1.1 智能汽车的发展和现状
智能汽车是一种通过车载传感系统来感知车辆的状态和道路环境，自动规划行车路线并自主控制行驶到达目的地的车辆，是一种智能的移动终端。它综合应用了计算机技术、感测技术、通信技术、人工智能技术等，涉及人、车、路多方信息的交互，需要云端在线服务平台的支持[1]。
从汽车诞生开始，几乎同时人们也诞生了自动驾驶的梦想，渴望从驾驶工作中解脱出来。1925年，世界上第一辆自动驾驶汽车“Linrrican Wonder”在纽约街头行驶（见图1-1），它通过无线电实现对车辆方向盘、离合器和制动器等部件的操控[2]。此次行驶象征着智能汽车技术成功地迈出了第一步，拉开了智能汽车技术的历史帷幕。
图1-1 第一辆自动驾驶汽车
20世纪90年代末期，美国国防部门开始了DEMO系列军事计划，其主要目的是研究无人车辆，发展无人战争。在DEMO计划完成之后，美国国防高级研究计划局（DARPA）又举办了三届无人车辆挑战赛，分别是2004年、2005年的Grand Challenge和2007年的Urban Challenge，在2007年的比赛中卡内基梅隆大学和斯坦福大学分别获得冠军和亚军（见图1-2a）[3]。这类项目和比赛促进了智能汽车技术的发展、交流与创新。在欧洲有European Land Robot Trail（ELBT），韩国有现代无人驾驶汽车竞赛，我国有中国智能车未来挑战赛、中国智能汽车大赛等。在2018年中国首届i-VISTA自动驾驶汽车挑战赛中重庆大学获得最佳技术奖（见图1-2b）。
图1-2
在智能汽车领域中，谷歌公司在2009年开始了自动驾驶项目，2012年3月获得了内华达州颁发的美国历史上首个无人驾驶测试许可证。截至2016年3月，其自动驾驶里程已经达到了241万千米，在整个过程中只发生了14例交通事故，而且其中的13例是对方的责任[4]。
其他如福特、宝马、丰田、沃尔沃等车企，都在进行智能汽车的测试和研究，各企业之间也在进行相关的合作和战略部署，并计划于2021年左右推出不同级别的智能汽车量产车辆。美国政府在2016年9月20日公布了全球首个无人驾驶汽车政策文件——《联邦自动驾驶汽车政策》，以促进智能汽车健康、规范地发展[5]。2017年7月11日，奥迪在西班牙发布了全球第一款实现3级（美国汽车工程师学会（SAE）的分级）水平的量产车奥迪A8[6]。
在国内，智能汽车技术的研究开始于20世纪80年代。2011年7月，国防科技大学和一汽集团联合研制的红旗HQ3首次完成了从长沙到武汉的286千米的高速全程无人驾驶试验，该次试验的成功标志着我国无人驾驶技术在复杂环境识别、智能行为决策和控制等方面实现了新的技术突破[7]。从2009年开始，国家自然科学基金委员会开始组织举办中国智能车未来挑战赛。该赛事每年举办一次，成功吸引了各大高校和相关机构的参与，促进了智能汽车技术的交流和发展，扩大了智能汽车技术在中国的影响。
2016年4月，长安汽车成功完成了历经多省约2000千米的自动驾驶测试，在实现高速驾驶的同时，还实现了全速自适应巡航、交通拥堵辅助、自动紧急刹车、交通标志识别等功能（见图1-3），长安汽车希望在两三年内将智能汽车推向量产[8]。吉利汽车提出了“智能驾驶技术G-Pilot”战略，该战略是以适应市场需求为导向、以分阶段的智能驾驶演化路径为指导、以平台化配置架构为方案的智能驾驶技术10年路线图。自2014年的博瑞车型开始，吉利汽车预计在2020年后实现高度自动驾驶，2024年后将G-Pilot系统推向新的高度。另外，吉利汽车还和沃尔沃联合打造国际领先、国内一流的无人驾驶试验场[9]。
图1-3 长安自动驾驶汽车
2015年12月，百度智能汽车在北京完成了高速路段的测试，这是百度在宝马汽车的基础上改装的第一代智能汽车[10]。2017年4月，百度还向全球宣布了阿波罗计划，该计划预备向智能汽车领域免费提供新的平台，包括车辆平台、软件平台、硬件平台和云端数据四大部分，并逐步开放其智能汽车的相关源代码，降低智能汽车的研发成本。截至2017年7月5日，百度阿波罗计划已经有了53家合作伙伴，包括汽车企业、核心零件供应商、地图公司、出行服务公司以及高校等（见图1-4）。该战略计划已经取得了阶段性成果，将促进智能汽车技术的快速发展[11]。
图1-4 百度阿波罗计划部分合作伙伴
2015年国务院正式印发了《中国制造2025》，该战略是我国为实现制造强国的地位而颁布的第一个十年纲领。节能和新能源汽车是其中的重要部分，要努力实现汽车的电动化、低碳化、信息化、智能化，加速自主品牌形成从零部件到整车的生产工业体系和核心竞争力，缩短与先进国家间的差距。2016年，国家制造强国建设战略咨询委员会受工业和信息化部委托，正式发布了“节能与新能源汽车技术路线图”[12]。该路线图规划了未来15年间我国智能网联汽车的发展方向与框架，由辅助驾驶、部分自动驾驶逐步过渡到高度或完全自动驾驶（见图1-5）。预计到2020年，汽车产业规模达到3000万辆，带有先进辅助驾驶系统或部分自动驾驶车辆的市场份额达到50%。
图1-5 智能网联汽车发展路线图