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汽車智能化核心-智能駕駛

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發(fā)布時間:2022-05-22

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智能駕駛發(fā)展初衷

安全因素:汽車的基本功能是能從A點移動到B點,并且不發(fā)生碰撞或功能失效等問題。發(fā)展到現在,汽車的安全性和可靠性都得到了很大的改進,安全帶、安全氣囊和一系列被動安全碰撞機構,基本可以在50km/h的碰撞下保護駕駛員和乘客的安全。另外,隨著汽車的推廣,越來越多的人擁有自己的汽車,這使得駕駛員的駕駛素質參差不齊,雖然經過了一定的駕駛訓練和考試,但是交通狀況是多變的,有很大的不確定性,很難及時地做出正確選擇。不管是因為反應時間過長還是判斷失誤導致做出錯誤的決定,都有可能導致車禍的發(fā)生。
一些研究表明,人為失誤是大多數撞車事故的主要原因。印第安納大學的一項研究估計,人的因素,如超速、注意力不集中和注意力分散,在所有撞車事故中占92.6%。在較新的研究中,這個比例介于90%~95.4%之間。美國機動車碰撞起因調查(NMVCCS)認定肇事駕駛員占交通事故起因的94%(±2.2%),車輛和環(huán)境相關原因約占2%。調查報告還分析了駕駛員撞車的特殊原因,研究發(fā)現,在41%的撞車事故中,識別錯誤、分心或監(jiān)督不足是起因所在。此外最常見的錯誤是決策錯誤,占33%,如駕駛車輛太快來不及反應和錯誤判斷距離或速度。

這些人為錯誤轉化為巨大的經濟和生活質量損失。根據國家統(tǒng)計局的數據,近十年來每年的交通事故直接損失(車輛維修和交通設施維修)在9億~12億元人民幣之間,每年有約60000人死于交通事故,而且我國只認定因交通事故7天內死亡時,死因才定義為交通事故致死,所以每年死于交通事故的人只會更多。而自動駕駛的引入,將會極大地減少人為錯誤引起的交通事故,保護人民生命財產安全。由于大多數車禍是由人的識別或決策錯誤引起的,所以需要駕駛輔助系統(tǒng)來幫助駕駛員應對緊急狀況,縮短控制車輛的反應時間和提高車輛運行的穩(wěn)定性。

發(fā)展歷程
2009-2012:科研探索,學術積累
國家自然科學基金委員會 2009 年起每年舉辦一屆“智能車未來挑戰(zhàn)賽”,研發(fā)具有自然環(huán)境感知與智能行為決策能力的無人駕駛汽車,并通過真實道路環(huán)境下的自主行駛來檢驗研究成果。2011 年國防科技大學與一汽合作研發(fā)的紅旗 HQ3 無人駕駛車完成了從長沙至武漢286公里的高速全程無人駕駛實驗,標志著我國無人車在復雜環(huán)境識別、智能行為決策和控制等方面實現了新的技術突破。


2013-2016:互聯網巨頭下場,初創(chuàng)廠商涌入

2013 年百度開啟無人駕駛項目,陸續(xù)于北京、加州進行路測,并在烏鎮(zhèn)開放無人駕駛車輛試運營。華為與百度同年起步,與車企進行合作逐步邁入車聯網供應商序列。AutoX 于本階段尾聲入場,2016 年成立后于同年完成開放道路測試。小馬智行于 2016年 12月創(chuàng)立,切入 Robotaxi領域。景馳、Roadstar等相繼入局,自動駕駛浪潮襲來。

2017-2021:巨頭發(fā)力,邁入領先
此階段中國自動駕駛實現跨越式發(fā)展。百度發(fā)布Apollo 計劃并經 4 年演繹實現 Robotaxi落地商用探索,同時L4 級自動駕駛解決方案也已降維裝車量產;華為明確其市場定位,為主機廠提供優(yōu)質智能汽車解決方案,以自動駕駛、車聯網等核心技術賦能主機廠;自動駕駛獨角獸與小馬智行技術進程不斷推進,陸續(xù)推出、完善產品及服務。同時期,自動駕駛產業(yè)鏈逐漸成熟,上游核心傳感器廠家不斷涌現,下游場景解決方案紛紛開始落地。據 2021年加州 DMV發(fā)布的《2020年自動駕駛接管報告》數據顯示,中國自動駕駛領域的頭部參與者已逐漸成為國際自動駕駛行業(yè)領先選手,AutoX與Pony.ai 的 MPI(腳注:Miles per Intervention,平均每次接管的行駛里程間隔)指標上榜前五名,緊隨 Waymo、Cruise之后。
發(fā)展驅動因素
政策: 國內多部門出臺政策護航自動駕駛發(fā)展
計劃到 2025年,中國標準智能汽車的技術創(chuàng)新,產業(yè)生態(tài),基礎設施,法規(guī)標準,產品監(jiān)管和網絡安全體系基本形成。除了積極推進政策立法,2018 年開始,智能網聯汽車示范區(qū)也在全國陸續(xù)開花。除工信部合作推進的一批智能網聯或自動駕駛示范區(qū)成立外,陸續(xù)有部分省市通過與機構合作,或資本合作等形式,打造基于自身產業(yè)需求的智能網聯汽車測試場景。其中,以北京經濟技術開發(fā)區(qū)全域為核心的北京市高級別自動駕駛示范區(qū),是全球首個網聯云控高級別自動駕駛示范區(qū)。2021 年成立至今,目前已累計開放 1,000 公里自動駕駛測試道路,測試里程超過 300萬公里,開通 5G基站 5.64萬個。
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技術:汽車電子電氣架構由分布式走向集中,軟硬件解耦提高軟件開發(fā)效率
傳統(tǒng)汽車主要采用分布式電氣架構,即每個車載功能對應一個或多個 ECU(汽車電子控制器),各 ECU 之間通過 CAN 總線進行信號傳輸。ECU主要用于接收來自傳感器的信息,進行處理后,輸出相應的控制指令給到執(zhí)行器執(zhí)行。整車企業(yè)電控系統(tǒng)開發(fā)的主要工作(軟件算法,匹配標定等)都依托與ECU完成。

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隨著汽車電子化程度提升,車內 ECU 數量達到上百個,且由不同的供應商提供,存在算法無法協同、互相冗余、難以統(tǒng)一維護及統(tǒng)一進行 OTA 升級等痛點。為此,博世、大陸、安波福等 Tier 1 紛紛推出新一代電子電氣架構,其主要技術包括網關、域控制器及車載以太網等,實現汽車架構由分布式向域集中升級,最終走向中央計算,達到車云協同的效果。集中式的架構一方面可以減少算力冗余,提高利用率,同時集中式的控制器更方便協調多傳感器共同感知車內和車外環(huán)境,統(tǒng)籌決策。

汽車智能化核心-智能駕駛(下)

智能座艙加速汽車智能化進程