《自动驾驶》课件 第7章自动驾驶发展环境

·学院：XX自动驾驶发展环境第七章主讲人：XX01自动驾驶发展环境概述02国外自动驾驶发展03国内自动驾驶发展CONTENTS目录04关键技术发展趋势05产业链市场发展分析06主要限制因素和风险01自动驾驶发展环境概述01020403汽车引发能源、环境、安全和拥堵问题交通革命挑战自动驾驶需政策支持与法规引导，应对社会秩序挑战政策与法规需求能减少事故、提高道路通行率、降低能耗智能汽车潜力中国制定智能汽车目标，出台多部政策全球多国支持自动驾驶发展中国与全球政策发展环境概述02国外自动驾驶发展美国是最早开展自动驾驶自动驾驶研究和测试的国家之一，相关法规和标准建设相对完善，有着谷歌、特斯拉、通用等自动驾驶领军企业；在无人出租车、无人卡车运输、无人巴士等方面已经实现部分商业化运营。美国自动驾驶发展谷歌特斯拉自动驾驶技术在不同车型和应用领域有不同侧重点，因此，美国在支持自动驾驶方面，实行各场景全渗透的发展框架，其在无乘员低速车辆、有条件的自动驾驶乘用车、自动驾驶乘用车、自动化的货运业务和低速穿梭巴士五大细分领域均制定了自动驾驶应用场景、驾驶速度、等级及应用领域等方面的规定。美国自动驾驶发展欧洲国家也纷纷加快智能网联汽车布局,推动自动驾驶相关法案制定。根据欧盟交通部信息,欧盟于2015年发布了《欧洲自动驾驶智能系统技术路线》,提出了欧洲自动驾驶发展战略。欧洲自动驾驶发展时间/年规划2020(1)在高速公路上实现自动驾驶,在城市中心区域实现低速自动驾驶(2)部分L3级及L4级的自动驾驶汽车投放市场(3)乘用车及轿车可在高速公路上实现自动驾驶(L3级及L4级),可在市区实现低速场景下的自动驾驶,例如垃圾车(与人一起工作)、代客泊车(车辆自己驶入停车场)等(4)公共车辆,尤其是城市班车和小型载人、载物车等,可在部分低速场景下实现自动驾驶(L4级)2022所有新车都将具备通信功能,实现“车联网”2030步入完全自动驾驶社会欧洲自动驾驶发展2022年欧美日自动驾驶行业发展短报告——头豹研究院欧洲自动驾驶发展2022年欧美日自动驾驶行业发展短报告——头豹研究院德国是自动驾驶技术进展最快的国家之一。在《自动驾驶法》框架下，德国奔驰获得德国联邦汽车运输管理局允许其销售L3级自动驾驶汽车的许可，为奔驰自动驾驶技术全球推广奠定基础。德国自动驾驶发展2017年德国通过首部关于自动驾驶汽车的法律《道路交通法》第八修正案,允许驾驶员双手离开方向盘测试。2022年5月联邦参议院批准《自动驾驶功能汽车运营及交通法修改条例》,进一步细化L4级自动驾驶车辆认证，在公共道路上运行技术和程序要求，以及生产商、车主、技术监督义务等的规定。英国自动驾驶发展2014年英国政府设立了2亿英镑的专项基金来推动英国自动驾驶技术的研究、开发与部署工作。2018年英国政府通过了《自动化与电动化汽车法案》,鼓励整车厂和零部件供应商展开自动驾驶研发工作。2022年8月英国政府发布政策文件《网联和自主移动2025：英国实现自动驾驶的益处承诺》,提出了政府在2025年之前促使自动驾驶车辆更广泛地普及，制定新的自动驾驶立法框架等目标。日本自动驾驶整体发展框架的核心要素为行驶环境及服务形态的分类;当前，日本自动驾驶在移动服务方面的布局更加全面，而物流服务方面自动驾驶应用程度较浅。日本自动驾驶发展其他国家自动驾驶发展03国内自动驾驶发展国内自动驾驶政策环境时间政策主要内容2015年《中国制造2025》将自动驾驶作为汽车产业未来转型升级的重要方向,制定了明确的技术发展时间线(2025年实现L4、L5级别的自动驾驶)。2018年1月《智能汽车创新发展战略(征求意见稿)制定了到2035年的智能汽车创新发展的三阶段愿景时间表。2018年4月《智能网联汽车道路测试管理规范(试行)》我国各地具体组织开展智能网联汽车道路测试工作的指导性文件。2020年2月《智能汽车创新发展战略》提出了2025年实现有条件智能驾驶汽车(L3级)的规模化生产,2035年将全面建成中国标准的智能汽车体系的愿景。2022年11月《关于开展智能网联汽车准入和上路同行试点工作的通知（征求意见稿）》提出将在指定点城市的限定公共道路区域内，开展搭载自动驾驶（L3/L4级）功能的智能网联汽车上路通行试点。2023年3月《智能汽车基础地图标准体系建设指南（2023版）》对智能汽车基础地图标准化提出原则性指导意见。2023年7月《国家车联网产业标准体系建设指南（智能网联汽车）（2023版）》构建包括智能网联汽车基础、技术、产品、试验标准等在内的智能网联汽车标准体系。中国智能汽车创新发展战略04自动驾驶关键技术发展趋势在自动驾驶领域，传感器技术的发展至关重要，特别是激光雷达（LiDAR）、毫米波雷达（mmWaveRadar）、摄像头等在环境感知中扮演重要角色。

传感器融合趋势自动驾驶需要多种传感器数据融合，包括摄像头、激光雷达、毫米波雷达等，以提高环境感知的准确性和可靠性

国内技术发展与产品创新中国企业在激光雷达和毫米波雷达领域有显著进展，吸引了大疆、华为等巨头的参与公司推出性价比较高的激光雷达产品

高精度定位需求车辆运动感知和定位同样重要。高精度定位系统包括GNSS和IMU，可达到厘米级精度，为自动驾驶提供关键定位信息传感感知方面传统车辆采用人工启发式控制，但随着自动化水平提升，需求增加了对自主学习能力的要求。汽车控制系统需要在线学习，自我调整和维护，结合智能算法实现自动整定和诊断。人工智能技术如状态机、深度学习等逐渐应用于汽车决策和控制中。决策和控制方法决策与控制层面汽车辅助驾驶和自动化驾驶技术使人车关系更复杂。智能汽车需要考虑人-车共同控制局面，解决驾驶权切换和融合问题。驾驶人与机器控制的交互涉及驾驶权切换平稳性、用户接受度、机器对驾驶体验的影响。人机交互与驾驶权分配辅助平台与技术安全挑战：信息安全技术汽车网络设计未充分考虑信息安全问题。增多的电子控制单元成为潜在攻击目标系统受到多种安全威胁，包括远程通信服务、应用程序、车载设备、Can-bus总线、ECU等。应对措施：信息安全建模技术数据存储、传输与应用安全安全测试与漏洞修复信息安全应急响应机制技术法规及验证平台随着汽车智能化和网联化的快速发展，建立智能驾驶辅助和V2X通信技术标准体系至关重要。国际道路安全论坛正努力修订旧规，推动自动驾驶技术的合规应用。为满足技术示范和验证需求，特别是V2X技术，需建设封闭、复杂的智能网联试验区，包括真实道路和统一通信设施，以推动智能汽车技术的产业化进程。车型名称自动驾驶级别特色功能配置MarvelXProL3最后一公里自动泊车3个毫米波雷达，12个超声波雷达，FCW前向碰撞报警系统、AEB自动紧急刹车系统、LDP车道偏离干预系统、ADAS系统（前向提醒及控制）和RDA（后向驾驶辅助）等系统Uni-TL3高速公路驾驶辅助功能5个毫米波雷达、6个摄像头、12个超声波雷达、TJP（拥堵自动驾驶）、ADAS（高级驾驶辅助）功能AionLXL3高速变道辅助驾驶、自动泊车高精度雷达、MobileyeQ4摄像头双探测硬件组合、高速公路变道辅助、自适应巡航、交通拥堵辅助、主动刹车、自动泊车、车道保持、360°全景影像、自动驻车。选装高速公路驾驶辅助、高精地图、自适应巡航哈弗F7xL2+智能交通辅助、智能自动泊车、S型车道保持77GHz毫米波雷达、智能前视相机、前后12颗超声波雷达、ACC自适应巡航系统、ICA智能巡航辅助、TJA交通拥堵辅助、TSR

交通限速识别、智能远近光辅助等IconL2+APA自动泊车系统、540度全景透视影像装有12颗雷达和4颗高清摄像头，具有APA自动泊车系统、AEB城市预碰撞视影像系统、540度全景透视影像、底部180度监测、360度高清行车记录仪、ICC智能领航系统、LKA车道保持辅助系统、SLIF速度限制提醒系统、IHBC智能远光灯控制系统、BSD盲点监测秦ProEVL2+开发者版最高可达到L4级别自动驾驶水平（配备AutoX激光雷达和xFusion技术）停走型全速自适应巡航系统、弯道速度控制系统、主动式车道保持系统、车道偏离预警系统、交通标志智能识别系统、预测性碰撞报警系统、智能远近光灯05产业链市场发展分析2023年第三季度，全球配备L2+辅助驾驶功能(ADAS)的轻型车销量达到63万辆，搭载率达3.1%。其中，德国，美国，以及中国三个已经布局L3辅助驾驶的市场，配备L2+ADAS的车辆销量占全球销量85%，分别达到1.4万辆、17万辆和35万辆。销量剧增目前来看全球ADAS市场集中度较高，头部企业均为传统零部件巨头。博世、大陆、安波福、采埃孚等传统零部件巨头延续了深度配套主机厂的优势，在ADAS行业市占率较高，前五厂商全球市场率超过60%。市场集中ADAS(高级驾驶辅助系统)是利用安装在车上的各式各样传感器(毫米波雷达、激光雷达、单双目摄像头以及卫星导航)，其在汽行驶过程中随时来感应周围的环境收集数据，进行静态、动态物体的辨识、侦测与追踪，并结合导航仪地图数据，进行运算与分析。ADAS全球ADAS行业现状根据数据显示，2020年我国ADAS市场规模突破844.6亿元人民币，到2023年，我国ADAS市场规模达到1321.5亿元，CAGR达到27.5%。在ADAS系统渗透率方面，目前，我国ADAS系统渗透率不高，市场成长空间广阔。中国ADAS行业现状受政策的驱动，也涌现了较多智能网联领域的初创企业，传统汽车零部件厂商也紧跟技术趋势，在ADAS领域陆续布局。中国ADAS厂商包括华域汽车、德赛西威、保隆科技、均胜电子和同致电子等供应商增加预计到2025年全球14%的车辆无ADAS功能，40%的车辆具有L1级功能，36%的车辆具有L2级功能，10%的车辆具有L3级或更高功能。同时，L1级ADAS的各项功能也将普及化。前景广阔中国ADAS行业现状传感器是能感受到被测量的信息，并能将感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求的检测装置。传感器产业概述传感器行业产业链包括上游原材料及零部件制造、中游传感器制造和下游应用领域。上游原材料及零部件制造主要包括半导体材料、陶瓷材料、高分子材料等。下游应用领域包括工业自动化、汽车电子、医疗设备、智能家居、环境监测等领域。传感器产业结构传感器市场发展全球传感器行业市场规模全球传感器行业市场区域分布全球传感器市场规模不断扩大，尤其是随着物联网、智能家居、工业自动化等领域的快速发展，传感器市场需求持续增长。数据显示，2023年全球传感器市场规模达2032.2亿美元。全球传感器行业市场区域分布呈现多元化的特点，主要集中在北美、欧洲、亚太等地区。亚太地区是全球传感器市场增长最快的区域之一，主要包括中国、日本、韩国等国家。全球传感器行业现状前景良好传感器行业的竞争格局主要受到技术、品牌、产业链协同等因素的影响。在传感器行业中，一些大型企业具有较强的研发能力和品牌影响力，同时拥有完善的产业链上下游配套企业，因此在市场竞争中具有较大的优势。而一些小型企业则可能存在技术水平较低、产品质量不稳定等问题，难以与大型企业竞争。我国的传感器行业重点企业有华工科技、歌尔股份、汉威科技、柯力传感等。随着国内政策支持、科技水平提升及物联网的兴起，我国传感器技术水平和市场规模迅速提升。据统计，2022年中国传感器市场规模为3096.9亿元，2019-2022年均复合增长率为12.26%。随着传感器行业的不断发展，产业链上下游不断完善，为传感器行业提供了更加稳定的市场环境和良好的发展前景。竞争激烈2023年中国传感器行业现状高精度地图产业链上下游包含提供云服务、数据存储、计算的基础设施层，采用众包采集及集中采集的数据层，执行核心技术的软件算法平台层和自动驾驶应用层四大层级。高精地图产业链高精度地图生产流程主要有数据采集、数据处理、数据融合、安全处理、地图审查、地图发布组成，其中数据采集是高精度地图生产流程中最重要的环节，也是成本占比最高的部分。生产流程相比传统导航地图、ADAS地图而言，高精地图产品信息覆盖度高，能够满足自动驾驶实时动态更新需求的发展，而且在自动驾驶、物流行业、智慧城市等多领域均有较强的应用价值。高精地图优势高精地图高精地图市场份额市场前五大高精度地图解决方案提供商目前占据超过80%的市场份额，市场集中度较高。特别是随着自然资源部“复审换证”工作的开展，目前具备资质的图商有一定的减少，行业进入壁垒正在提高，未来市场集中度可能会进一步提高。产品形态与商业模式变化产品上，高精度地图与一般导航地图、ADAS地图、AVP地图等地图正在走向协同与融合，以更好地满足人机共驾的需求。同时在商业模式上，高精度地图正由传统的地图+软件与服务组成的解决方案，逐步转向地图+合规组成解决方案。应用场景正不断丰富从高精度地图的应用场景上看，目前可主要分为自动驾驶和智慧城市两大领域。自动驾驶方面的智能辅助驾驶场景正从高速场景向城市道路场景拓展，同时封闭场景自动驾驶正逐步成熟，行业也在不断探索基于高精度地图的自主泊车场景。数据更新仍然是重点一方面，主要图商的高速道路制图基本完成，地图竞争转向城市道路的制图效率与覆盖程度；另一方面，行业内企业仍在积极探索更低成本且高效的众包数据更新手段。在这一过程中，4D毫米波雷达、雷视一体、无人机测绘等新技术手段的应用值得期待。高精地图市场特点智能驾驶舱是智能汽车的重要组成部分。智能汽车指通过搭载先进传感器、控制器、执行器等装置，运用信息通信、互联网、大数据、云计算、人工智能等新技术，具有部分或完全自动驾驶功能，由单纯交通工具逐步向智能移动空间转变的新一代汽车。智能汽车智能汽车由车联网、智能座舱、自动驾驶三部分组成。智能汽车组成智能座舱主要功能是舒适娱乐，包含人机交互、车载终端、智能座椅和情感设计等内容。智能驾驶舱功能智能驾驶舱

智能驾驶舱主要构成包括车载信息娱乐系统（主要是前座中控屏）、液晶仪表盘、后座中控屏、抬头显示（HUD）、流媒体后视镜、语音控制等。智能驾驶舱组成智能驾驶舱构成根据ICVTank数据，2019-2022年中国智能座舱市场规模及新车渗透率逐年提升，2022年中国智能座舱市场规模达到739亿元，新车渗透率为60%。智能驾驶舱主要构成包括车载信息娱乐系统智能驾驶舱发展趋势智能座舱的用户体验感强，依靠产品差异化吸引更多用户智能座舱内的生物识别技术(视觉感知、语音识别等)改善了驾驶员以及乘客对于汽车人机界面的体验，而多屏互联以及视觉语音交互技术等成果提升了乘车驾驶体验。主机厂通过提供上述易于感知的差异化功能，可以提高自身产品竞争力。人机交互终端硬件与软件双重升级是智能座舱升级的趋势未来智能座舱将会采用更加个性化、智能化的灯光和声效设计来服务于辅助驾驶功能。另一方面，软件的升级将会支持人机交互技术多元化、人格化。乘客将通过语音控制、人脸识别、手势交互:甚至是更先进的生物识别等多种方式实现交互体验。从产品升级来看，未来，产品差异化+软硬件升级是智能座舱发展的两大趋势：中国高等级自动驾驶产业发展趋势（1）以场景为先导，自动驾驶全栈解决方案提供商将分批实现商业化自动驾驶各个落地场景市场规模（单位：百亿元）目前高等级自动驾驶已经逐渐从技术研究阶段演进到产品落地阶段，处于稳定发展期。产品方面，该领域未来优秀的产品，必须满足三个特点，即稳定的性能、较低的成本、强大的场景复制能力。运营方面，企业将更加注重产品细节和用户使用的便利性，与此同时，配送员、司机等传统职业也将被自动驾驶远程接管员、自动驾驶运维员、自动驾驶平台管理员等新角色取代。由于技术发展不及预期，2018年下半年之后，资本对高等级自动驾驶的热情普遍降低。中国高等级自动驾驶产业发展趋势（2）更多自动驾驶非全栈解决方案提供商迎来发展机会在自动驾驶技术发展过程中，其全栈解决方案提供商率先出现，美国的Waymo和中国的百度是该领域两大代表企业。经过近几年技术迭代，自动驾驶产业链逐渐由粗放式向精细式方向发展，自动驾驶非全栈解决方案提供商陆续出现，诸多关键技术模块也取得突破。中国高等级自动驾驶产业发展趋势（3）车企更注重方案量产可能性，未来致力于实现部分L3级自动驾驶技术量产对于当前车企而言，L4级自动驾驶技术的量产存在以下几个难点：安全：传统车企的基因决定其将安全放在首位，任何一起安全事故都会对车企产生毁灭性打击。软件层面的评判标准之外，车企也更在意车辆硬件方面的功能安全。成本：短期内，L4级自动驾驶产业链不会成熟，零部件成本高昂，难以达到车企量产条件。技术：目前，大多数车企的自动驾驶技术还停留在L2级水平，短期无法实现从L2级到L4级的飞跃。路权：政府路权未放开，L4级自动驾驶短期无法投入使用。未来三年，车企将重点研发部分L3级自动驾驶技术。SAE级别名称控制主体环境感知行为责任主体L0非自动化驾驶员驾驶员驾驶员L1驾驶人辅助驾驶员和系统L2部分自动化系统L3有条件自动化系统L4高度自动化系统L5全自动化中国高等级自动驾驶产业发展趋势（4）各地政府越来越关注自动驾驶技术，未来与相关企业探索多种合作模式地区城市东北地区长春华北地区北京、天津、保定、沧州西北地区西安西南地区重庆、贵阳中南地区广州、深圳、肇庆、柳州、武汉、襄阳、长沙华东地区上海、杭州、苏州、德清、嘉善、平潭、无锡、合肥、济南、青岛截至2019年底国内25个出台自动驾驶测试政策的城市从2015年至2020年，中国政府发布多项相关政策，关注点从智能网联汽车细化至自动驾驶汽车。截至2019年底，国内共有25个城市出台自动驾驶测试政策；江苏、广东、湖南、河南、海南（征求意见）5个省份发布省级自动驾驶测试政策。中国高等级自动驾驶产业发展趋势地方政府与自动驾驶相关企业的合作主要集中在智能网联示范区层面，政府为企业提供自动驾驶路测场地。目前国内各省市已建有智能网联示范区50余个，覆盖所有一线城市及部分二线城市，涵盖城市道路、高速公路、隧道、封闭园区等多个场景。地区示范区中南地区国家智能网联汽车（武汉）测试示范区国家智能网联汽车（长沙）测试区广州市智能网联汽车与智慧交通应用示范区深圳智能网联交通测试示范区、肇庆自动驾驶城市路测示范区……西南地区中德智能网联汽车四川试验基地自动驾驶封闭场地测试基地（重庆）中国汽研智能网联汽车试验基地（重庆）国家智能网联汽车与智慧交通应用示范公共服务平台（重庆）华南地区国家智能交通综合测试基地（无锡）国家智能网联汽车（上海）试点示范区浙江5G车联网应用示范区智能网联汽车自动驾驶封闭场地测试基地（上海）智能网联汽车自动驾驶封闭场地测试基地（泰兴）嘉善产业新城智能网联汽车测试场……东北地区国家智能网联汽车应用（北方）示范区华北地区国家智能汽车与智慧交通（京冀）示范区自动驾驶封闭场地测试基地（北京）西北地区自动驾驶封闭场地测试基地（西安）国内27个主要的智能网联示范区中国高等级自动驾驶产业发展趋势（5）资本对自动驾驶技术呈观望态度，等待技术进一步落地2018年下半年开始，中国自动驾驶圈已经开始感受到资本的阵阵寒意，企业融资难度加大。发展至2019年，业界更有“自动驾驶进入资本寒冬”的说法传出。未来三年，资本将更加关注有商业落地苗头的自动驾驶相关企业，而在自动驾驶不断发展过程中，拥有新技术思路的企业也将引起资本注意。未来三年，资本将围绕市场空间、业务快速扩展的可能性、商业模式三个角度考量自动驾驶相关企业。2021和2