一文深入解析国内外自动驾驶关键技术

汽车   2024-10-22 18:55   四川  


麦肯锡研究预测,到2035年,自动驾驶技术有望创造3000亿至4000亿美元的收入!在全球范围内,自动驾驶技术正在快速发展,从环境感知到决策规划,再到车辆控制及法规标准,自动驾驶技术均取得了长足进步。国内外企业在该领域各有侧重和优势,其中,国内企业在激光雷达、视觉感知、线控底盘等领域具有独特优势,国外企业则在固态激光雷达、高级视觉感知、端到端深度强化学习等领域处于领先地位。这一全球性的技术竞赛正推动着自动驾驶技术迈向新的高度。



国内自动驾驶关键技术


1. 环境感知技术的进化


高性能激光雷达:激光雷达技术正朝着更高分辨率、更长探测距离和更强环境适应能力发展。国内企业如禾赛科技,其AT128激光雷达已在全球范围内实现大规模商用,为自动驾驶车辆提供了精准的环境感知能力。


视觉感知与多模态融合:随着深度学习算法的进步,视觉感知技术不再局限于单一摄像头数据,而是开始与激光雷达、毫米波雷达等多模态数据融合,实现更全面的环境感知。百度Apollo在这一领域走在前列,其多模态融合感知系统能够在复杂光照和天气条件下保持高准确率。


2. 决策与规划技术的智能化


预测性路径规划:基于大数据和机器学习,国内自动驾驶系统开始具备预测性路径规划能力,能够根据历史交通数据和实时感知信息,预测未来交通状况并规划最优行驶路径。高德地图与多家车企合作,提供高精度地图和预测性路径规划服务。


强化学习决策:强化学习技术使自动驾驶车辆能够在复杂交通环境中不断试错、学习,从而做出更合理的决策。小鹏汽车在其自动驾驶系统中应用了强化学习技术,显著提高了车辆在城市复杂路况下的行驶安全性。


3. 车辆控制技术的精细化


高精度线控底盘:线控底盘技术正朝着更高精度、更快速响应的方向发展。吉利汽车采用的高精度线控底盘系统,实现了对车辆转向、制动、驱动等系统的微米级控制,提高了自动驾驶车辆的行驶稳定性和安全性。

冗余设计与故障自诊断:为确保自动驾驶系统的安全性,国内企业普遍采用多重冗余设计,并对关键部件进行故障自诊断。蔚来汽车在其自动驾驶系统中应用了全冗余设计,包括传感器冗余、计算单元冗余等,确保在单一部件出现故障时,系统仍能正常运行。


4. V2X通信技术的深化应用


车路云一体化:V2X通信技术正逐步实现车与路、车与云之间的无缝连接,形成车路云一体化智能交通系统。百度Apollo在北京亦庄自动驾驶示范区开展的车路协同示范项目,展示了车路云一体化在提升交通效率和行驶安全性方面的巨大潜力。


国外自动驾驶关键技术


1. 环境感知技术的深度优化


固态激光雷达:固态激光雷达以其体积小、成本低、易于集成等优势,正逐渐成为自动驾驶感知系统的重要组成部分。如noviz的固态激光雷达产品已广泛应用于L2.5到L5级量产自动驾驶汽车中,为自动驾驶车辆提供了更可靠的环境感知解决方案。


高级视觉感知与AI融合:特斯拉等企业在高级视觉感知与AI融合方面取得了突破性进展,其自动驾驶系统能够利用摄像头捕捉的图像数据,结合深度学习算法实现高精度目标识别与跟踪。这种技术极大地降低了对外部传感器的依赖,提高了系统的鲁棒性。


2. 决策与规划技术的创新


端到端深度强化学习:通用汽车旗下Cruise等国外企业开始探索端到端深度强化学习在自动驾驶决策与规划中的应用,使自动驾驶车辆能够在复杂交通环境中不断学习和优化决策策略。


模拟仿真与真实世界测试结合:国外企业普遍采用模拟仿真与真实世界测试相结合的方法,对自动驾驶系统进行全面验证。ANSYS等仿真软件提供商为自动驾驶企业提供了高效的仿真平台,降低了测试成本并提高了测试效率。


3. 车辆控制技术的革新


自动驾驶域控制器与ECU融合:博世等国外企业正在推动自动驾驶域控制器与电子控制单元(ECU)的深度融合,实现车辆控制系统的集中管理和优化。


执行机构的高精度控制与智能化:采埃孚等国外企业在执行机构的高精度控制与智能化方面取得了显著成果,其自动驾驶执行机构采用了先进的电动化和智能化设计方案,提高了自动驾驶车辆的行驶稳定性和安全性。


4. 法规与标准的国际化协同


国际法规与标准的制定:随着自动驾驶技术的不断成熟,国际社会对自动驾驶法规与标准的制定越来越重视。联合国、欧盟、美国等国家和地区正在积极推动自动驾驶法规与标准的国际化协同,为自动驾驶技术的全球应用奠定基础。

精彩预告:智驾技术研讨会


随着关键技术的不断突破,智能驾驶行业供应链格局正朝着产业生态融合的方向发展。由中国设备管理协会新能源汽车产业发展促进中心举办的汽车智能驾驶技术创新与产业发展闭门研讨会”将于10月23日在北京举办。


届时将齐聚主机厂、Tier1和Tier2供应商以及行业专家等40余位代表,共同探讨智能驾驶技术的最新发展现状与未来方向,分享重点领域创新技术的应用与突破,探讨技术的商业应用前景,以及产业协作创新模式等热点难点问题,为实现智能驾驶技术的商业化应用提供有力支持,敬请期待!


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