模擬實現。全書共10章，第1、2章簡要介紹智能網聯的發展歷程、定義、生態、應用場景、技術架構及相關的關鍵技術；第3～9章詳細介紹智能網聯的關鍵技術，包括環境感知、高精度定位與高精度地圖、智能決策、協同控制、信息交互、雲控平臺、車路協同、測試與評價等；第10章介紹本書實驗所需的智能網聯模擬平臺的開發方法，從平臺架構、平臺數據結構定義、環境搭建、開發指導、模擬實現等方面為讀者提供開發指南。 本書適合作為高等院校電腦科學與技術、軟件工程、智能網聯專業高年級本科生、研究生的教材，也可供對智能網聯技術比較熟悉並且對自動駕駛及智能交通有所瞭解的開發人員、廣大科技工作者和研究人員參考。

目錄

第1章智能網聯概述1

1.1發展歷程1

1.1.1智能化1

1.1.2網聯化3

1.2演進模式6

1.3分級標準7

1.3.1智能化分級標準7

1.3.2網聯化分級標準9

1.4內涵及生態12

1.4.1概念內涵12

1.4.2產業生態12

1.5應用場景14

1.5.1交通安全類14

1.5.2交通效率類15

1.5.3信息服務類16

1.6實踐與練習17

1.6.1先進駕駛輔助系統17

1.6.2場景設計18

1.6.3模擬實現22

第2章智能網聯關鍵技術24

2.1關鍵技術架構24

2.2車輛關鍵技術25

2.3信息交互關鍵技術26

2.4基礎支撐關鍵技術27

2.5車載平臺28

2.6基礎設施30智能網聯技術目錄2.7實踐與練習30

2.7.1協同駕駛30

2.7.2模擬實現32

第3章環境感知技術36

3.1定位傳感技術36

3.1.1衛星導航36

3.1.2慣性導航38

3.1.3環境特徵匹配39

3.2雷達傳感技術40

3.2.1超聲波雷達40

3.2.2毫米波雷達41

3.2.3激光雷達42

3.3聽覺傳感技術43

3.3.1自動語音識別44

3.3.2自然語言理解45

3.3.3語音合成46

3.4視覺傳感技術46

3.4.1視覺定位47

3.4.2目標識別48

3.4.3目標跟蹤49

3.4.4目標測距50

3.5姿態傳感技術52

3.6實踐與練習55

3.6.1多模態感知系統55

3.6.2模擬實現56

第4章高精度定位與高精度地圖59

4.1高精度定位技術59

4.1.1差分定位技術59

4.1.2精密單點定位技術60

4.1.3PPPRTK技術61

4.2高精度地圖62

4.2.1基本特徵62

4.2.2構成要素63

4.2.3製作和更新66

4.2.4高精度地圖的作用68

4.3面向復雜場景的融合方案70

4.3.1視覺/雷達傳感受限場景70

4.3.2衛星定位受限場景71

4.4實踐與練習72

4.4.1繪制高精度地圖72

4.4.2實現過程72

第5章智能決策與協同控制關鍵技術76

5.1協同感知76

5.2融合預測77

5.2.1軌跡預測77

5.2.2交通狀態預測80

5.3規劃決策81

5.3.1全局規劃81

5.3.2局部規劃82

5.4協同控制82

5.4.1車輛運動控制技術82

5.4.2車車協同控制技術84

5.4.3車路協同控制技術85

5.5實踐與練習87

5.5.1基於協同感知的車輛預警87

5.5.2模擬實現88

第6章信息交互關鍵技術89

6.1無線通信技術89

6.1.1DSRC技術89

6.1.2CV2X技術90

6.2大數據技術92

6.2.1大數據採集與預處理92

6.2.2大數據存儲與管理93

6.2.3大數據分析與挖掘94

6.2.4大數據展現與應用95

6.3人工智能技術95

6.4人機交互技術97

6.4.1基本原理97

6.4.2交互設計98

6.5雲平臺技術98

6.6信息安全技術100

6.6.1終端信息安全100

6.6.2雲平臺信息安全100

6.6.3網絡傳輸安全101

6.6.4數據信息安全101

6.7練習與實踐102

6.7.1交通安全互動體驗艙102

6.7.2設計實現103

第7章雲控平臺關鍵技術105

7.1雲控平臺定義105

7.2雲控平臺架構106

7.2.1中心雲106

7.2.2區域雲107

7.2.3邊緣雲108

7.3雲控平臺關鍵技術108

7.3.1邊緣雲架構技術109

7.3.2動態資源調度技術109

7.3.3感知與時空定位技術109

7.3.4雲網一體化技術110

7.4雲控平臺能力110

7.5雲控平臺應用111

7.5.1智能網聯駕駛服務111

7.5.2智能交通應用112

7.6實踐與練習112

7.6.1交通流優化控制策略112

7.6.2模擬實現113

第8章車路協同關鍵技術114

8.1概念與內涵114

8.2發展階段115

8.3體系架構116

8.4路側智能設備117

8.5車載終端118

8.6通信網絡118

8.7應用探索119

8.7.1基礎應用場景119

8.7.2增強應用場景120

8.8實踐與練習121

8.8.1場站路徑引導服務121

8.8.2協作式車輛編隊管理121

8.8.3弱勢群體安全通行122

8.8.4交叉路口協作式通行122

8.8.5匝道協作式通行123

第9章測試與評價關鍵技術124

9.1測試場景124

9.1.1場景要素124

9.1.2場景構建125

9.2測試方法126

9.2.1模擬測試126

9.2.2場地測試127

9.2.3實際道路測試129

9.3測試流程130

9.4評價體系131

9.4.1安全131

9.4.2體驗132

9.4.3配置133

9.5實踐與練習133

9.5.1安全文明駕駛場景——禮讓校車134

9.5.2安全文明駕駛場景——並道禮讓134

9.5.3危險駕駛場景——醉酒駕駛135

9.5.4危險駕駛場景——旁車制動136

9.5.5危險駕駛場景——三車關聯事故138

9.5.6交通安全場景——遠近光燈139

第10章智能網聯模擬平臺開發指南142

10.1平臺簡介142

10.2平臺架構145

10.3平臺數據結構定義148

10.3.1本車數據協議148

10.3.2環境動態數據149

10.3.3路測數據150

10.3.4車輛控制協議152

10.3.5循跡行駛路徑點協議152

10.3.6車速控制指令152

10.3.7駕駛行為評估協議153

10.4環境搭建154

10.4.1運行環境搭建154

10.4.2開發環境搭建155

10.5開發指導158

10.5.1高精度地圖158

10.5.2本車狀態數據166

10.5.3車輛控制168

10.6實踐與練習171

10.6.1駕駛行為評估171

10.6.2模擬實現172

附錄A重要術語175

附錄B重要縮略語177

參考文獻178