电动互联自动驾驶和共享车辆的概念和演变

在移动和运输领域，数字经济的转型可以通过利用数字技术进步的新应用和服务以及新的商业模式来实现。

电气化、自动化、数字化和标准化是支持数字化转型的趋势。这些移动趋势转化为ECAS车辆的驱动力。

整个传统汽车生态系统正在转型，以应对新技术、应用和移动模式。新的数字技术影响着行业和消费者，并对更高的安全性、安全性、隐私性、动力总成的高效电气化以及引入数据分析和人工智能技术来部署智能解决方案和组件提出了新的要求。

人工智能的作用对于ECAS车辆的未来具有重要意义，它将提供不同车辆领域的技术和人工智能应用，这些应用超越了工程、生产、供应链，延伸到客户体验、移动服务和商业模式。技术、可靠性/可信度、法规和标准化是使用下一代ECAS车辆实现可持续绿色交通的关键。

电气化

从内燃机（ICE）车辆到100%电动汽车的过渡是解决全球气候变化，污染，资源有限以及提高推进系统效率需求的一种方法。电动汽车并非完全零排放，但它们的 CO 要低得多2排放并具有降低 CO 的明显潜力2使用当地可再生能源时，排放量接近于零。大规模生产的汽车制造商正在转移生产，以构思新的电动汽车设计并满足不断变化的消费者需求。

大规模建立全新的电动汽车车队取决于全新基础设施的推出。需要实施智能充电网络基础设施，以消除车辆用户的“里程焦虑”，减少充电时间，优化可再生能源的充电和节能利用。使用基于人工智能的电气/电子硬件/软件架构和平台，可以实施新的储能解决方案和服务。车辆电气化打开了整个基础设施部门，可以围绕整个社区的充电站、无线充电道路以及更大程度上的车辆共享技术进行建设。电气化加速了公共交通和移动商业模式自动驾驶的发展。

连接

联网车辆使用双向智能蜂窝/无线连接功能与周围环境和基础设施进行交互，以与其他车辆、移动解决方案利益相关者、边缘/云计算基础设施交换实时数据，并提供无线功能更新和升级。先进的车辆连接是支持移动领域数字化和实施共享经济服务和应用的关键要素。虽然通信和雷达技术已经分开发现，但新技术的发展表明雷达通信技术在移动应用中的融合。例如，交通信号灯上的集成雷达传感器/通信模块，通过直接通信在车辆之间融合雷达和图像传感器，用于与附近车辆直接通信的波束成形，基于（多个）雷达传感器向弱势道路使用者（VRU）发出警告。新的连接技术允许车辆与车辆内外的其他车辆、基础设施、人员和设备共享互联网接入和数据。对于安全关键型应用，预计车辆将使用V2X应用的专用通信网络连接。

这种网络必须是临时网络（例如，能够在不需要基础设施的情况下工作）。连接性的增加增加了恶意黑客和网络安全受损的威胁（Kim 等人，2020 年），增加了对更先进的车载和基于边缘/云的安全、可靠和不可破解的组件、嵌入式软件和系统的需求。V2X通信技术用于通过交换基本安全信息（交互范围内车辆之间的位置、速度和方向）来减少交通碰撞并改善交通拥堵。V2X技术扩展了主动安全功能，是自动驾驶的基本组成部分。智能连接允许在车辆之间交换传感器和感知数据、协作定位和地图更新，并促进自动驾驶汽车之间的协调机动。

智能自动

自动驾驶汽车可以感知环境并在最少或没有人工输入的情况下安全驾驶。有不同的自治级别。SAE International制作了一份图表，旨在阐明J3016“驾驶自动化水平”标准，该标准定义了六个驾驶自动化级别，从SAE 0级（SAE L0无驾驶自动化）到SAE 5级（SAE L5全驾驶自动化）（SAE International，2019）。SAE定义了持续执行部分或全部动态驾驶任务（DDT）的机动车辆驾驶自动化系统。该标准规定，“给定的车辆可能配备能够提供多种不同水平的驾驶自动化功能的驾驶自动化系统”。“在任何给定情况下表现出的驾驶自动化水平取决于所使用的功能”（SAE International，2019）。条件自动化、高度自动化、全自动化、自动化、自主、无人驾驶、自动驾驶或全自动等术语用于描述 SAE 3 级 （SAE L3） 至 SAE L5 车辆。

在目前的文献中，用于自动驾驶/无人驾驶自动化/自动驾驶汽车的术语存在不一致，各种组织和利益相关者已经提议定义一个准确和一致的词汇表（SAE International，2019;欧盟，2019 年）。在本文中，作者使用术语自治而不是自动化。自主一词反映了车辆独立行动，自主运行，具有自我意识，并且能够在特定场景和任务中做出各种选择，包括基于AI的认知行为，计划和决策。自动驾驶的好处体现在提高安全性（降低碰撞、事故和伤害的风险）、更高的生产率、更少的拥堵（从而减少污染）和提高燃油经济性。自动驾驶功能部署预计将增加道路上的车道容量，显着减少有害排放，减少旅行时间，并节省大量消费者。作为车联网范式的一部分运行的自动驾驶汽车可以创造新的移动商业模式、新的移动解决方案和服务（自动驾驶汽车，2019 年）。因为在SAE 5级中，“驾驶员”对操作没有任何责任，因此不需要特殊的驾驶技能。因此，所涉及的硬件必须随时确保故障操作功能（Vermesan等人，2021a）。这意味着系统的可靠性至关重要。

共享

移动解决方案正在迅速部署新形式的车辆共享、乘车共享/电梯共享和乘车服务，这些服务正在改变车辆的所有权模式，改变全天的需求，通过减少参与资源来改善移动性，并提高单个车辆和车队资产的利用率。共享出行涉及乘客的需求驱动车辆共享/电梯共享（同时将车辆作为一个组共享）或车辆共享（随着时间的推移）作为租赁或短期旅行。

共享出行服务正在采取积极有力的步骤，以充分融入公共交通系统和社区。无缝的多模式体验使用户能够专注于去哪里，而不是如何组合一组不同的移动解决方案来到达那里。共享和多式联运服务需要与支持的隐私标准相结合，以避免通用数据保护条例 （GDPR） 造成的潜在影响，因为有关始发地、目的地、财务信息的信息在这些服务中共享。这些车辆需要在组件、嵌入式软件和系统级提供高安全性和隐私保护，以提供共享移动解决方案。术语“共享”对于未来的车辆具有额外的含义，它与与其他车辆共享车辆内部和车辆外部的资源，交通中的其他参与者，与基础设施，与移动利益相关者共享数据，共享服务，计算，传感，存储和学习能力。