1.项目名称：无人驾驶汽车

2.项目简介：无人驾驶汽车是一种跨技术、跨产业领域的新兴汽车体系，不同角度、不同背景对它的理解是有差异的，各国对于无人驾驶汽车的定义不同，叫法也不尽相同，但终极目标是一样的，即可上路安全行驶的无人驾驶汽车。  

无人驾驶汽车更侧重于解决安全、节能、环保等制约产业发展的核心问题，其本身具备自主的环境感知能力，其聚焦点是在车上，发展重点是提高汽车安全性。 

从狭义讲，无人驾驶汽车是搭载先进的车载传感器、控制器、执行器等装置，并融合现代通信与网络技术，实现V2X智能信息交换共享，具备复杂的环境感知、智能决策、协同控制和执行等功能，可实现安全、舒适、节能、高效行驶，并最终可替代人来操作的新一代汽车。 

从广义讲，无人驾驶汽车是以车辆为主体和主要节点，融合现代通信和网络技术，使车辆与外部节点实现信息共享和协同控制，以达到车辆安全、有序、高效、节能行驶的新一代多车辆系统。

3.项目开发背景：为与国际先进无人驾驶汽车技术水平保持同步发展，开发具有自主知识产权的无人驾驶汽车产品和技术，积极推进行业亟需的无人驾驶汽车技术规范与标准，在国家相关部委支持下，2013年，中国汽车工程学会联合包括汽车整车企业、科研院所、通信运营商、软硬件厂商等30多家单位共同发起成立“车联盟产业技术创新战略联盟”，2015年7月更名为“无人驾驶汽车产业技术创新战略联盟”。“联盟成立后，通过协同创新和技术共享，在无人驾驶汽车领域完善相关的标准法规体系，搭建共性技术平台，促进形成示范试点工程，推动建设可持续发展的无人驾驶汽车产业发展环境，为我国无人驾驶汽车产业发展奠定良好基础。”中国汽车工程学会副秘书长、无人驾驶汽车产业技术创新战略联盟副秘书长工维洁表示，联盟的成立也为各单位智能汽车的技术研发和共享提供了平台，节约了我国智能汽车研发的时间和成本。

北汽、一汽、长安、比亚迪等汽车厂商也已在无人驾驶汽车这一领域深耕多年。2015年，乐视、蔚来、车和家、智车优行、小鹏汽车等一批国内互联网企业也纷纷跟进。“将传统优势和前沿优势结合起来能加快汽车产业的发展。”工业和信息化部部长苗圩此前表示，鼓励非传统汽车产业的企业与当下的汽车制造商开展合作，促进创新，增强竞争。 

4. 项目基本原理　

（1）环境感知模块相当于无人驾驶汽车的眼和耳，无人驾驶汽车通过环境感知模块来辨别自身周围的环境信息，。单一传感器只能对被测对象的某个方面或者某个特征进行测量无法满足测量的需要。因而，必需采用多个传感器同时对某一个被测对象的一个或者几个特征量进行测量，将所测得的数据经过数据融合处理后，提取出可信度较高的有用信号。无人驾驶汽车周围环境感知以雷达等主动型测距传感器为主，被动型测距传感器为辅，采用信息融合的方法实现。。同时进行路径规划时可以直接利用激光返回的数据进行计算，无需知道障碍物的具体信息自动驾驶技术日趋成熟。车辆通过感知周围世界来进行自主导航，这一切都基于车辆定位精确性。实现自动驾驶汽车的各种复杂功能，精确而又可靠的位置信息开始变得不可或缺。

（2）自动驾驶汽车在失去GPS/GNSS信号的情况下,IMU技术开始凸显它的重要作用。感知传感器作为自动驾驶主动决策的主要信息来源，可以感知车辆周围的世界。包括雷达，激光雷达，红外，超声波和摄像机视觉等，但所有这些都需要强大的计算能力作为支撑后盾。

导航系统能够告诉自动驾驶汽车它们在哪里，它们需要去哪里。这些系统由GNSS / GPS接收机和INS（惯性导航系统）组成，而惯导系统包括惯性运动传感器和来自里程计和转向传感器的输入。

随着自动驾驶汽车技术和安全标准的进步和完善，IMU和INS所需的定位精度已接近航空航天和战术级设备标准——统一且可靠的厘米级精度，而非米级精度。

截止目前，能够达到这种性能水平和安全性的IMU对于汽车等大批量市场来说依旧十分昂贵。但现在我们看到了设计和制造方面的创新，能够使高性能IMU技术在广泛的自动化应用和工业应用中更具价格优势。

（3）路径规划是指在一定的环境模型基础上给定无人驾驶汽车起始点和目标点后，按照性能指标规划出一条无碰撞、能安全到达目标点的有效路径。

路径规划主要包含两个步骤：建立包含障碍区域与自由区域的环境地图 以及在环境地图中选择合适的路径搜索算法快速实时地搜索可行驶路径。路径规划结果对车辆行驶起着导航作用。它引导车辆从当前位置行驶到达目标位置。

（4）决策控制模块相当于无人驾驶汽车的大脑，其主要功能是依据感知系统获取的信息来进行决策判断，进而对下一步的行为进行决策，然后对车辆进行控制。决策技术主要包括模糊网络等技术。　　决策控制系统的行为分为反应式推理、强化学习、神经网络和贝叶斯、反射式和综合式三种方案：反应式控制是一个反馈控制的过程，根据车辆当前位姿与期望路径的偏差，不断地调节方向盘转角和车速.直到到达目的地。反射式控制是一种低级行为，用于对行进过程中的突发事件做出判断，并迅速做出反应。　　综合式控制在反应层中加入机器学习模块，将部分决策层的行为转化成基于传感器的反应层行为，从而提高系统的反应速度。

5. 未来前景

（1）国家政策大力支持无人驾驶汽车行业发展

（2）技术进步为无人驾驶汽车发展赋能

（3）新能源汽车势头强劲，引领汽车行业复苏态势

（4）消费者对无人驾驶汽车需求增加

得益于技术进步、需求增加、政策支持、新能源汽车市场的开拓，我国无人驾驶汽车市场得到了高速拓展。数据显示，2020年全球无人驾驶汽车销量为4266万辆，中国市场销量占比达16%。随着无人驾驶汽车如ADAS、泊车辅助等实用功能为用户带来的便利进一步刺激了民众的消费欲望，预计2023年我国无人驾驶汽车销量占全球无人驾驶汽车销量的比重将达到20.8%。

我国无人驾驶汽车市场规模由2016年的490亿元增长至2021年的1650亿元，2021年我国无人驾驶汽车市场规模占全球无人驾驶汽车市场规模的比重达40.6%。在智能驾驶和交通数字化转型带动无人驾驶汽车需求持续提升背景下，预计2025年我国无人驾驶汽车市场规模达4999亿元，占全球无人驾驶汽车市场规模的比重达54.9%。