智能汽車C-V2X網聯技術

溫福喜 沈淵 曾勇

  • 出版商: 機械工業
  • 出版日期: 2025-07-01
  • 售價: $774
  • 語言: 簡體中文
  • 頁數: 233
  • ISBN: 7111774051
  • ISBN-13: 9787111774051
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商品描述

本書從網聯協同的角度出發, 結合具體應用深入探討了智能網聯汽車的C - V2X 網聯技術。本書主要內容包括討論單車智能基本架構並比較優缺點,介紹單車在傳感器融合、場景感知與定位、決策與運動規劃中的現狀與不足, 指出智能網聯汽車對於解決這些問題的重要意義; 介紹網聯協同駕駛的基本概念, 以及多種安全理論與多源信息融合理論; 詳細分析智能網聯汽車的協同感知, 結合實際案例探討了協同感知的基本架構、協同機制以及不同級別的數據融合策略; 深入介紹了智能網聯汽車的協同定位技術, 包括系統模型、理論分析、協同定位算法與實驗結果分析; 討論了智能網聯汽車在信息共享、共識尋求和系統協作條件下的協同決策與規劃技術, 以及這些技術在不同交通場景下的應用和挑戰; 詳細介紹了智能網聯汽車中的C- V2X 通信技術, 包括通信類型、單天線到多天線系統的演進, 以及 外V2X 標準研究進展; 介紹了智能網聯汽車車輛通信信道模型的建立, 並在各種場景條件下進行分析; 介紹了感知輔助的V2X 通信技術, 包括後向回波和多徑回波的感知輔助通信方法,以及這些方法在仿真環境中的表現。 本書的讀者對象主要是對智能網聯技術感興趣的學生、科研人員、工程師以及相關從業者。

目錄大綱

前 言

單車智能
介紹
1.1 自動駕駛系統架構/ 001
1.1.1 模塊化架構/ 002
1.1.2 端到端架構/ 003
1.1.3 兩種架構的比較/ 004
1.2 傳感系統與融合/ 006
1.2.1 傳感系統/ 006
1.2.2 多傳感器融合/ 008
1.3 場景感知與定位/ 010
1.3.1 目標檢測/ 010
1.3.2 語義分割/ 015
1.3.3 目標跟蹤/ 018
1.3.4 軌跡預測/ 020
1.3.5 占用柵格預測/ 022
1.3.6 開放詞匯感知/ 024
1.3.7 定位與建圖/ 026
1.4 決策與運動規劃/ 028
1.4.1 決策方法/ 029
1.4.2 規劃方法/ 032
1.4.3 端到端規劃方法/ 034
第2 章
網聯協同
駕駛
 2.1 運行設計域簡介/ 039
2.2 基於物理原理的分析方法/ 041
2.3 網聯協同駕駛與安全理論/ 042
2.3.1 預期功能安全理論/ 043
2.3.2 具有可預見性和可防止性的安全方法/ 044
2.4 多源信息融合理論/ 044
2.5 協方差交叉融合方法/ 046
2.5.1 相關程度已知的 融合/ 047
2.5.2 相關程度未知的 融合/ 048
第3 章
網聯協同
感知
3.1 從單車智能感知到協同感知/ 051
3.2 協同感知基本架構/ 053
3.2.1 V2X 協同感知架構/ 053
3.2.2 協同機制/ 056
3.2.3 數據級融合/ 056
3.2.4 特征級融合/ 056
3.2.5 目標級融合/ 058
3.3 典型應用:車路雲協同感知/ 059
3.3.1 背景需求/ 059
3.3.2 基礎應用: 信號燈狀態感知/ 060
3.3.3 高階應用: 智慧路口/ 060
3.4 協同感知關鍵挑戰/ 063
3.4.1 V2X 通信問題/ 063
3.4.2 標準化問題/ 066
3.4.3 時空異步問題/ 067
第4 章
協同定位
4.1 研究背景/ 071
4.1.1 協作定位技術/ 071
4.1.2 車聯網定位技術/ 073
4.2 系統模型/ 077
4.2.1 協同定位系統建模/ 078
4.2.2 定位指標與函數性質/ 079
4.3 理論分析/ 080
4.3.1 相對誤差的線性子空間近似/ 081
4.3.2 相對定位的性能極限/ 083
4.4 協同定位算法/ 084
4.4.1 空間協作相對定位/ 084
4.4.2 空時協作與多源融合定位/ 090
4.5 實驗結果分析/ 095
4.5.1 空間協作相對定位仿真分析/ 095
4.5.2 空時協作與多源融合定位仿真分析/ 098
4.5.3 協同平臺實測結果/ 100
4.6 本章小結/ 102
第5 章
協同決策與
規劃
 5.1 背景介紹/ 103
5.1.1 協同駕駛對車輛安全的意義/ 103
5.1.2 車輛智能網聯技術簡介/ 103
5.2 信息共享條件下決策規劃技術/ 104
5.2.1 研究領域簡介/ 104
5.2.2 狀態共享階段技術研究現狀/ 105
5.2.3 意圖共享階段技術研究現狀/ 107
5.2.4 相關決策規劃方法評價方式匯總/ 108
5.2.5 信息共享決策規劃實車驗證與應用/ 109
5.2.6 小結/ 111
5.3 共識尋求條件下決策規劃技術/ 111
5.3.1 研究領域簡介/ 111
5.3.2 通信機制設計/ 112
5.3.3 多車共識形式/ 113
5.3.4 共識尋求決策規劃方法示範項目簡介/ 114
5.3.5 小結/ 114
5.4 系統協作條件下決策規劃技術/ 115
5.4.1 研究領域簡介/ 115
5.4.2 換道與匯入場景協同決策規劃方法/ 116
5.4.3 路口場景協同決策規劃方法/ 119
5.4.4 小結/ 121
5.5 本章小結/ 121
第6 章
V2X 通信
與標準研究
進展
 6.1 C - V2X 通信技術/ 124
6.1.1 通信類型: 廣播、組播和單播/ 125
6.1.2 單天線到多天線系統/ 126
6.2  外標準研究進展/ 127
6.3 V2X 消息集定義/ 128
6.4 V2X 協議棧網絡層設計及應用層開發/ 130
第7 章
車輛通信信
道模型
7.1 背景介紹/ 133
7.2 城市環境A2G 通信中基於幾何方法的直通通路
概率分析/ 134
7.3 城市環境A2G 通信中基於幾何方法的LoS 和
NLoS 概率分析/ 137
7.4 毫米波V2V 通信中車輛遮擋建模及性能分析/ 142
7.5 混合交通場景下毫米波V2V 通信的NLoS
概率分析/ 146
7.6 V2X 通信信道特性/ 152
7.7 路徑損失模型/ 153
7.8 本章小結/ 156
第8 章
感知輔助
V2X 通信
8.1 背景介紹/ 159
8.1.1 高移動性場景中的波束跟蹤與預測/ 160
8.1.2 基於感知輔助的波束跟蹤與預測/ 161
8.2 基於後向回波的感知輔助V2X 通信/ 164
8.2.1 系統模型/ 165
8.2.2 NLoS 場景中基於EKF 的目標跟蹤/ 170
8.2.3 基於NLoS 識別的預波束成形設計/ 174
8.3 基於多徑回波的感知輔助V2X 通信/ 177
8.3.1 系統模型/ 178
8.3.2 基於多徑回波的預波束成形設計/ 184
8.3.3 粒子濾波/ 185
8.3.4 基於多徑回波的PF 設計/ 187
8.4 數值仿真結果/ 190
8.4.1 基於後向回波的感知輔助V2I 預波束成形/ 190
8.4.2 基於多徑回波的感知輔助V2I 預波束成形/ 196
8.5 本章小結/ 200
附 錄/ 201
參考文獻/ 203
全彩印刷,印裝精美 十四五 重點出版物規劃項目 清華大學與東南大學專家力作