車聯網與自動駕駛技術及應用 版權信息
- ISBN:9787302666820
- 條形碼:9787302666820 ; 978-7-302-66682-0
- 裝幀:60g膠版紙
- 冊數:暫無
- 重量:暫無
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車聯網與自動駕駛技術及應用 本書特色
本書歸納區分了自動駕駛領域各個重要概念,對不同概念有了較準確的界定,對自動駕駛體系結構的闡述相對完整,介紹了前沿發展技術及應用,增加了自動泊車及云平臺技術當前熱點內容。
車聯網與自動駕駛技術及應用 內容簡介
本書對車聯網、自動駕駛技術及其工作原理進行了闡述,主要內容包括自動駕駛汽車體系結構、計算機視覺感知、激光雷達感知、多傳感器融合感知、V2X感知、決策規劃、自動泊車及自動駕駛云平臺開發技術,涉及當前自動駕駛研究領域的前沿技術與熱點。
本書內容涉及面較廣,是智能汽車、自動駕駛領域的入門教材,適合初學者和對具體技術領域有興趣的讀者。本書既可作為高等院校本科高年級計算機、汽車、交通類專業的教材,也可作為相關教師及相關領域研究人員和技術人員的參考書。
車聯網與自動駕駛技術及應用 目錄
第1章 緒論…………………………………………………………………………………… 1
1.1 車聯網技術 ………………………………………………………………………… 1
1.1.1 車聯網應用背景…………………………………………………………… 1
1.1.2 車聯網的定義與體系架構………………………………………………… 2
1.1.3 車聯網標準體系…………………………………………………………… 3
1.1.4 車聯網的發展趨勢………………………………………………………… 4
1.2 自動駕駛 …………………………………………………………………………… 4
1.2.1 自動駕駛概述……………………………………………………………… 4
1.2.2 自動駕駛與車聯網的關系………………………………………………… 6
1.3 智能網聯汽車 ……………………………………………………………………… 6
1.3.1 智能網聯汽車關鍵技術…………………………………………………… 7
1.3.2 智能網聯汽車與其他概念的區別與聯系………………………………… 7
參考文獻…………………………………………………………………………………… 9
第2章 自動駕駛平臺 ……………………………………………………………………… 10
2.1 自動駕駛系統……………………………………………………………………… 10
2.2 硬件平臺…………………………………………………………………………… 11
2.3 軟件平臺…………………………………………………………………………… 12
2.3.1 ROS ……………………………………………………………………… 12
2.3.2 CyberRT ……………………………………………………………… 14
參考文獻 ………………………………………………………………………………… 15
第3章 基于視覺的智能感知技術 ………………………………………………………… 16
3.1 攝像頭基本工作原理……………………………………………………………… 16
3.1.1 機器視覺原理 …………………………………………………………… 17
3.1.2 多角度視覺信息融合 …………………………………………………… 18
3.1.3 視覺信息與異構信息的融合 …………………………………………… 18
3.2 基于視覺的目標識別技術………………………………………………………… 19
3.2.1 目標識別概念 …………………………………………………………… 19
3.2.2 主流目標識別算法介紹 ………………………………………………… 20
3.2.3 目標識別與自動駕駛的關系 …………………………………………… 21
3.3 目標識別案例……………………………………………………………………… 22
參考文獻 ………………………………………………………………………………… 23
第4章 基于激光雷達的智能感知技術 …………………………………………………… 25
4.1 激光雷達的基本工作原理………………………………………………………… 25
4.1.1 激光雷達的基本概念 …………………………………………………… 25
4.1.2 激光雷達的應用 ………………………………………………………… 25
4.1.3 車載激光雷達的工作原理 ……………………………………………… 26
4.2 激光雷達的分類…………………………………………………………………… 26
4.3 激光雷達 SLAM 技術 …………………………………………………………… 27
4.3.1 激光 SLAM 概述………………………………………………………… 27
4.3.2 激光 SLAM 框架及特點………………………………………………… 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 技術的應用 ……………………………………………………… 37
4.4 基于激光雷達的目標檢測與識別………………………………………………… 38
4.4.1 基于激光雷達的環境感知 ……………………………………………… 38
4.4.2 激光雷達數據預處理 …………………………………………………… 39
4.4.3 激光雷達數據的特征表達 ……………………………………………… 39
4.4.4 點云分類 ………………………………………………………………… 41
4.4.5 目標檢測 ………………………………………………………………… 50
4.5 激光雷達應用案例………………………………………………………………… 56
參考文獻 ………………………………………………………………………………… 57
第5章 基于OBU/RSU的感知技術 ……………………………………………………… 58
5.1 車聯網與車路協同………………………………………………………………… 58
5.2 基于 OBU/RSU 的系統組成 …………………………………………………… 59
5.2.1 系統架構 ………………………………………………………………… 60
5.2.2 協議棧與模塊間通信 …………………………………………………… 61
5.3 應用場景與預警算法案例………………………………………………………… 64
5.3.1 應用場景 ………………………………………………………………… 64
5.3.2 預警算法分析與設計 …………………………………………………… 65
參考文獻 ………………………………………………………………………………… 78
第6章 多傳感器融合 ……………………………………………………………………… 79
6.1 多傳感器數據融合概念和原理…………………………………………………… 79
6.2 多傳感器融合技術分類…………………………………………………………… 80
6.2.1 多傳感器融合技術基本原理 …………………………………………… 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 多傳感器融合結構 ……………………………………………………… 87
6.3.2 融合算法分類 …………………………………………………………… 89
6.4 自動駕駛中多傳感器融合案例分析……………………………………………… 91
參考文獻 ………………………………………………………………………………… 92
第7章 自動駕駛規劃與決策系統 ………………………………………………………… 94
7.1 自動駕駛規劃與決策系統簡介…………………………………………………… 94
7.1.1 自動駕駛系統軟件架構 ………………………………………………… 94
7.1.2 地圖抽象 ………………………………………………………………… 95
7.2 任務規劃…………………………………………………………………………… 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 基于場景和規則………………………………………………………… 100
7.3.2 基于強化學習…………………………………………………………… 101
7.3.3 行為克隆………………………………………………………………… 103
7.4 運動規劃 ………………………………………………………………………… 104
7.4.1 路徑規劃………………………………………………………………… 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………………………………………………………………………………… 111
第8章 自動泊車技術……………………………………………………………………… 112
8.1 自動泊車技術簡介 ……………………………………………………………… 112
8.2 自動泊車系統現狀 ……………………………………………………………… 113
8.3 自動泊車系統原理及架構 ……………………………………………………… 114
8.3.1 自動泊車系統原理……………………………………………………… 114
8.3.2 自動泊車系統架構……………………………………………………… 115
8.4 自動泊車系統核心技術 ………………………………………………………… 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 電控操縱機構…………………………………………………………… 118
8.4.5 地圖……………………………………………………………………… 119
8.4.6 衛星定位………………………………………………………………… 119
8.4.7 通信……………………………………………………………………… 119
8.4.8 算法……………………………………………………………………… 119
8.5 自動泊車系統開發應用案例 …………………………………………………… 128
8.5.1 APA 自動泊車輔助 …………………………………………………… 128
8.5.2 RPA 遠程泊車輔助 …………………………………………………… 131
8.5.3 HPP記憶泊車 ………………………………………………………… 131
8.5.4 AVP自動代客泊車 …………………………………………………… 132
參考文獻………………………………………………………………………………… 135
第9章 自動駕駛云平臺開發技術………………………………………………………… 136
9.1 云平臺架構 ……………………………………………………………………… 136
9.2 數據與云平臺的通信 …………………………………………………………… 137
9.2.1 MQTT 協議 …………………………………………………………… 137
9.2.2 設備上傳數據…………………………………………………………… 139
9.2.3 設備獲取數據…………………………………………………………… 140
9.3 時序數據庫 ……………………………………………………………………… 141
9.3.1 時序數據的特點………………………………………………………… 141
9.3.2 時序數據庫樣本舉例…………………………………………………… 142
9.3.3 常見的時序數據庫……………………………………………………… 143
9.4 云平臺數據處理分析 …………………………………………………………… 144
9.4.1 云平臺數據處理流程…………………………………………………… 144
9.4.2 數據清洗………………………………………………………………… 144
9.4.3 數據分析與挖掘………………………………………………………… 145
9.4.4 數據應用接口…………………………………………………………… 146
9.5 數據可視化 ……………………………………………………………………… 147
9.6 云代駕案例分析 ………………………………………………………………… 149
參考文獻………………………………………………………………………………… 150
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車聯網與自動駕駛技術及應用 作者簡介
劉云翔,教授,研究生導師。現任上海應用技術大學計算機科學與信息工程學院黨委書記、學科帶頭人。主要從事大數據與人工智能、信息融合、自動駕駛V2X等領域的研究工作,擔任校級協同創新平臺“大數據處理”負責人。主持和參與國家自然科學基金、上海市科委重大項目、聯盟計劃項目、上海市教委項目、吉林省科技廳自然科學基金、武器裝備預研項目和企事業單位委托開發項目多項。兼任《軟件學報》特約評審專家,《計算機檢測與控制》雜志編委,中國計算機學會高級會員。