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深入理解ICT與自動駕駛

本書以2020年前後為目標，世界各國的汽車製造商正為實現互聯汽車而展開研發競爭。由先進的信息通信、傳感和人工智能技術實現的移動係統將地改變汽車的未來。本書介紹瞭NHTSA（公路交通安全管理局）有關自動駕駛的建議、ICT如何為自動駕駛的實現做貢獻、實現汽車自動駕駛所的圖像技術和人工智能的性，以及實現自動駕駛所麵臨的難題。本書適閤從事ICT和汽車工業這兩個行業的人員閱讀。

前言
第1 章　美國NHTSA 關於自動駕駛的提議／ ／ ００１
１ －１　提議的定位／ ／ ００２
１ －２　ＮＨＴＳＡ 的自動化水平定義／ ／ ０１０
１ －３　ＮＨＴＳＡ 的自動化研究項目／ ／ ０１９
１ －４　無人駕駛公開道路試驗及牌照頒發的推薦原則／ ／ ０２４
１ －５　人為因素研究的重要性（對ＮＨＴＳＡ 資料的補充） ／ ／ ０２９
第2 章　ICT 如何為自動駕駛的實現做齣貢獻／ ／ ０４１
２ －１　人類視角所見“自動駕駛” 與“普通駕駛” 的本質區彆／ ／ ０４２
２ －２　ＳＬＡＭ 的應用／ ／ ０６１
２ －３　識彆外部環境， 預測物體運動／ ／ ０７１
２ －４　規劃無碰撞路徑／ ／ ０７３
Ⅵ　
第3 章　自動駕駛所必需的圖像技術及人工智能／ ／ ０７５
３ －１　各類傳感器的技術動嚮與未來預測／ ／ ０７６
３ －２　圖像識彆技術／ ／ ０８４
３ －３　什麼是機器學習和深度學習／ ／ ０８６
３ －４　自動駕駛的適用範圍和必要的智能判斷／ ／ ０９２
３ －５　機器學習與自動駕駛／ ／ ０９４
第4 章　實現自動駕駛所麵臨的課題／ ／ １０１
４ －１　網絡安全的風險與對策／ ／ １０２
４ －２　隱私保護問題與對策／ ／ １１３
４ －３　全球化競爭中是否能取勝／ ／ １１７

一本無人駕駛技術書  

無人駕駛是人工智能發展到2017年的綜閤能力展現，是一個復雜的係統，涉及的技術點種類多且跨度大，入門者常常不知從何入手。本書首先宏觀地呈現瞭無人駕駛的整體技術架構，概述瞭無人駕駛中涉及的各個技術點。 在讀者對無人駕駛技術有瞭宏觀認識後，本書深入淺齣地講解瞭無人駕駛定位導航、感知、決策與控製等算法、深度學習在無人駕駛中的應用、無人駕駛係統軟件和硬件平颱、無人駕駛安全以及無人駕駛雲平颱等多個主要技術點。 本書的作者都是無人駕駛行業的從業者與研究人員，有著多年無人駕駛及人工智能技術的實戰經驗。

1 無人車：正在開始的未來1
1.1 正在走來的無人駕駛2
1.2 自動駕駛的分級4
1.3 無人駕駛係統簡介7
1.4 序幕剛啓18
1.5 參考資料18
2 光學雷達在無人駕駛技術中的應用21
2.1 無人駕駛技術簡介21
2.2 光學雷達基礎知識22
2.3 LiDAR在無人駕駛技術中的應用領域24
2.4 LiDAR技術麵臨的挑戰26
2.5 展望未來28
2.6 參考資料28
3 GPS及慣性傳感器在無人駕駛中的應用30
3.1 無人駕駛定位技術30
3.2 GPS簡介31
3.3 慣性傳感器簡介34
3.4 GPS和慣性傳感器的融閤36
3.5 結論37
3.6 參考資料38
4 基於計算機視覺的無人駕駛感知係統39
4.1 無人駕駛的感知39
4.2 KITTI數據集40
4.3 計算機視覺能幫助無人車解決的問題42
4.4 Optical Flow和立體視覺43
4.5 物體的識彆與追蹤45
4.6 視覺裏程計算法47
4.7 結論48
4.8 參考資料49
5 捲積神經網絡在無人駕駛中的應用50
5.1 CNN簡介50
5.2 無人駕駛雙目3D感知51
5.3 無人駕駛物體檢測54
5.4 結論59
5.5 參考資料59
6 增強學習在無人駕駛中的應用61
6.1 增強學習簡介61
6.2 增強學習算法63
6.3 使用增強學習幫助決策68
6.4 無人駕駛的決策介紹70
6.5 參考資料74

7 無人駕駛的規劃與控製75
7.1 規劃與控製簡介75
7.2 路由尋徑77
7.3 行為決策84
7.4 動作規劃93
7.5 反饋控製101
7.6 無人車規劃控製結語105
7.7 參考資料105
8 基於ROS的無人駕駛係統108
8.1 無人駕駛：多種技術的集成108
8.2 機器人操作係統（ROS）簡介110
8.3 係統可靠性115
8.4 係統通信性能提升116
8.5 係統資源管理與安全性117
8.6 結論118
8.7 參考資料118
9 無人駕駛的硬件平颱120
9.1 無人駕駛：復雜係統120
9.2 傳感器平颱121
9.3 計算平颱140
9.4 控製平颱150
9.5 結論157
9.6 參考資料158
10 無人駕駛係統安全160
10.1 針對無人駕駛的安全威脅160
10.2 無人駕駛傳感器的安全160
10.3 無人駕駛操作係統的安全162
10.4 無人駕駛控製係統的安全163
10.5 車聯網通信係統的安全性165
10.6 安全模型校驗方法168
10.7 參考資料169
11 基於Spark與ROS的分布式無人駕駛模擬平颱171
11.1 無人駕駛模擬技術171
11.2 基於ROS的無人駕駛模擬器173
11.3 基於Spark的分布式的模擬平颱175
11.4 結論178
11.5 參考資料178
12 無人駕駛中的高精度地圖180
12.1 電子地圖分類180
12.2 高精度地圖的特點183
12.3 高精度地圖的生産185
12.4 無人駕駛場景中的應用188
12.5 高精度地圖的現狀與結論190
12.6 參考資料191
13 無人駕駛的未來192
13.1 無人駕駛的商業前景192
13.2 無人車麵臨的障礙194
13.3 無人駕駛産業198
13.4 全球化下的無人駕駛203
13.5 無人駕駛發展對策205
13.6 可預見的未來207
13.7 參考資料208