智能网联汽车在城市交通领域的发展研究

刘美岐 马峻鹏 李雅澜 熊辰崟

（大连海事大学，辽宁 大连 116000）

随着“互联网+”时代的到来，各种新型互联网技术不断涌现，大数据、云计算、人工智能等技术已经被广泛应用到社会生产环节，与传统工业之间的联系日益密切[1]。目前汽车的发展方向是节能、环保、安全和智能。因此，智能网联汽车成为我国汽车产业的发展趋势，其智能化、经济性和环保性可以推动城市交通系统的发展，同时也是国内智能网联汽车研究的重点[2]。在城市交通系统中，如何将智能网联汽车运用到城市交通系统中，是城市规划部门和智能网联汽车制造商需要考虑的重要问题[3]。文章介绍了智能网联汽车的国内外研究现状以及在城市交通领域的应用，并对目前我国城市交通系统中存在的问题进行了简要分析，以期为促进新型交通系统的建设和发展提供参考。

1 智能网联汽车

1.1 智能网联汽车定义

智能网联汽车（ICV）是车联网与智能汽车的有机结合，是集成了先进的传感器、控制器、执行器等设备的现代化汽车，可以实现车辆与人、车、路、后台等信息的交流与共享，将现代通信技术与互联网技术相结合，实现人对汽车安全、舒适、高效操作[4]。智能网联汽车的核心是智能，通过车载电脑和云端服务器实现数据的交互，在车辆上安装传感器，可以及时地解决汽车在道路上遇到的各类路况，提醒司机前方有可能发生的事故，提升行车的稳定性和安全性，简化司机的操作流程。

我国的城市道路状况较为复杂，智能网联汽车并不能完全实现无人驾驶。我国智能网联汽车的发展阶段主要有自动驾驶辅助、联网驾驶辅助、人机协同驾驶、高度自动驾驶。智能网联汽车的核心技术包括环境感知、智能决策、控制执行、人机共驾、通信平台、信息安全等[5]。

智能网联汽车运行系统如图1所示。

图1 智能网联汽车运行系统

智能网联车是一种新兴的工业，涵盖了汽车、通信、电子、交通等诸多领域。随着信息化和网络化的发展，传统的交通方式正在逐步成为新兴产业的主要载体。作为智慧交通体系的重要环节，智能网联车是汽车产业发展的核心方向。

1.2 智能网联汽车国内外研究现状

智能网联汽车是指在传统汽车基础上，通过多种技术手段，实现车辆智能化、连接化和自动化，提高车辆的安全性、舒适性和便捷性。目前国内的智能网联汽车产业规模增长迅速。2019年，我国智能网联汽车产业规模达到了1 360亿元，预计2023年将达到4 000亿元。智能驾驶技术进步较快，国内部分汽车企业已经推出了具有自动驾驶能力的车型，如特斯拉Model S、百度Apollo等。车联网应用领域不断扩展，国内智能网联汽车的应用范围涵盖了车辆安全、车辆信息娱乐、车辆远程控制等多个领域。政策扶持力度加大，相关部门加大了对智能网联汽车产业的政策扶持力度，为企业研发智能网联汽车提供了政策支持。

目前，国内较为成熟的智能网联汽车技术包括感知技术、位置技术、通信技术、控制技术。感知技术通过雷达、激光雷达、摄像头、超声波等感知器件收集车辆周围的信息，实现车辆对周围环境的感知和分析。位置技术通过卫星导航系统、车载传感器等，准确获取车辆的位置及其周围道路、交通信号等信息，为智能驾驶、路径规划等提供依据。通信技术基于车联网、5G等技术的发展，使车辆之间可以实现实时通信以及车辆与云端、服务器等的交互，完成实时导航、车联网娱乐等功能。控制技术通过自动驾驶控制单元、电子驱动系统、制动控制系统等技术，实现车辆自动驾驶、状态监测、刹车控制等功能。

智能网联汽车在欧美、日本、韩国等国家和地区也得到了广泛关注。欧美市场以特斯拉、Uber、Google等公司为代表，在智能驾驶和自动驾驶技术方面处于领先地位。日本和韩国企业主要专注汽车传感器、V2X技术和车联网系统等领域的研究。同时，各部门和企业积极开展国际合作，共同推进智能网联汽车发展。

为引导智能网联汽车的发展，我国制定了一系列政策法规，各部门出台相应的鼓励措施，大力支持智能网联汽车的发展。北京、上海、深圳等地已率先在全国启动以城市道路为试验研究的智慧互联汽车项目，建成智慧汽车示范区。利用先进的车联网技术，武汉试验示范区建成通信网络、物联网、智慧路网、能源网络四大基础网络，首期28 km试验路已全部完成智能化改造。广州、重庆、无锡、长沙等地也均在大力推进智能网联汽车的研发工作。在车联网技术方面，华为与大唐、整车企业合作进行通信技术支持和实车测试。全球智能网联汽车的发展呈现出快速增长的态势，不断提高智能驾驶技术和车联网技术。

2 智能网联汽车在城市交通中的作用

新时代，传统的城市交通系统需要随着智能网联汽车的发展而进行升级和更新，以提升城市交通承载能力，优化城市道路拥堵问题，打造现代化、立体化的城市交通网络。

2.1 提高城市运输的运载量

目前我国大部分城市已经建成了完备的交通网络，包括公交、地铁等公共交通。但城市交通系统运力仍然不足，发展智能网联汽车可以有效降低城市交通出行成本，提升城市交通运力。

L4级别无人巴士如图2所示。

图2 L4级别无人巴士

2.2 提高城市交通的安全性

在城市交通系统中，多数的交通事故是由驾驶员的技术不够娴熟或没有遵守交通规则等引起的。随着技术的发展，智能网联汽车将会极大地避免这种问题的发生，智能网联汽车的最终目标是人与车之间的高度共享，计算机的智能算法可以使计算机严格遵守交通法规，降低事故的发生率，提高城市交通的安全性。

智能网联汽车并非意味着将会完全实现无人驾驶。智能联网汽车把人工智能的规律和人类的能动性紧密结合起来，一旦驾驶员违反了驾驶规则，就会立刻发出警告或采取某些强制性手段，以规避可能出现的安全隐患。在人工智能算法出现错误时，驾驶员可以控制车辆，让车辆继续安全地行驶。二者的结合使城市的交通更具有安全性。

2.3 提高乘客的出行体验

随着科技的不断发展，智能网联汽车给人们的出行方式带来了重大变革。智能网联汽车通过集成高科技的传感器、通信和计算技术，在行驶过程中能够实现实时感知周围车辆和道路状况，将信息传输到互联网中心进行集中分析和管理，精准地为驾驶人和乘客提供服务。

一方面，智能网联汽车能够通过实时传输路况信息，实现优化路线和停车等服务。当遇到车流量较大、道路条件不佳等情况时，智能网联汽车可以提前预警，根据实时路况让驾驶者选择较佳的出行路径，避免遇到拥堵和交通事故。同时，使用智能停车技术也可以避免浪费大量时间寻找停车位。

另一方面，智能网联汽车可以提供车内娱乐等服务，增强驾驶人和乘客的出行体验。驾驶人和乘客可以通过连接互联网，观看实时新闻、听音乐和收听电台，使用语音助手和智能导航帮助其实现更多的出行需求等。此外，随着人工智能的不断发展，智能网联汽车可以根据驾驶人的个人习惯和需求，提供个性化的车内娱乐服务，让驾驶人和乘客感到更舒适和愉悦。

智能网联汽车的出现给驾驶人和乘客的出行方式带来了极大便利，可以更轻松、舒适和便捷地出行，享受智能科技带来的便利和乐趣。随着科技的不断进步和创新，智能网联汽车将会发挥更大作用。

2.4 参与智慧城市建设

在城市化快速发展的过程中，将会面临交通堵塞、环境污染、交通事故等问题。智能网联汽车作为新一代交通工具，不仅可以为个人出行提供更方便和舒适的体验，还可以在智慧城市建设中发挥重要作用。

智能网联汽车可以与城市智慧交通系统相互协作，建立起智慧城市运行的基础。智能网联汽车可以通过实时交通信息的获取和分析，帮助城市实现交通信号灯的智能优化，减少交通堵塞和拥堵，提升交通效率；可以通过车辆之间的通信和交通基础设施的连接，预测和避免潜在的交通事故，提高交通安全性；可以通过优化路线、提高燃油利用率等手段，减少车辆的能耗和排放，促进城市的可持续发展。

智能网联汽车可以为城市规划、设计和管理带来更多的创新和发展机遇，帮助城市规划出更人性化和高效的交通系统，提升城市居民的生活品质，为城市智慧交通系统的建设提供更多的技术支持和创新应用，带来更智能、便利、安全、高效的出行服务。

3 智能网联汽车在城市交通中发展的建议

随着环保意识的增强和城市交通拥堵问题的日益突出，智能网联汽车在城市交通领域的发展会面临较多问题，如技术瓶颈、规范制度、安全保障等。为了促进智能网联汽车在城市交通领域的发展，提出相关建议。

第一，突破技术瓶颈，提高智能网联汽车的感知、决策和控制能力。加强基础研究和技术创新，探索新的感知技术、协同控制策略、自适应决策算法等。

第二，建立健全智能网联汽车的规范制度和标准体系，确保其安全、可靠、实用。加强政策引导和法律监管，制定相应的标准和规范，加强对智能网联汽车的管理和监测。

第三，加强智能网联汽车的安全保障，预防和应对意外事故和恶意攻击。加强安全防护技术研究和数据保护，建立健全的安全备份和应急机制。

4 结语

在“互联网+”的大背景下，智能网联汽车是我国汽车产业的重大发展方向，对我国的城市运输智能体系建设具有重要作用。然而，目前国内的智能网联汽车技术还不成熟，有待进一步发展。在发展的过程中，需要建立相应的网络系统，健全的规范制度和标准体系，加强相关技术研究和智能网联汽车的安全保障，以推动智能网联汽车在城市交通领域的应用和发展。