智能网联汽车构造原理

本书遵循教育部教指委相关指导文件和高等院校学生学习规律编写而成。践行四新理念，融入思政元素，注重理论与实践相结合。

本书结合智能网联汽车的最新研究进展，介绍智能网联汽车的主要系统构成，内容包括绪论、智能网联汽车的构成、智能网联汽车的智能动力系统、智能网联汽车的智能座舱系统、智能网联汽车的智能控制系统、基于感知-理解-决策-控制的自动驾驶系统、基于大模型的端到端无人驾驶系统、智能网联汽车的服务系统。 本书结构合理、由浅入深，理论联系实际，可以作为高等学校车辆工程、管理科学与工程、交通工程、电子信息、计算机等相关专业本科生、研究生学习智能网联汽车知识的教材，也可以作为从事智能网联汽车领域相关工作的管理人员、技术人员和研究人员的参考书籍。期望通过本书的学习能够有力支持智能网联汽车领域卓越工程师的培养，牵引未来科技领军人才与战略性科学家的诞生。

序 前言 第1章绪论1 1.1引言1 1.2汽车的发展历史2 1.2.1汽车发明前期实验阶段2 1.2.2汽车技术不断完善阶段3 1.2.3汽车工业迅速发展阶段12 1.2.4汽车智能网联化阶段14 1.3智能网联汽车的基本内涵15 1.3.1智能网联汽车的概念定义15 1.3.2智能网联汽车的等级划分15 1.3.3智能网联汽车的技术体系17 1.3.4智能网联汽车的发展现状19 1.4智能网联汽车的制造模式23 1.4.1智能网联汽车的个性化定制23 1.4.2智能网联汽车的数字化生产30 本章小结34 思考题35 参考文献35 第2章智能网联汽车的构成36 2.1引言36 2.2智能网联汽车的总体架构37 2.2.1智能网联汽车的产品定位37 2.2.2“云-网-端”体系架构38 2.3智能网联汽车底盘系统46 2.3.1线控转向系统46 2.3.2线控制动系统49 2.3.3线控驱动系统52 2.3.4线控悬架系统54 2.4智能网联汽车动力系统55 2.4.1纯电池动力系统56 2.4.2油电混合动力系统59 2.4.3燃料电池动力系统61 2.5智能网联汽车驾驶座舱64 2.5.1车载信息娱乐系统64 2.5.2抬头显示系统66 2.5.3座舱安全舒适系统67 2.5.4车载声学系统70 2.6智能网联汽车自动驾驶系统72 2.6.1自主预警类高级辅助驾驶系统73 2.6.2自主控制类高级辅助驾驶系统76 2.6.3视野改善类高级辅助驾驶系统79 2.6.4无人驾驶系统80 本章小结82 思考题82 参考文献82 第3章智能网联汽车的智能动力系统84 3.1引言84 3.2动力电池84 3.2.1动力电池构成85 3.2.2动力电池类型86 3.2.3动力电池性能参数90 3.2.4电池管理系统94 3.3智能电机100 3.3.1智能电机认知100 3.3.2永磁同步电机103 3.3.3异步电机107 3.4智能电控111 3.4.1智能网联汽车整车控制系统112 3.4.2智能网联汽车驱动控制技术116 3.4.3智能网联汽车电机控制系统119 本章小结124 思考题124 实验设计125 参考文献128 第4章智能网联汽车的智能座舱系统129 4.1引言129 4.2智能座舱技术架构与软硬件基础130 4.2.1技术架构130 4.2.2硬件基础133 4.2.3软件基础135 4.3座舱感知系统136 4.3.1感知算法框架136 4.3.2视觉感知技术137 4.3.3语音识别技术148 4.4多模感知系统159 4.4.1多模交互系统159 4.4.2多模分离技术166 4.4.3多模交互设计170 本章小结178 思考题179 实验设计179 参考文献180 第5章智能网联汽车的智能控制系统181 5.1引言181 5.2智能网联汽车底盘控制系统182 5.2.1底盘控制系统及构成182 5.2.2车辆关键执行部件建模与控制186 5.2.3车辆运动分析与关键参数辨识192 5.2.4车辆稳定控制技术202 5.3智能网联汽车辅助驾驶控制系统209 5.3.1先进驾驶辅助系统概述209 5.3.2车辆自主控制技术211 5.3.3自动紧急制动与转向系统215 5.3.4自适应巡航控制与车道保持辅助系统220 5.4智能网联汽车云控系统226 5.4.1智能网联汽车云控系统架构及关键技术226 5.4.2基于“云-网-端”的智能控制232 5.4.3智能网联汽车云控系统应用235 本章小结240 思考题240 实验设计240 参考文献242 第6章基于感知-理解-决策-控制的自动驾驶系统243 6.1引言243 6.2自动驾驶系统的组成244 6.2.1车辆感知系统244 6.2.2车辆定位系统247 6.2.3车辆规划控制系统254 6.3自动驾驶系统的感知识别技术258 6.3.1目标检测与跟踪技术258 6.3.2语义分割与理解技术264 6.4自动驾驶系统的决策规划控制技术267 6.4.1导航规划算法268 6.4.2行为与运动规划算法274 6.4.3模型预测控制283 本章小结289 思考题289 参考文献290 第7章基于大模型的端到端无人驾驶系统292 7.1引言292 7.2大模型的科学基础293 7.2.1大模型的生物学基础293 7.2.2大模型的认知科学基础295 7.2.3大模型的计算科学基础297 7.3端到端自动驾驶大模型的结构设计299 7.3.1图像输入的大模型结构设计299 7.3.2具备全栈关键任务的端到端自动驾驶模型设计303 7.4端到端无人驾驶的算法设计306 7.4.1面向端到端无人驾驶的强化学习306 7.4.2面向端到端无人驾驶的迁移学习319 本章小结322 思考题323 参考文献323 第8章智能网联汽车的服务系统325 8.1引言325 8.2汽车服务模式326 8.2.1汽车服务分类326 8.2.2智能网联模式333 8.3智能出行服务338 8.3.1智能充换电服务338 8.3.2智慧停车服务342 8.3.3车载娱乐服务344 8.4智能维保服务345 8.4.1车辆健康管理345 8.4.2UBI车险服务348 8.5用户运营服务351 8.5.1用户运营模式351 8.5.2用户驾驶报告352 8.5.3驾驶行为评分355 本章小结361 思考题362 参考文献362 总结与展望363