智能网联汽车系统综述

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智能网联汽车系统综述

Connected and automated vehicle systems: Introduction and overview By Steven E. Shladover (2017)

智能化和网联化系统可以提升交通系统运行水平，但是大众媒体往往混淆了CV和AV的概念，本文旨在解释二者直接区别，并指出潜在的协同作用。

CV发展已超过15年，通过DSRC的建设和应用来提升交通系统。AV发展此起披伏，目前已是第四波，由美国国防部项目推动，Google的入局引领发展。

AV话题误导的原因之一在于不准确术语的使用，在牛津英语词典中，“automation”（自动化）的定义是用电子和机械设施来代替人力，但是目前其他术语“driverless”（无人驾驶）、“self-driving”（无人驾驶）、“autonomous”（自主的）等使用不合适。

无人驾驶意味着驾驶任务完全由机器完成，目前大部分系统达不到。自主驾驶以为着独立和自给自足，车辆需要靠自身完成驾驶任务，相当于最高水平的自动驾驶。如果车辆需要与外界信息交互和协商通行，那么用“协同”也比“自主”更合适。自主驾驶的概念实际上是无意义的，因为车辆总归是要服务人的需求驾驶，那么就永远达不到自主驾驶。Autonomous和Automated要注意区分开。

美国交通部：Vehicle-Infrastructure Integration (VII)
欧洲：Cooperative ITS
PATH：人车路协同

• CV environment and options
• V2V (vehicle to vehicle); 协同碰撞预警、协同冲突消解、刹车联动、协同自适应性巡航控制、紧密队列控制、交叉口/匝道协同通行、实时公交检测，
  这些技术对时效性和安全性具有高要求，需要低延迟、高可靠性系统支持
• V2I (vehicle to infrastructure);交通状态检测、车辆检测、交通信号感应、电子收费
• I2V (infrastructure to vehicle);交通信号感知、交通状态/天气感知、路线规划、封闭设施管制、行驶速度规划、队尾提醒、变道支持
• V2P (vehicle to pedestrian); 包括行人、自行车
• V2X (vehicle-to-anything). 类似于物联网概念

美国主推DSRC用于支持V2V和I2V
CV的发展具有一些限制：

• 建设预算庞大，而后期的运行和维护更是费钱
• 需要培训具有专业技能的人才来运营和使用
• CV系统建设的费用和好处难以估计，需要研究院所和高校给政府决策
• 区域建设不一致问题会导致CV车在未建设区域不能使用，影响购买者动力

自动驾驶汽车的发展历程比网联汽车更长久、也更复杂。从19世纪30年代以来，前后历经四个高潮，目前处于第四个高潮，是由Google的研究工作为标志之一，随后大量媒体的宣传，使得自动驾驶引起了全球关注。

当前自动驾驶发展挑战之一是管理公众、政府机构等对于自动驾驶不切实际的期待，在媒体的误导下，许多人以为自动驾驶将会在未来几年或几十年内就能实现。另一个挑战是对于自动驾驶术语的误用。

文中还指出，最高级别的自动驾驶可以颠覆交通系统的运营，但对于未来何时能够实现还未可知。而低级别的自动驾驶是目前迅速发展的，需要引起关注。

自动驾驶分级，但是对何时能实现需要有规划。

L1和L2在短期内都比较好实现，L1是驾驶辅助，一定程度上可以提高安全性，但L2系统应用，需要驾驶人时刻监督，但可能因其他活动而分心，因此安全性不太确定
L3需要接管，但是接管效率与安全性不能确定。L4可以代替驾驶人驾驶，但是需要确定确定好ODD。