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汽车驾驶的自动化过程一直在进行,其发展过程是逐步增强或最终替代各个重要环节,例如驾驶员的认知,决策制定和执行控制。

在智能时代,诸如人工智能,普适计算和普适传感之类的颠覆性技术为推动自动化向更高水平发展提供了新机遇。

它不仅加速了汽车行业的技术改造,而且突显了汽车电子控制的基石。先进的控制算法与更多信息的集成将不可避免地带来更多新系统和新功能,并最终为我们带来更安全,更经济,更方便,更舒适的智能旅行。

汽车的初衷和使命

汽车驾驶自动化是汽车工业发展的重要阶段。它已成为全球汽车工业的重点。政府和企业都在大力推动汽车自动化技术的发展和应用。

不论汽车自动化程度如何,从汽车驾驶任务的角度来看,汽车驾驶的主要任务并没有改变,即实现从起点到终点的驾驶,这体现在操作水平上就是加速、转向、制动和换挡操作。

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汽车驾驶的控制属性和自动化分类

目前,人类驾驶员仍然是汽车行驶控制回路中最智能的控制器。在驾驶过程中,驾驶员进行一系列操作,例如制动、驾驶和转向。车辆的执行系统根据人类的操作意图并结合车辆的状态和交通道路来计算车辆的相应的纵向,横向和垂直运动控制信号,实现随机行驶下的节能、安全、舒适的驾驶要求。

汽车驾驶自动化在完成驾驶任务的前提下,实际上是采用先进的传感,自主交互等手段来提高安全性、节能、环保、舒适等性能指标,以实现转向、驾驶的自动化、刹车等操作。

从控制的角度来看,这种在操作级别上的自动化是对人-车-路环境闭环系统的感知和认知、决策计划以及执行控制的增强或完全替代。这种增强和替代的程度实际上是驾驶自动化分类的基础。取代和增强的程度越高,自动化程度越高。可以看出,汽车自动化并不是突然出现的,而是一直伴随着汽车技术的发展而不断发展。

智能时代汽车控制的发展趋势及关键技术

在智能时代,新兴技术的迅速发展为汽车驾驶自动化的发展提供了新的机遇。传感可以为汽车控制系统提供更丰富,更快,更准确的环境信息。大数据分析和计算下的人工智能等技术的兴起为汽车控制和优化决策提供了更加智能,高效的手段。

将新兴技术和先进控制技术集成到汽车控制系统的各个核心环节的感知、认知建模、智能决策和执行中,并实现新的控制系统和新功能,以提高安全性、节能性和环境保护汽车控制系统的概念、舒适性和经济性是智能时代汽车控制的主题。

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例如,智能节能减排技术基于传统的车辆纵向控制技术,并利用网络信息对车辆行驶状况进行全面的优化控制,从而可以进一步提高车辆的能效并减少排放。

预测安全控制技术使用交通预告信息和车辆动力学模型来预测车辆的未来动力,并应用模型预测控制方法来滚动和优化安全性能指标,并指导车辆在遇到危险情况之前可预测地控制转向、制动和驱动等执行机构做出控制决策,以最大程度地避免危险并减少交通事故的发生。