《智能网联汽车概论》习题答案.docx

项目1一、填空1,雷达摄像头路人危险人2 .与会员辅助安全警告本地居中自适应逐航控制制动加速方向宜笃装员3 .环境感知技术智能决策技术控制执行技术系统设计技术4 .信息安全技术功能安全技术预期功能安全技术5 .参考车辆平台参考硬件平台开放软件平台云展务平台二、选择题15ABCHC；610CCBDD三'筒答题1 .三一横”指车辆关键技术、信息交互关犍技术与基硬支撑关绽技术。“两姒”指支撑智能网联汽车发展的车教平台与落础设施.芳比设诙包括交通设施、通信网络、大数据平台.定位基拈等，将逐步向数字化、智能化、网联化和软件化方向升奴，支漳智能网联汽车发展.2 .V2X(VehicletoEverything的英文缩写,即车用无线通信技术,是车辆自身如外界事物之间的信息交换的新一代通讯技术。其中,丫代表车辆.X代表任何与车交互信息的讨象，当前X主要包含军、人、交通踣侧落础设施和网络等.V2V是VehicletoVehicle的英文缩写，即车辆自身与其它车辆之间的信息交换：Y2I是VehiCletoInfrastructure的英文缩写.即车辆自身与基础设施之何的信息交换,基础设施主要包括红嫌灯、公交站台，交通指示牌、立交桥、能道、停车场等：V2P是YehiCICI。PedCSlrian的英文缩写.用车辆自身与外界行人之间的信息交换：V2R是YehiCIetoRoad的英文揩耳，即车辆自身与通潞之同的信息交换.针对道路的特殊性而言,V2R又可分力两大类型,一类是车辆自身与城市道路之何的信息交换,另一类是车辆自身与高速道路之间的信息交换车辆自身与道路之间的信息交换内容：V2N悬VehicletoNetwork的英文缩写，印车辆自身或驾驶人与互联网之间的信息交换.车辆悠驶人与互联网之间的信息交换，主要包括：车辆驾驶人通过车载终蟠系统向互联网发送需求，从而进行诸如娱乐应用、新闻费讯.车教通信等；车辆驾驶人Ia过应用软件可及时从互联网上荻取车辆的防旅信息.3 .与传统地图相比.高精度地图包含的信息有以下内容和特点：（八）为了实现车道级导航、路径鲂划功能，需窿在原始地图数据中抽象道路站构，形成由顶点组成的拓扑图形结构，同时为了优化数据的存储.希要将道谿用连续的曲线段来表示.(b)除道路参考线外,高精度地图还应描述道路的连通性,如路口中没有车道坎的部分.需要将所有可能的行驶路径扫象成道路参考段,在高精度地图数据库中体现。(C)除记录逆路参与线、孝道边缘(标段)和停车线外，高精度地图数据库运需要记录无车道道路的拓扑结构，且除车道的几何特性外，道路模型还包括车道数，道路坡度.功能属性等。(<1)对象模型记录道路和车道行驶空间范国边界区垓的元素.模型属性包括对象的位篁、形状和属性值.这些地图元素包括珞牙、护栏、互通式立交桥、版道、龙门集、交通标志、可变信息标志、轮廓标志、收费站、电线杆、交通灯.墙壁.箭头.文字.桁号、If告区、分流区等。4 .开a件军W再设"3Ml一、填空1 .视觉传感器主要由光源、镜头、图像传感器、模/数(A/D)转换器、图像处理器、图像存储卷等组成，其主要功能是我取足芬的机爆视觉系统要处理的原始困像。2 .车傲视觉传感器按照芯片类型主要分为电荷精合器件(ChargeCoupledDevice.CCD)和互补金舄氧化物半导体(ComplementaryHctalOxideSemiconductor.CMOS)两大类。3 .车收视觉传感器按照镜头数目主要分为单目接像头、双目摄像头，三目摄像头和环机援像头。4 .衙光雷达根据有无机械旋转部件,可分为机械激光雷达和固态激光雷达.或介于二者之间的注台固态漱光雷达。5 .现阶段各国对亳米茨在智能汽车上的应用以24GHZ近更高雷达和77GllZ远距离雷达纽合的形式出现6 .施声波雷达多用于由动洎车、倒车辅助.漳婷物惊瞽等系统。7 .根据传感器信息在不同信息层次上的融合，可以将多传感器信息融合划分为1.ow-IcvcI融合、HighTeVel融合和调合融合机构.二、选择1.B2. C3. A4. D三、箕答1,传静器各有优劣，难以互相替代.各种传感器在使用方面存在如下】艮制.(D激光雷达：受大雨、浓烟、浓雾等恚务天气影响。(2)提像头：光照条件不好，或光照过强的时候性能一破。(3)毫米波雷达：分辨率不够高.分类不好。(4)高精度地图：存在时效性问题.(5)一声波直达:距离近.(6)1皿无法群识车外信息。(7)V2X:尚未得到广泛应用。妻实现臼动药驶.是一定苗要多个传感器相互配合共同再成汽车的辱知系统的。不同传感器的原理、动能各不楣同，它们在不同的使用场景中可以发挥各自的优势.多个同类或不同类传感器分别获得不同局部和美.别的信息，这些信息之间可能相互补充，也可能存在冗余和矛府,而控制中心最终只能下达唯一正确的指令,这藐要求控制中心必须对多个传感器所得利的信息进行息台,综合判断.由于单一传弟舞获得的情息有限，且还要受到自身品质和性能的影响，因比智能汽车上通常里有致量众多的不同类型的传感器，以满足探测和数据采二.选择1 .哪种定位技术会受到电波、高楼、城体等的阻碍（八）.A.卫星定位B.惯姓呼航C.高精度地图D.融合定位2 .克合依靠运动教体自主地完成导航任务，不依施于任何外部输入信息，也不向外输出信息的定位系统是B.A.卫星定位B.惯性导航C赤精度地图Di合定位3 .不但可帮助自动身驶汽车提前知晓位置信息，运能精痛规划行较珞度的是（C）.A.卫星定住B.惯性导航C.商精度地图D.融合定位三、铜答题1,高精度地图和普通她图有什么区别？M（1直接屐芬对象不同.传统地图的直接服务胪象是人,奇精度地图的直接服务对象是机器（目前展分ADAS应用，将来将为自动奔驶汽车提供反芬）。（2）图层不同，传统地图是基本图层，高精度地图新增了三个图层分别是活动层、动态层（记录短期变化的道路网络）、分析层（描述人类如何在道路上驾驶）.（3）精度不同,传统地图精度是20m左右.商精度地图的精度是Ioal左右。（4更新速度不同,传统地图的更新速度以月为准.湎精度地实时更新。（5）数灵求源不同,传统地图主要是由采集车来集，而高精度地图的数据来源较为多样化：采集丰采集众包车票集-来自云端的实时动态信息.2,高精度地图在智能网联汽车领域具有什么作用？答案I（1）高精地图是智能IS驶的“千里膻”摄像头、微光雷达、传感器所隘测到的范围是有限的。报像头根据不同的俯角看到的距夷为60'150来，谶光留达所看到的范31为4080m,而安装了高精地图的智能驾驶汽车，就相当于具各了一双“千里眼二不但可帮助若能驾驶汽车棍前知晓位置信息,迁能精瑜规划行驶路战.（2）高希地图是智能驾驶的“透视镜”雨天，开车上北五环，车上安装的任何一个传感骞，包括最好的豫保头其实都很难准确地将北五环的每一条车道姣步清卷.这个时候高精地图就起到了一个“透视镜”的作用.在高精地图上,摄像头看不清的地方,或者雷达检测不到的地方,高精地图能及时反馈蚊据.起到一个,，透视镜”的作用。（3）高精地图是智能驾驶的“安全员”高精,变地图可以精确自动识别交通标志.地面标志.车道坟，信号灯等上百种目标,以及道路坡度和曲率等准确的致密信息.车柄可依黑高精地图已知的通路信息，提前做出准确（3）可荻得海拔高度补绘.2,答：段控转向系统取消了方向过与车轮之间的机械连接.用传感器获得方向盘的转先信息，井楮入给ECU,ECU段过处理计算后将韭动数据输出给更动电机，由电机推动转向埋件转动车轮,而电动助力能向系统则根据驾驶员的转角来增加转向力.蝮住转向系统的优势主要有以下几点：（1）去掉了转向系功能模块间的机械连接,不仅节去了空间，还降低了车辆的噪声和振动.（2）消除了磁楼事故中转向柱后移引起伤害驾收员的安金隐惠.（3）方向身转走和转向力矩可以独立设计,实现不同主观驾映感受的转向感.梃商驾驶性能。3 .客：对于疾控汽车的控制，系统需要准确沸识驾装员的驾收意图，并结合驾驶环境工况作出相应的动作.这些参蚊一部分是通过传感界测得的.像车遑.发动机转速*方向曲的转为等。但是很多叁数是传感器无法直接测得的.例如说珞面的附着W数、制动时轮胎的滑移率、前后枪例偏角,以及车轮蝌/侧垂向力等.即使传感器可以测雪的基数也会院到传感器缔度的影喃，例如存在标定误差以及4度漂移误差的影响，这些参数往往常要好过处理才能使用。针对汽车行驶状态和参数,主要系用箕法和模型来评估和恒测,包括采用致性观测器、鲁棒观测器、滑模观测器和龙贝格观测器以及卡尔曼逋波算法等。由于模型往往紧用的是比较国定的参数，因此与实时变化的实际情况存在着一定的差犯.4 .答：及控制动系统的优点：（1展高响应煌度。（2）便于维护.（3）节能环保.线控制动系统的觐点：（1）对可靠性要求很尚.第要备份系统来保正可*性；（2）电机功率限制动力不足；（3）工作环境.卷劣，制车片附近的半导体部品无法承受高通。习题一'填空1 .路径规划目标包括、稳定性、和.安全性舒适性驾驶效率2 .规划过程需要考虑各种物理约束,有且不限于约束、非完整性约束和约束“加减速度动力学3 .路羟规划被分为；外界环境全部感知的规划和环境未感知或只有部分整知的路径规划。全局路径局部4 .典型的基于采样规划制法主要包括（PRM）和（RRT）.概率跖戏图法快速的机树法5 .在执行驾监行为决策的过程中,决策模型大致UJ以划分为、,推理决策模型和.有限状态机模型决策树模型基于价值的决策模型6 .Apollo系统的规划层通常.又被细分为(MissionPlanning>»<BehavioralPlanning)和动作规划iMotionPlanning)三层.,任务规划行为规划动作规划7 .在路径规划里面，通常使用坐标系，拘当前车辆的运动状态(x,y,e,v,aMB)?.弗莱纳(Frenet)8 .速度规划步躲分三步,第一步先建立一个；第二是:第三是进行优化.建立参考系参考系建立以后进行决策二、选择1 .(>可保证能修获得规划结果，但算法具彳F较大随机性，难以保证生成路径的诙性,且规划的结果与最优解之间往往有较大差距.A.概率路线图法B.快速随机树法C.Dijkstr算法D.人工势场法答案：A2 .()难以在有狭窄通道的环境找到路径。.Dijkstr算法B.A算法C.快速随机树法D.模型预测控制方法答案：C3 .()是常见的最短路径搜索W法，其使用广度优先搜索用以解决状权有向或无向图的最坦路径问题.Dijkstr算法B.A算法C.快速班机树法D.模型预测控制方法答案：A4 .下列哪项不是速度优化的约束条件(>.A,主车不能和隙碍物有碰撞B.主车的加速度/加加速度有特定运动学限制C.必须满足基本的物理原理D.符合汽车动力学模蟹答案：D三、简答题1,绘制Frenet参考系.答案：2、简述Apollo平台中路径优化主要步骤.答案：1)将连续性间遨离放化。2)明确要满足的约束条件.3)第三步是明确要努力达到的目标.4)第四步4优化问题转化为二次规划何时进行求解.3、简述AIX)IlO平台中速度优化主要步骤。1)将连续性问麹离散化。5.以下霹些是应对网络安全的基然办法(D)】数据接口：2网关：3通讯网络：4交互信息安全验证A.1.2B.1,2,3C.2.3.4D,1.2.3.4三、答奥1,简述DSRC和C-V2X技术的优缺点.？在技术特点上，C-V2X和DSRC技术各有优缺点。其中.C-Y2X泯用好芯技术,可管控：移动性好、安全性高、可平滑演进至5G,在系统、芯片和运营商方面有电信产业支持，可以充分利用现有的基础设施，在V2I场景应用落地上有优势。然而在技木上尚未成熟，在应用过程中跨部门林调港度较大。DSRC技术成熟度高.在V2V应用场景较为成熟。但因其机制存在医里节点、数据存在竞争硅撞问题、5.OGHZ瓶段穿透性、传输距存受泯.存在干扰.后修的演进路技不明，在V2I的场景应用落地上难度大.2、Y2X典型应用有哪些类别,分别举例？智能网联汽车V2X的应用爆景可划分为三大黄：交通安全类.交通效率类和信息版多类。典型的交通安全美应用场景包括交叉路口罐檀预警、等机动车/行人横穿fS警警；典型的交通效率类应用场景包括十字珞口通行辅助学：典型的信息服务类应用爆景包括紧急呼叫亚务等。3、指逑基于V2X的自动我驶系统工作过程？基于Y2X的自动驾破系统通常包括中心子系统、道路子系统和车辆子系统三个都分，中心子系统是车辆子系统和道路子系统汇聚的数据,提供全局或老局部的ITS应用服务。道路(RSS)通常包括RSlRAV-ICClf-RS,路侧感知设备，以及其他路侧交通控制设施，道路子系统可以收集边静环境及交通状意信息，形成全曷年知消息，并可将信息共享的率璃子系统及中心子系统,同时，在特定场景下，道路子系统也可下发决策规划教据及控制数据到车辆子系统,主要用于路恻对自动驾褒车辆进行集中式决量控制.车辆子系统(VSS)通常包括OBU.AY-UCCV-OB.车敌感知设备，以及车转线控系统,车转子系统可以感知收集道路环境及交通状态信息，用于自动尊驶车辆决策控制的依据，并可杵感如信息共享至道路子系统或周边具备通仿能力的车辆.同时，车辆子系统可接收来自道路子系统共享的感知消息，用于对车就感知信息的补充：车轮子系统可接收来电道路子系统的决策观划类消息及控制类消息，井依据此类信息对自动驾驶车辆进行实时决策控制.4.简逑中间件在智能我驶操作系统中的作用？中何件的主要目标是为上层应用提供数据通信，愉仪对齐.计算谢度.模块化封装等高用功能.为应用开发提供标准化，便块化的开发松梨.实现模块解耦和代码复用。在底层操作系统之上.软件中间件在皎能驾驶领域也各受关注.5、简述CYBER-RT的参本运行流程？主要分为四个步骤：(D车上的自动驾装系统一般是由传感器手助的.需要采集每个传感器的数据.多珞传感器数据会作为系流的输入源驱动整个系统运转。(2) 据架根据每个Cumponenl的埔入筠出美系，将各个ComPOnCnt串联起来，形成一个DAG计算图.(3) TaskSChedUler把每个CCmPOnent里面的具体算法及输入的Channel进行绑定.生成一个个独立的可执行单元,再根据具体的调度策略将TaSk发茎至执行范.(4)底层具体的执行库，多个，。rker根据预设的策咯并行执行分配给自己的Task.一.名词解铎1 .先进驾驶辅助系统答：智能网联汽车先进驾收辅助系统（ADAS）是利用环境感知技术采第汽车、驾驶员和周围环境的动杰数据并进行分析处理,逋过提醒驾联员或执行器介入汽车操纵，以实现驾驶安全性和舒适性的一系列技术的忠称。2 .车道保持辅助系统谷：车道保拎辅助（I-KA）系统是由车道编高预警系统发展而来,是一种能够主动检测汽车行驶时的横向偏移,并财转向和制动系统进行协调控制的系统。该系统是在车道偏需慎等系统的基硝上发展起来，能修实现主动对车道偏离现象进行纠正.使汽车保持在三定的车道上行驶，从而&轻寻会员负担，减少交通事故的发生.3 .自适应迩航控制系统答：汽车自适应送航控制（AcC）系统是在汽车行装过程中,安笠在汽车前部的车运传感器持续扫描汽车前方遒路,同时轮连传感骞采集车速信号。当首汽车以下简称主车与前方车辆之间的距离小于或大于安全车距时，ACC控制单元通过与制动系统、发动机控制系统办调动作，改变制动力矩和发动机输出功率，对汽车行段速度进行控制，以使主车与前方车辆始终保持安全车足行装.避免迨尾事故发生,同时提高通行败军。二.填空题1 .4中华人民共和国道路交通安全法规定：机动车在高速公潞上行驶，车速超过10Ok11lh时，安全车版为100«以上:车速低于100k三h时，最小安全车距不得少于SOm.2 .目前经典的安全距理模型主要有马自达模型、本田模区以及伯克利模型,均为基于距海的1；CI算法.3 .汽车ACC系琉工作模式主要有正垓域、减速控制、一控制、加速控朝、停一控制和启动控制等.三、选择题1 .网联式先进驾驶辅助系统使用的传感器是（D）.A.亳米波洛达B.初觉传感器C.激光雷达D.V2V2 .不属于1.2级智能网联汽车ADAS的是（D）.A.拥堵辅助驾驶系统B.换道辅助系统C,全自动泊车系统D.车道保抖辅助系统3 .1.2级智使网联汽车可以不配备的传感器是（C>.A.是声波传感器B.毫米波雷达C.激光雷达D.视觉传感信4 .不属于智能网联汽车自适应逆航控制系统的传感器是（D>.A.测更传感器B.转速传呼器C.节气门传感器D.陀螺仪5 .车道保林辅助系统的执行单元不包括（C）.A报壑模块B.转向盘操纵模块C.发动机控制模块D.制动募操纵模块四、问答题1 .自动泊车辅助系统的工作原理是怎样的？谷：自动泊车辅助系统的工作原理是通过车城传感器右播汽车周围环境，通过对环境区域的分析和规健，攫索有效泊车位,当嘀定目标车位后.系统提示驾粳员停车并自动启动自动泊车程序.掇据所荻取的车位大小、位置信息,由程序计算泊车路径，然后自动操蚁汽车泊车入位.2 .Apollo智能驾装应用主要包括那些？答：APoHCANP、ApOHOAVP、ApOHORObO<axi以及ApoHCMinibU、等。