第一節 自動駕駛發展趨勢帶來諸多技術挑戰

自動駕駛的基本功能包括感知、決策、執行。感知是指檢測車輛周圍的環境、車輛自身的運動狀態以及駕駛人的輸入及狀態；決策是指根據感知獲得的外部環境情況、當前車身的速度和位姿以及駕駛人駕駛意圖和駕駛狀態，通過一定的決策邏輯、規劃算法，得出行駛路徑、車輛速度等信息，下發給執行機構；執行是指執行決策獲得的控制指令。

自動駕駛要求自動駕駛系統對算力、實時性、安全性等要求不斷提高。L3級以上自動駕駛汽車每天需處理大量的數據，例如，有報告指出谷歌的自動駕駛實驗車輛每秒產生750MB感知數據，英特爾報告指出L4級需處理的數據量可達4TB/天，此外自動駕駛的工作負載在周圍環境改變的情況下可能會產生大幅改變，因此需要強大的算力和數據傳輸能力作為支撐。實時性是指自動駕駛系統能夠及時進行計算、分析以及執行相應的操作，在傳感器收集到外界數據的短時間內完成處理。實時性是保證系統穩定性和駕駛安全性的基本要求。同時由于自動駕駛功能的復雜，存在諸多信息安全威脅。新型電子電氣架構對于實現智能網聯汽車復雜功能、大量互聯信息的高效傳輸和管理及系統安全十分必要。自動駕駛應用程序需要多個功能模塊同時運行，同時還要保證滿足各種時序和資源約束。由于實時性要求和資源限制，各種度量（例如，性能、可靠性、安全性、能耗）可能會相互制約。各種傳感器，異構總線系統及V2X（車用無線通信技術）的集成為攻擊者提供了大量攻擊面。傳統的汽車設計缺乏對信息安全問題的考慮，對于智能網聯汽車，車內網絡和V2X都需要受到保護。為了保障安全，需要完善從零部件到整車的測試評價體系，包括功能安全、預期功能安全和信息安全，建立完備的安全保障體系，為其提供輔助支撐。此外，在自動駕駛系統的開發過程中，尋求具有足夠覆蓋度的運行場景，從而對自動駕駛系統的安全性進行全面分析，這也是研究人員面對的技術挑戰之一。