車聯(lián)網(wǎng)與自動(dòng)駕駛技術(shù)及應(yīng)用 版權(quán)信息
- ISBN:9787302666820
- 條形碼:9787302666820 ; 978-7-302-66682-0
- 裝幀:60g膠版紙
- 冊數(shù):暫無
- 重量:暫無
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車聯(lián)網(wǎng)與自動(dòng)駕駛技術(shù)及應(yīng)用 本書特色
本書歸納區(qū)分了自動(dòng)駕駛領(lǐng)域各個(gè)重要概念,對不同概念有了較準(zhǔn)確的界定,對自動(dòng)駕駛體系結(jié)構(gòu)的闡述相對完整,介紹了前沿發(fā)展技術(shù)及應(yīng)用,增加了自動(dòng)泊車及云平臺(tái)技術(shù)當(dāng)前熱點(diǎn)內(nèi)容。
車聯(lián)網(wǎng)與自動(dòng)駕駛技術(shù)及應(yīng)用 內(nèi)容簡介
本書對車聯(lián)網(wǎng)、自動(dòng)駕駛技術(shù)及其工作原理進(jìn)行了闡述,主要內(nèi)容包括自動(dòng)駕駛汽車體系結(jié)構(gòu)、計(jì)算機(jī)視覺感知、激光雷達(dá)感知、多傳感器融合感知、V2X感知、決策規(guī)劃、自動(dòng)泊車及自動(dòng)駕駛云平臺(tái)開發(fā)技術(shù),涉及當(dāng)前自動(dòng)駕駛研究領(lǐng)域的前沿技術(shù)與熱點(diǎn)。
本書內(nèi)容涉及面較廣,是智能汽車、自動(dòng)駕駛領(lǐng)域的入門教材,適合初學(xué)者和對具體技術(shù)領(lǐng)域有興趣的讀者。本書既可作為高等院校本科高年級計(jì)算機(jī)、汽車、交通類專業(yè)的教材,也可作為相關(guān)教師及相關(guān)領(lǐng)域研究人員和技術(shù)人員的參考書。
車聯(lián)網(wǎng)與自動(dòng)駕駛技術(shù)及應(yīng)用 目錄
第1章 緒論…………………………………………………………………………………… 1
1.1 車聯(lián)網(wǎng)技術(shù) ………………………………………………………………………… 1
1.1.1 車聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用背景…………………………………………………………… 1
1.1.2 車聯(lián)網(wǎng)的定義與體系架構(gòu)………………………………………………… 2
1.1.3 車聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)體系…………………………………………………………… 3
1.1.4 車聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展趨勢………………………………………………………… 4
1.2 自動(dòng)駕駛 …………………………………………………………………………… 4
1.2.1 自動(dòng)駕駛概述……………………………………………………………… 4
1.2.2 自動(dòng)駕駛與車聯(lián)網(wǎng)的關(guān)系………………………………………………… 6
1.3 智能網(wǎng)聯(lián)汽車 ……………………………………………………………………… 6
1.3.1 智能網(wǎng)聯(lián)汽車關(guān)鍵技術(shù)…………………………………………………… 7
1.3.2 智能網(wǎng)聯(lián)汽車與其他概念的區(qū)別與聯(lián)系………………………………… 7
參考文獻(xiàn)…………………………………………………………………………………… 9
第2章 自動(dòng)駕駛平臺(tái) ……………………………………………………………………… 10
2.1 自動(dòng)駕駛系統(tǒng)……………………………………………………………………… 10
2.2 硬件平臺(tái)…………………………………………………………………………… 11
2.3 軟件平臺(tái)…………………………………………………………………………… 12
2.3.1 ROS ……………………………………………………………………… 12
2.3.2 CyberRT ……………………………………………………………… 14
參考文獻(xiàn) ………………………………………………………………………………… 15
第3章 基于視覺的智能感知技術(shù) ………………………………………………………… 16
3.1 攝像頭基本工作原理……………………………………………………………… 16
3.1.1 機(jī)器視覺原理 …………………………………………………………… 17
3.1.2 多角度視覺信息融合 …………………………………………………… 18
3.1.3 視覺信息與異構(gòu)信息的融合 …………………………………………… 18
3.2 基于視覺的目標(biāo)識(shí)別技術(shù)………………………………………………………… 19
3.2.1 目標(biāo)識(shí)別概念 …………………………………………………………… 19
3.2.2 主流目標(biāo)識(shí)別算法介紹 ………………………………………………… 20
3.2.3 目標(biāo)識(shí)別與自動(dòng)駕駛的關(guān)系 …………………………………………… 21
3.3 目標(biāo)識(shí)別案例……………………………………………………………………… 22
參考文獻(xiàn) ………………………………………………………………………………… 23
第4章 基于激光雷達(dá)的智能感知技術(shù) …………………………………………………… 25
4.1 激光雷達(dá)的基本工作原理………………………………………………………… 25
4.1.1 激光雷達(dá)的基本概念 …………………………………………………… 25
4.1.2 激光雷達(dá)的應(yīng)用 ………………………………………………………… 25
4.1.3 車載激光雷達(dá)的工作原理 ……………………………………………… 26
4.2 激光雷達(dá)的分類…………………………………………………………………… 26
4.3 激光雷達(dá) SLAM 技術(shù) …………………………………………………………… 27
4.3.1 激光 SLAM 概述………………………………………………………… 27
4.3.2 激光 SLAM 框架及特點(diǎn)………………………………………………… 32
4.3.3 激光 SLAM 傳感器基本原理 …………………………………………… 34
4.3.4 激光 SLAM 幀間匹配算法……………………………………………… 36
4.3.5 SLAM 技術(shù)的應(yīng)用 ……………………………………………………… 37
4.4 基于激光雷達(dá)的目標(biāo)檢測與識(shí)別………………………………………………… 38
4.4.1 基于激光雷達(dá)的環(huán)境感知 ……………………………………………… 38
4.4.2 激光雷達(dá)數(shù)據(jù)預(yù)處理 …………………………………………………… 39
4.4.3 激光雷達(dá)數(shù)據(jù)的特征表達(dá) ……………………………………………… 39
4.4.4 點(diǎn)云分類 ………………………………………………………………… 41
4.4.5 目標(biāo)檢測 ………………………………………………………………… 50
4.5 激光雷達(dá)應(yīng)用案例………………………………………………………………… 56
參考文獻(xiàn) ………………………………………………………………………………… 57
第5章 基于OBU/RSU的感知技術(shù) ……………………………………………………… 58
5.1 車聯(lián)網(wǎng)與車路協(xié)同………………………………………………………………… 58
5.2 基于 OBU/RSU 的系統(tǒng)組成 …………………………………………………… 59
5.2.1 系統(tǒng)架構(gòu) ………………………………………………………………… 60
5.2.2 協(xié)議棧與模塊間通信 …………………………………………………… 61
5.3 應(yīng)用場景與預(yù)警算法案例………………………………………………………… 64
5.3.1 應(yīng)用場景 ………………………………………………………………… 64
5.3.2 預(yù)警算法分析與設(shè)計(jì) …………………………………………………… 65
參考文獻(xiàn) ………………………………………………………………………………… 78
第6章 多傳感器融合 ……………………………………………………………………… 79
6.1 多傳感器數(shù)據(jù)融合概念和原理…………………………………………………… 79
6.2 多傳感器融合技術(shù)分類…………………………………………………………… 80
6.2.1 多傳感器融合技術(shù)基本原理 …………………………………………… 80
6.2.2 常見的傳感器類型 ……………………………………………………… 80
6.2.3 主流的傳感器融合方式 ………………………………………………… 81
6.3 多傳感器信息融合算法…………………………………………………………… 87
6.3.1 多傳感器融合結(jié)構(gòu) ……………………………………………………… 87
6.3.2 融合算法分類 …………………………………………………………… 89
6.4 自動(dòng)駕駛中多傳感器融合案例分析……………………………………………… 91
參考文獻(xiàn) ………………………………………………………………………………… 92
第7章 自動(dòng)駕駛規(guī)劃與決策系統(tǒng) ………………………………………………………… 94
7.1 自動(dòng)駕駛規(guī)劃與決策系統(tǒng)簡介…………………………………………………… 94
7.1.1 自動(dòng)駕駛系統(tǒng)軟件架構(gòu) ………………………………………………… 94
7.1.2 地圖抽象 ………………………………………………………………… 95
7.2 任務(wù)規(guī)劃…………………………………………………………………………… 98
7.2.1 Dijkstra算法 …………………………………………………………… 98
7.2.2 UCS算法 ………………………………………………………………… 98
7.2.3 A* 算法 ………………………………………………………………… 99
7.3 行為決策 ………………………………………………………………………… 100
7.3.1 基于場景和規(guī)則………………………………………………………… 100
7.3.2 基于強(qiáng)化學(xué)習(xí)…………………………………………………………… 101
7.3.3 行為克隆………………………………………………………………… 103
7.4 運(yùn)動(dòng)規(guī)劃 ………………………………………………………………………… 104
7.4.1 路徑規(guī)劃………………………………………………………………… 104
7.4.2 路徑平滑………………………………………………………………… 106
7.5 軌跡追蹤 ………………………………………………………………………… 108
7.5.1 PID 反饋控制…………………………………………………………… 108
7.5.2 MPC 簡介 ……………………………………………………………… 109
7.6 案例分析 ………………………………………………………………………… 110
參考文獻(xiàn)………………………………………………………………………………… 111
第8章 自動(dòng)泊車技術(shù)……………………………………………………………………… 112
8.1 自動(dòng)泊車技術(shù)簡介 ……………………………………………………………… 112
8.2 自動(dòng)泊車系統(tǒng)現(xiàn)狀 ……………………………………………………………… 113
8.3 自動(dòng)泊車系統(tǒng)原理及架構(gòu) ……………………………………………………… 114
8.3.1 自動(dòng)泊車系統(tǒng)原理……………………………………………………… 114
8.3.2 自動(dòng)泊車系統(tǒng)架構(gòu)……………………………………………………… 115
8.4 自動(dòng)泊車系統(tǒng)核心技術(shù) ………………………………………………………… 115
8.4.1 位置傳感器……………………………………………………………… 115
8.4.2 視覺傳感器……………………………………………………………… 117
8.4.3 泊車控制器……………………………………………………………… 118
8.4.4 電控操縱機(jī)構(gòu)…………………………………………………………… 118
8.4.5 地圖……………………………………………………………………… 119
8.4.6 衛(wèi)星定位………………………………………………………………… 119
8.4.7 通信……………………………………………………………………… 119
8.4.8 算法……………………………………………………………………… 119
8.5 自動(dòng)泊車系統(tǒng)開發(fā)應(yīng)用案例 …………………………………………………… 128
8.5.1 APA 自動(dòng)泊車輔助 …………………………………………………… 128
8.5.2 RPA 遠(yuǎn)程泊車輔助 …………………………………………………… 131
8.5.3 HPP記憶泊車 ………………………………………………………… 131
8.5.4 AVP自動(dòng)代客泊車 …………………………………………………… 132
參考文獻(xiàn)………………………………………………………………………………… 135
第9章 自動(dòng)駕駛云平臺(tái)開發(fā)技術(shù)………………………………………………………… 136
9.1 云平臺(tái)架構(gòu) ……………………………………………………………………… 136
9.2 數(shù)據(jù)與云平臺(tái)的通信 …………………………………………………………… 137
9.2.1 MQTT 協(xié)議 …………………………………………………………… 137
9.2.2 設(shè)備上傳數(shù)據(jù)…………………………………………………………… 139
9.2.3 設(shè)備獲取數(shù)據(jù)…………………………………………………………… 140
9.3 時(shí)序數(shù)據(jù)庫 ……………………………………………………………………… 141
9.3.1 時(shí)序數(shù)據(jù)的特點(diǎn)………………………………………………………… 141
9.3.2 時(shí)序數(shù)據(jù)庫樣本舉例…………………………………………………… 142
9.3.3 常見的時(shí)序數(shù)據(jù)庫……………………………………………………… 143
9.4 云平臺(tái)數(shù)據(jù)處理分析 …………………………………………………………… 144
9.4.1 云平臺(tái)數(shù)據(jù)處理流程…………………………………………………… 144
9.4.2 數(shù)據(jù)清洗………………………………………………………………… 144
9.4.3 數(shù)據(jù)分析與挖掘………………………………………………………… 145
9.4.4 數(shù)據(jù)應(yīng)用接口…………………………………………………………… 146
9.5 數(shù)據(jù)可視化 ……………………………………………………………………… 147
9.6 云代駕案例分析 ………………………………………………………………… 149
參考文獻(xiàn)………………………………………………………………………………… 150
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車聯(lián)網(wǎng)與自動(dòng)駕駛技術(shù)及應(yīng)用 作者簡介
劉云翔,教授,研究生導(dǎo)師。現(xiàn)任上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與信息工程學(xué)院黨委書記、學(xué)科帶頭人。主要從事大數(shù)據(jù)與人工智能、信息融合、自動(dòng)駕駛V2X等領(lǐng)域的研究工作,擔(dān)任校級協(xié)同創(chuàng)新平臺(tái)“大數(shù)據(jù)處理”負(fù)責(zé)人。主持和參與國家自然科學(xué)基金、上海市科委重大項(xiàng)目、聯(lián)盟計(jì)劃項(xiàng)目、上海市教委項(xiàng)目、吉林省科技廳自然科學(xué)基金、武器裝備預(yù)研項(xiàng)目和企事業(yè)單位委托開發(fā)項(xiàng)目多項(xiàng)。兼任《軟件學(xué)報(bào)》特約評審專家,《計(jì)算機(jī)檢測與控制》雜志編委,中國計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)高級會(huì)員。