西藏智能網(wǎng)聯(lián)汽車基礎(chǔ)條件可行性研究

惠文棟

西藏職業(yè)技術(shù)學(xué)院 西藏拉薩市 850000

1 智能汽車的概念

智能網(wǎng)絡(luò)汽車分為五個(gè)級(jí)別：駕駛輔助、部分自動(dòng)駕駛、有條件自動(dòng)駕駛、高度自動(dòng)駕駛、全自動(dòng)駕駛。以寶馬5系為例，介紹了智能網(wǎng)聯(lián)汽車在泊車、碰撞、側(cè)碰撞、車道偏離預(yù)警、盲點(diǎn)監(jiān)控、交叉警告等方面的應(yīng)用。

自動(dòng)巡航系統(tǒng)配有駐車及啟動(dòng)功能，可在車輛行駛或擁堵時(shí)，為司機(jī)提供最好的輔助。在汽車的高速行駛中，直到汽車停止運(yùn)行，系統(tǒng)都能正常工作。在這個(gè)區(qū)間，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)調(diào)整車輛的距離和速度。

主動(dòng)定速巡航控制系統(tǒng)，具有停車、啟動(dòng)等功能，當(dāng)前面無車時(shí)，自動(dòng)調(diào)整速度，當(dāng)前方無車時(shí)，雷達(dá)會(huì)自動(dòng)識(shí)別出前方有低速行駛的車輛，并自動(dòng)調(diào)整車距。該系統(tǒng)的77GHz雷達(dá)感應(yīng)器能夠識(shí)別出最大距離200米的最前方的交通工具，這主要取決于天氣狀況。利用改進(jìn)的雷達(dá)感應(yīng)器檢測功能，能夠根據(jù)駕駛員輔助立體照相機(jī)的影像資料進(jìn)行標(biāo)定，并能夠?qū)︵徑缆飞系能囕v進(jìn)行識(shí)別。當(dāng)這些車進(jìn)入你的車道時(shí)，自動(dòng)定速巡航控制系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)調(diào)整速度，以適應(yīng)進(jìn)入或者前面的車輛。司機(jī)選擇的時(shí)間間隔將持續(xù)地持續(xù)。

2 智能汽車的碰撞警告

側(cè)向撞擊預(yù)警系統(tǒng)可以幫助司機(jī)避免側(cè)向碰撞。辨認(rèn)自己的車旁有車輛或護(hù)欄等。當(dāng)有側(cè)向撞擊的可能性時(shí)，司機(jī)會(huì)被警告不要撞到。

四個(gè)雷達(dá)感應(yīng)器監(jiān)測汽車附近的環(huán)境，在各種光照條件下，都能以氣象為主要依據(jù)。雷達(dá)傳感器用于汽車側(cè)撞預(yù)警系統(tǒng)的識(shí)別。當(dāng)發(fā)生碰撞時(shí)，在車外的反光鏡中會(huì)有相應(yīng)的閃光，同時(shí)方向盤也會(huì)震動(dòng)。

司機(jī)通過積極的轉(zhuǎn)向介入，將汽車帶到自己的車道安全地帶。在70-21千米/小時(shí)的速度下，進(jìn)行輔助轉(zhuǎn)向的介入。方向盤可以感應(yīng)到轉(zhuǎn)向干涉，但是司機(jī)可以在任何時(shí)候手動(dòng)地操縱它。

車道偏離警報(bào)系統(tǒng)在超過70公里/小時(shí)的速度下記錄了道路標(biāo)志，并且當(dāng)司機(jī)無意中離開了該車道時(shí)，它會(huì)提醒司機(jī)。副駕駛員立體照相機(jī)可以提供所需要的交通工具和交通標(biāo)志。根據(jù)與其所在車輛的相對(duì)位置誤差，給出相應(yīng)的警示。至少有一條可以發(fā)出警報(bào)的車道分界線被確認(rèn)。

當(dāng)司機(jī)無意中越過了交通標(biāo)志或越過了車道的界限時(shí)，方向盤會(huì)發(fā)出輕微的震動(dòng)，從而收到觸感警報(bào)，并作出相應(yīng)的反應(yīng)。方向盤的震動(dòng)和通過標(biāo)志線時(shí)的震動(dòng)相似。當(dāng)司機(jī)沒有回應(yīng)來自車道偏離警報(bào)系統(tǒng)的警示信號(hào)并跨過路口標(biāo)志時(shí)，它會(huì)使用一個(gè)短時(shí)的主動(dòng)轉(zhuǎn)向干涉幫助來維持它的行駛。如果司機(jī)在通過車道時(shí)操縱了方向指示燈，那么該系統(tǒng)將會(huì)提示該車輛的行駛方向發(fā)生變化，并且沒有任何警示信號(hào)。

盲區(qū)監(jiān)控系統(tǒng)又稱為車道改變預(yù)警，它可以檢測到自己的車輛在行駛時(shí)會(huì)遇到的危險(xiǎn)狀況。比如，當(dāng)有一輛車從后面疾馳而來，或者車子處于盲區(qū)時(shí)，就會(huì)發(fā)生這樣的情況。

司機(jī)們自己也許不能或難以判斷這個(gè)狀況，尤其是在昏暗的環(huán)境中。該雷達(dá)感應(yīng)器可以在任意光照情況下識(shí)別盲區(qū)中的交通工具。為此，該傳感器能夠有效地探測70米以內(nèi)的距離，這很大程度上依賴于氣候條件。在70-21千米/小時(shí)的速度下進(jìn)行輔助轉(zhuǎn)向干預(yù)。主動(dòng)的轉(zhuǎn)向干涉可以由方向盤來感知，但是司機(jī)可以在任何時(shí)候進(jìn)行。

通過路口預(yù)警系統(tǒng)可以識(shí)別從側(cè)向或從正面或背面逼近的汽車。當(dāng)汽車駛離停車場或駛?cè)胧致房跁r(shí)，可以向司機(jī)提示交叉路口的狀況，并在需要時(shí)發(fā)出警示。

如果發(fā)現(xiàn)了一個(gè)以目前速度行駛的物體，將會(huì)在3秒之內(nèi)進(jìn)入到汽車的前面或者后面，那么就會(huì)有一個(gè)視覺和聽覺的警報(bào)。當(dāng)車輛速度低于7公里/小時(shí)時(shí)，啟動(dòng)交叉駕駛警報(bào)。該雷達(dá)感應(yīng)器可以在30-40米的距離上對(duì)目標(biāo)進(jìn)行檢測。

3 智能網(wǎng)聯(lián)汽車的定義

智能網(wǎng)聯(lián)汽車是將車載傳感器、控制器、執(zhí)行器等設(shè)備集成到現(xiàn)代通訊和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中，實(shí)現(xiàn)車與X（車、路、行人、云端等）智能信息交換、共享，具備復(fù)雜環(huán)境感知、智能決策、協(xié)同控制等功能，可實(shí)現(xiàn)車輛“安全、高效、舒適、節(jié)能”行駛，并最終可實(shí)現(xiàn)替代人來操作的新一代汽車。

在普通車輛上加裝先進(jìn)的傳感器、控制器、執(zhí)行器等設(shè)備，實(shí)現(xiàn)與車、路、人等的信息交流，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛的智能環(huán)境感知，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛的安全與危險(xiǎn)狀況的分析，并根據(jù)人的意志，實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛的操縱。

當(dāng)前，智能汽車的典型代表是采用了先進(jìn)的駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS)，例如：前方碰撞預(yù)警系統(tǒng)、車道偏離預(yù)警系統(tǒng)、盲區(qū)監(jiān)控系統(tǒng)、駕駛員疲勞預(yù)警系統(tǒng)、車道保持系統(tǒng)、制動(dòng)輔助系統(tǒng)、自適應(yīng)巡航系統(tǒng)、汽車泊車輔助系統(tǒng)，自適應(yīng)前照明系統(tǒng)，夜視輔助系統(tǒng)，平視顯示系統(tǒng)，全景泊車系統(tǒng)。ADAS的配置愈多，其智能愈高，其最終目標(biāo)就是無人駕駛。

4 西藏智能網(wǎng)聯(lián)汽車現(xiàn)狀調(diào)查

4.1 西藏智能網(wǎng)聯(lián)汽車可行性研究方法

本文的主要研究任務(wù)是基于SWOT分析方法對(duì)西藏智能網(wǎng)聯(lián)汽車進(jìn)行可行性探究。(1)文獻(xiàn)綜合法:通過查閱相關(guān)資料和期刊,獲取與西藏聯(lián)網(wǎng)有關(guān)方面最新研究成果,了解其發(fā)展現(xiàn)狀,為本文提供理論依據(jù);并通過國內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)及成果經(jīng)驗(yàn)借鑒、吸收我國自主研發(fā)的智能車輛系統(tǒng)中存在不足之處以及在未來發(fā)展中應(yīng)進(jìn)一步完善改進(jìn)建議。本文研究目標(biāo)是基于SWOT分析方法對(duì)現(xiàn)有典型車型汽車進(jìn)行全面深入地比較分析后提出相應(yīng)解決方案(2)實(shí)地調(diào)查法:通過對(duì)西藏智能網(wǎng)聯(lián)汽車的深入研究,收集數(shù)據(jù)資料,并進(jìn)行分析整理得到全面、準(zhǔn)確的結(jié)論;然后針對(duì)調(diào)研成果提出相應(yīng)解決方案(3)統(tǒng)計(jì)分析法:以西藏聯(lián)網(wǎng)智能車輛系統(tǒng)為研究對(duì)象,對(duì)其數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、整理和分類,并根據(jù)收集到的相關(guān)資料進(jìn)行歸納總結(jié)。

4.2 西藏智能網(wǎng)聯(lián)汽車現(xiàn)狀調(diào)查與結(jié)果

西藏智能網(wǎng)聯(lián)汽車的現(xiàn)狀包括以下幾個(gè)方面：(1)交通發(fā)展迅速，車輛數(shù)量急劇增長，但目前的技術(shù)水平還不能滿足需求。由于國家對(duì)西藏地區(qū)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)等各方面都制定了相應(yīng)政策和措施來促進(jìn)其發(fā)展。因此在未來幾年內(nèi)我國將大力支持西藏自治區(qū)實(shí)現(xiàn)全面小康目標(biāo)。(2)目前國內(nèi)城市智能網(wǎng)聯(lián)汽車系統(tǒng)已經(jīng)基本成熟，并投入使用但尚未有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范及行業(yè)規(guī)定；而隨著中國的改革開放,人民生活水平不斷提高，人民的消費(fèi)觀念也隨之改變，對(duì)汽車行業(yè)有了新要求，西藏智能網(wǎng)聯(lián)車輛系統(tǒng)將成為未來城市發(fā)展規(guī)劃中重要一環(huán)。(3)國家政策支持及資金投入力度加大。目前我國在交通方面已經(jīng)出臺(tái)相關(guān)法規(guī)和措施，促進(jìn)其快速普及化、規(guī)范化以及產(chǎn)業(yè)升級(jí)；同時(shí)隨著中國經(jīng)濟(jì)全球化進(jìn)程不斷加快，及“一帶一路”戰(zhàn)略的實(shí)施與推進(jìn)西藏地區(qū)開放性進(jìn)一步加強(qiáng)，為實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)汽車提供了良好平臺(tái)，因此智能網(wǎng)聯(lián)汽車將成為未來發(fā)展重點(diǎn)之一。

5 西藏智能網(wǎng)聯(lián)汽車基礎(chǔ)條件研究

5.1 西藏智能網(wǎng)聯(lián)汽車基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)情況

西藏智能網(wǎng)聯(lián)汽車基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)情況，主要包括以下幾個(gè)方面：(1)車輛檢測。在對(duì)車輛進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)測時(shí)，應(yīng)采用先進(jìn)的傳感器技術(shù)和無線通信技術(shù)。同時(shí)還需要將檢測到的信息及時(shí)上傳至監(jiān)控中心。(2)駕駛員管理及調(diào)度系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)要求與西藏整體路網(wǎng)規(guī)劃相適應(yīng)；在對(duì)旅客流量比較大地區(qū)，及交通量大區(qū)域進(jìn)行智能網(wǎng)聯(lián)汽車聯(lián)網(wǎng)時(shí)，需考慮是否能實(shí)現(xiàn)有效地集中控制、車輛自動(dòng)識(shí)別等基本操作。(3)車輛監(jiān)控。西藏智能網(wǎng)聯(lián)汽車信息采集系統(tǒng),主要包括了車輛檢測、駕駛員管理及調(diào)度模塊。在對(duì)拉薩市區(qū)域進(jìn)行智能網(wǎng)聯(lián)交通時(shí)需要實(shí)現(xiàn)有效地集中控制與分布式分析；同時(shí)還需考慮到不同區(qū)域的交通狀態(tài)差異性等問題，因此應(yīng)采用多級(jí)通信方式，來保證各路段能夠得到及時(shí)準(zhǔn)確的信號(hào)數(shù)據(jù)傳輸和反饋處理功能，網(wǎng)絡(luò)互連互通系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)要求西藏智能網(wǎng)聯(lián)汽車信息采集系統(tǒng)主要由數(shù)據(jù)中心、傳輸接口及交換機(jī)等組成,其中,數(shù)據(jù)中心是實(shí)現(xiàn)各路段的互連互通功能。在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上安裝了多種終端和接入端在智能網(wǎng)聯(lián)交通時(shí)，主要采用寬帶配置、高速率高且具有無線功能的數(shù)據(jù)采集設(shè)備來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸和實(shí)時(shí)控制，在數(shù)據(jù)傳輸方面，需要實(shí)現(xiàn)智能網(wǎng)聯(lián)中的終端和高速率高、寬帶容量大且具有無線功能的數(shù)據(jù)采集設(shè)備來進(jìn)行通信。

5.2 西藏智能網(wǎng)聯(lián)汽車基礎(chǔ)條件實(shí)施過程

西藏智能網(wǎng)聯(lián)汽車系統(tǒng)項(xiàng)目的實(shí)施，需要在不同的階段和條件下進(jìn)行。從項(xiàng)目規(guī)劃、可行性研究報(bào)告，到具體執(zhí)行計(jì)劃方案的制定與落實(shí)等都會(huì)影響整個(gè)工程建設(shè)進(jìn)程，以及后期運(yùn)營維護(hù)工作。1.技術(shù)環(huán)境分析:西藏地區(qū)氣候特點(diǎn)復(fù)雜多變，且多山地分布,氣候特征比較惡劣；交通網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)也較為單一；國家對(duì)智能網(wǎng)聯(lián)汽車系統(tǒng)實(shí)施了大力扶持政策，西藏政府出臺(tái)的相關(guān)政策，也為智能網(wǎng)聯(lián)汽車系統(tǒng)技術(shù)提供了有利條件。2.經(jīng)濟(jì)環(huán)境分析：我國在大力發(fā)展交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，促進(jìn)地區(qū)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級(jí)，對(duì)智能網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行改造和完善。3.社會(huì)文化因素分析：從歷史上看是一種民族傳統(tǒng)習(xí)俗。但到目前為止西藏仍然保留著古老而神秘厚重的宗教觀念、生活方式等與現(xiàn)代文明不相適應(yīng)的東西。4.國家政策支持力度不夠大。5.能源供應(yīng)充足且價(jià)格便宜。6.基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)資金不足，以及缺乏有效管理機(jī)制導(dǎo)致西藏智能網(wǎng)聯(lián)汽車系統(tǒng)技術(shù)環(huán)境分析不完善，阻礙了西藏地區(qū)智能網(wǎng)絡(luò)交通的發(fā)展。7.社會(huì)文化因素：從歷史上看，我國一直是一個(gè)能源消耗大國和消費(fèi)小國。在經(jīng)濟(jì)快速增長時(shí)期下人們對(duì)資源、環(huán)境需求越來越大;再加上受“先富帶后福”觀念影響以及傳統(tǒng)思想等原因，制約著人民生活水平提高與生態(tài)環(huán)境保護(hù)之間矛盾加劇，導(dǎo)致了人口老齡化問題嚴(yán)重,生態(tài)環(huán)境惡化的嚴(yán)峻形勢同時(shí),西藏地區(qū)是多民族聚居的區(qū)域。由于各少數(shù)民族居住特點(diǎn)和文化習(xí)俗不同，導(dǎo)致了各族群眾對(duì)智能網(wǎng)聯(lián)汽車系統(tǒng)產(chǎn)品需求差異較大。8.經(jīng)濟(jì)因素：西藏地區(qū)人口基數(shù)大，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)資金不足，缺乏對(duì)智能網(wǎng)聯(lián)汽車系統(tǒng)的有效管理，導(dǎo)致了各族群眾對(duì)于先進(jìn)產(chǎn)品不了解、不能接受。9.社會(huì)文化環(huán)境分析在我國目前的情況下。由于受傳統(tǒng)觀念和消費(fèi)習(xí)慣影響，人們對(duì)國產(chǎn)車品牌形象認(rèn)可度低，并且無法滿足消費(fèi)者要求等原因制約著西藏地區(qū)智能網(wǎng)絡(luò)交通發(fā)展的進(jìn)程與進(jìn)步速度。同時(shí)隨著經(jīng)濟(jì)快速增長，人民生活水平提高以及國家政策支持力度，加大西藏地區(qū)智能網(wǎng)聯(lián)汽車系統(tǒng)的發(fā)展速度也得到了很大程度上提升,因此可以預(yù)見，我們將在不遠(yuǎn)的將來西藏自治區(qū)全面推行“互聯(lián)網(wǎng)+”模式。

5.3 西藏智能網(wǎng)聯(lián)汽車基礎(chǔ)條件的保障措施

第一，完善智能網(wǎng)聯(lián)平臺(tái)的功能。西藏網(wǎng)絡(luò)信息資源豐富,但是其通信技術(shù)、數(shù)據(jù)處理能力和服務(wù)水平都相對(duì)落后。因此需要在現(xiàn)有基礎(chǔ)上不斷提高系統(tǒng)性能。第二要建立健全互連互通機(jī)制與體系建設(shè)構(gòu)建統(tǒng)一協(xié)調(diào)配合的跨行業(yè)數(shù)據(jù)交換協(xié)議是實(shí)現(xiàn)藏內(nèi)外聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)一體化發(fā)展重要保障之一；建立以政府主導(dǎo)、企業(yè)為主體的多部門協(xié)同合作平臺(tái)，使信息資源共享成為網(wǎng)絡(luò)聯(lián)供鏈條中最關(guān)鍵環(huán)節(jié)，為用戶提供便捷高效地服務(wù)。第三要建立健全信息安全保障機(jī)制，加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的升級(jí)改造，確保用戶個(gè)人隱私不被泄露。第四要構(gòu)建完善的法律法規(guī)體系。制定統(tǒng)一規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)和管理制度等來保護(hù)消費(fèi)者權(quán)益，以及促進(jìn)西藏智能網(wǎng)聯(lián)產(chǎn)業(yè)健康有序發(fā)展；同時(shí)也需要在立法方面不斷地進(jìn)行調(diào)整以適應(yīng)國家政策要求與西藏社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r相協(xié)調(diào)一致、共同進(jìn)步與和諧穩(wěn)定狀態(tài)下，建立健全符合網(wǎng)絡(luò)互連互通機(jī)制,為實(shí)現(xiàn)智能化服務(wù)提供保障措施。

6 結(jié)語

智能網(wǎng)聯(lián)汽車的開發(fā)是為了解決目前國內(nèi)市場上的車輛問題。它能夠通過數(shù)據(jù)采集和系統(tǒng)集成,對(duì)車主、廠商等進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,提高駕駛員及乘客駕駛行為。同時(shí)也能減少交通事故發(fā)生概率以及減輕司機(jī)疲勞程度；在運(yùn)行過程中可以實(shí)現(xiàn)車輛間設(shè)備互鎖功能以及道路管制功能等等優(yōu)勢互補(bǔ)作用。