车联网报告杨放春

车联网：智能驾驶与服务计算杨放春2017年6月1日2关于我们北京邮电大学BeijingUniversityofPostsandTelecommunications网络与交换技术国家重点实验室StateKeyLaboratoryofNetworkingandSwitchingTechnology网络技术研究院InstituteofNetworkTechnology交换与智能控制研究中心SwitchingandIntelligentControlResearchCenter3网络与交换技术国家重点实验室四个研究方向：网络体系结构、网络服务、网络管理、网络安全实验室面向国家需求，依托行业背景，重点开展学术研究、技术开发和系统研制工作1992年：正式运行并对外开放（程控交换技术与通信网国家重点实验室）1995年：通过国家验收1998年：通过世行项目验收2002年：通过国家评估（2004年更名：网络与交换技术国家重点实验室）智能协作网络ICON网络安全控制网络体系结构网络服务计算网络运行管理4融合网络与业务支撑技术系统平台2002年开始，扩展到融合异构网络，支持行业应用研发成功融合网络业务支撑环境基于该技术的电信增值业务销售额达14.8亿元跨行业，跨领域演化智能制造产业互联网平台车联网平台网络层终端层业务层电信智能业务电信增值业务防伪溯源车联网导航监控跨行业制造服务20年前开始，致力于在电信网中引入集中快速的业务提供能力研发成功智能网产品，并于1996年转让技术和成立合资公司基于该技术的智能网产品占国内市场的95%，全球累计销售达40亿元5车联网跨界与博弈面向车的驾驶控制智能化：智能车面向人的驾驶行为智能化：车联网服务内容6汽车的发展趋势19世纪20世纪初期20世纪中期20世纪末期21世纪汽车的发展趋势：新能源化、网络化、智能化｝车联网解读：网络化（狭义：网联化）（广义：CPS）汽车→信息终端智能化（狭义：无人驾驶）（广义：驾驶智能化）辅助驾驶→无人驾驶7车联网跨界车联网先进公共交通系统(APTS)先进交通管理系统(ATMS)先进交通信息服务系统(ATIS)紧急救援系统(EMS)先进车辆控制系统(AVCS)电子收费系统(ETC)前座系统交通信息与导航服务后座系统多媒体通信及娱乐服务机械引擎系统安全驾驶与车辆维保服务车载信息服务Telematics车载辅助驾驶系统传感器、VANET安全驾驶汽车制造业智能交通ITS、VANET汽车电子标识智能系统互联网业V2RV2IV2VV2NV2CV2P高效管理交通运输业无人驾驶芯片、操作系统车载信息服务Telematics出行服务电信业网络终端Telematics=TELEcommunication+inforMATICS狭义的车联网（通信+内容）IoV（InternetofVehicles）物联网的垂直行业领域车内网车际网车云网车联网=车内网+车际网+车云网8车联网的通信类型车内通信（Communicationinsideanetworkedvehicle）E2E（EquippeddevicestoEquippeddevices）E2T（EquippeddevicestoTemporarilydevices）车外通信（Communicationfrom/tooutsideofanetworkedvehicle）V2V（Vehicle-to-vehicle）、V2I2VV2I（Vehicle-to-infrastructure）、V2R、V2N、V2CV2H（Vehicle-to-home）V2G（Vehicle-to-grid）V2P（Vehicle-to-pedestrian）直接通信DSRCWiredCommunication网络通信3G、4G、5GWLAN广播通信CMMB、DABGPS…V2P9车联网博弈三个基因交叉三种网络融合三股力量主导三种需求驱动汽车工程车内网CAN、LIN、FlexRay汽车制造企业汽车电子企业企业需求智能交通车际网DSRC、VANET、V2X国家行政部门标准制定机构政府需求信息通信车载移动互联网/车云网3G、4G、5G、Internet网络运营商平台集成商服务提供商用户需求什么是车联网（智能化+网络化）服务10汽车智能化应该广义理解为驾驶智能化驾驶智能化的两个方向：1.面向车的驾驶控制智能化（智能车）2.面向人的驾驶行为智能化（车联网服务）什么是手机智能？围绕通信功能的智能化围绕使用者移动行为需要的智能化两者嫁接的分享智能化用户为用户创造价值的商业模式什么是汽车智能？围绕汽车功能的智能化（终极目标是无人驾驶）围绕使用者驾驶行为需要的智能化两者嫁接的分享智能化用户为用户创造价值的商业模式（未来谁OTT谁？）（曾经OTT电信运营商的苹果生态）11粒度着眼点解决问题处理对象宏观关注社会空间解决城市交通社会生活系统的感知处理交通流诱导规律、出行规律、聚集规律微观关注物理空间解决车的状态感知与控制处理交通规则、安全规则、应急规则中观关注信息空间解决人车群体协同处理个体-群体协同决策解决方法：在信息空间引入虚拟车的中观粒度认知计算：增强微观认知计算精准宏观认知计算物理空间信息空间认识论与方法论12车联网跨界与博弈面向车的驾驶控制智能化：智能车面向人的驾驶行为智能化：车联网服务内容13智能车等级划分具备1种以上自动化控制功能完全由驾驶员驾驶以汽车为主体多种操作功能融合油门+方向盘控制驾驶操作和环境观察由系统完成人需要应答所有的系统请求无人驾驶（自主驾驶）无方向盘、油门和刹车等装置油门控制自动驾驶0级1级2级3级4级从解放脚、到解放手和眼辅助驾驶智能驾驶自动驾驶自主驾驶注：SAE（国际汽车工程师学会）定义的六等级划分可理解为第3级根据系统要求人响应的程度高低拆分为两个级别美国国家公路交通安全管理局（NHTSA）ADAS（AdvancedDriverAssistantSystem）14汽车高级辅助驾驶系统通常包括：导航与实时交通系统TMC，智能车速控制ISA（Intelligentspeedadaptation或intelligentspeedadvice）车辆通信系统（Vehicularcommunicationsystems）自适应巡航ACC（Adaptivecruisecontrol）车道偏移报警系统LDWS（Lanedeparturewarningsystem）车道保持系统（Lanechangeassistance）碰撞避免或预碰撞系统（Collisionavoidancesystem或Precrashsystem）夜视系统（NightVision）自适应灯光控制（Adaptivelightcontrol）行人保护系统（Pedestrianprotectionsystem）自动泊车系统（Automaticparking）交通标志识别（Trafficsignrecognition）盲点探测（Blindspotdetection）驾驶员疲劳探测（Driverdrowsinessdetection）下坡控制系统（Hilldescentcontrol）电动汽车报警（Electricvehiclewarningsounds）系统15自主驾驶中的人工智能技术高精度地图：地图传感器（道路和指示标示）对特斯拉事故的反思161、超声波传感器位于前后保险杠附近。2、前视摄像头位于挡风玻璃上的后视镜下方。3、雷达安装在前格栅中部重新认识驾驶：主要是技巧、记忆、经验，而不是感知和计算，更不只是先视后觉17车载驾驶脑CT1表示周边障碍物的位置和高度；CT2表示周边障碍物的相对速度；CT3表示地面交通标线、信号灯和交通标志牌的位置和内容；CT4表示电子地图中与驾驶有关的的道路要素位置标定及路口信息映射；CT5表示人工驾驶的记录轨迹；CT6表示记忆棒实时有效融合车辆上多种类别、不同安装位置传感器的感知信息判断车辆可拥有的路权空间及其变化趋势根据人类自然认知规律构造近处细粒度、远处粗粒度的变粒度栅格路权雷达图中国的智能车研究智能轿车猛狮京津高速台湖收费站至东丽收费站段路试使用摄像头、雷达以及GPS，总里程114公里，平均时速79.06公里，最高时速110公里，自主超车12次，邻道超车21次，换道操作36次，油门操作1816次，刹车操作30次，转向操作11812次，油耗9.69升/百公里智能客车i-BUS郑州市郑开大道城铁贾鲁河站到开封市开远门站路试世界第一辆10米长公交客车在开放式城际快速路环境下的无人驾驶试验使用配置有2个摄像头、4部激光雷达、1部毫米波雷达以及组合导航系统，途经26个信号路口，完成了跟车行驶、自主换道、邻道超车、路口通行、定点停靠等试验科目，总里程32.6公里，最高时速68公里/小时，换道操作2次，自主超车1次。北京邮电大学计算机学院院长中国工程院院士中国人工智能学会理事长百度无人驾驶车实现城市、环路及高速道路混合路况下的全自主驾驶。从位于北京中关村软件园的百度大厦附近出发，驶入G7京新高速公路，经五环路，抵达奥林匹克森林公园，并随后按原路线返回。往返全程均实现了多次跟车减速、变道、超车、上下匝道、调头等复杂驾驶动作，完成了进入高速（汇入车流）到驶出高速（离开车流）的不同道路场景的切换。测试时最高速度达到100公里/小时基于高精地图车载驾驶脑的局限性物理空间信息空间感知局限：“有眼观六路，缺耳听八方“遇到陌生的路口不能优化驾驶经验遇到陌生的危险场景物理车控制认知微观驾驶信息全局环境状态宏观驾驶信息感知认知驾驶脑决策？20避障跟驰拥堵VANET间接环境感知直接环境感知驾驶认知（驾驶脑）双驾双控扩展驾驶脑环境态势感知技术融合V2X信息，增强微观认知计算眼观六路，感知：”眼观六路，耳听八方“遇到陌生的路口优化驾驶经验遇到陌生的危险场景21车联网跨界与博弈面向车的驾驶控制智能化：智能车面向人的驾驶行为智能化：车联网服务内容Telematics（狭义车联网）发展困境CarPlay、AndroidAuto投影OBD外接整合智能后视镜车联网IoV1.0渗透率低Telematics渗透率不足13%续费率低TSP服务续费率不足10%缺乏面向用户的刚性需求30/30法则2010年TSP爆发，但目前超过30万用户的TSP只剩安吉星、宝马互联驾驶、奔驰智能互联从T1.0到T3.0《中国联通TSSP平台业务分析和规划报告》（微软）TSP提供的主要服务：行车记录、查看车况、远程控制、查看驾车习惯、一键接人、娱乐信息、车辆卫士、……23前装主机厂的行业壁垒整车厂“安全”诉求与TSP“开放服务”诉求的差异整车厂“质量受控”目标与TSP“服务整合”目标的差异后装服务的红海同质竞争粘性无法来自于车辆硬件服务雷同，已有流量入口间难以合作互联网企业抢占车联网入口：百度：无人车+百度大脑，免流量费，精准推送服务阿里：车载操作系统，车联网里的“苹果”模式腾讯：携手富士康，互联网+汽车智能制造，植入社交圈根本原因：Telematics的TSP服务一直局限于B2C模式面向个人用户非经常性（非驾驶）需求、提供持续性收费的服务24车联网服务的核心推动力？车载娱乐服务缺乏不可替代性（可被智能手机替代）汽车行业推动的是以车为中心的需求，不完全是消费者的实际需求25国际上关于车联网服务的定义PoS（面向乘客的服务，Passenger-orientedservices）TES（面向交通效率的服务，Trafficefficiencyservices）VMoS（面向车辆管理的服务，Vehiclemaintenance-orientedservices）多媒体音视频新闻天气社交游戏…车辆/驾驶员状态监控车辆定位/围栏在线保养…车辆编队车距保持智能限速…在线地图实时交通状况推送智能化路线推荐事故、路障提醒