【中国汽车工程学会】汽车：智能底盘操作系统白皮书

智能底盘操作系统白皮书总结

核心内容概述

《智能底盘操作系统白皮书》由多个行业机构与企业联合编写，旨在推动智能底盘技术的发展与产业落地。白皮书全面分析了智能底盘的发展现状、关键技术架构、应用开发流程及未来发展方向，强调智能底盘操作系统作为汽车智能化的重要组成部分，是实现整车中央集中控制、跨域融合与智能化扩展的关键技术支撑。

主要观点与关键信息

1. 智能底盘发展趋势

• 线控技术：线控制动、转向、悬架、驱动等技术逐步成熟，推动底盘向智能化、集成化发展。
  • EHB（电子液压制动）已成主流，EMB（电子机械制动）预计2025-2026年实现国产化。
  • 线控转向技术正在向无中间传动轴的全电子控制演进，预计2025-2026年实现量产。
  • 线控悬架与驱动系统技术提升底盘性能，推动多电机分布式驱动成为行业热点。
• 集中控制：从分布式控制向域控、中央域控发展，实现多系统高效协同。
  • 底盘域控、动力底盘融合控制、中央域控逐步实现整车控制集成。
• 滑板底盘：通过底盘与车身解耦，实现高通用性与软件定义，推动开发效率提升。
• 智能化软件技术：SOA架构、AI、大数据、车云协同等技术推动底盘向智能化发展。

2. 智能底盘操作系统架构

• 分层设计：系统软件包括内核层与中间件层，支持虚拟化、实时性、安全性与兼容性。
• 功能软件：包括框架层与服务层，提供多自由度运动融合、能源管理、智能扩展及基础服务。
• 安全体系：涵盖功能安全、预期功能安全、信息安全与数据安全，提供监控、仲裁、切换、保底等机制。
• 车云协同：支持跨域、跨车云的协同计算，实现云端与车端的数据交互与算法优化。

3. 智能底盘操作系统关键技术

• 系统软件：
  • 安全实时内核：具备实时调度、时间分区、内存保护、容错与冗余设计。
  • 虚拟化技术：支持资源隔离与复用，促进软硬件解耦。
  • POSIX/其他系统调用：确保应用兼容性与可移植性。
• 功能软件：
  • 框架层：接口抽象、实时框架、安全框架、车云协同接口等。
  • 服务层：提供动力学服务、状态估算、指令执行、能源管理、智能扩展等服务。
• 芯片技术：
  • 需满足高可靠性、高实时性、高安全性（如ISO 26262 ASIL-D）。
  • 支持多种通信协议（CAN-FD、以太网、SPI、IIC等）和接口（如HSM、GPIO、ADC等）。
  • 需具备高算力、低功耗、良好的AI支持及安全机制。

4. 智能底盘应用开发

• 开发工具链：支持模型驱动开发与自动代码生成，强调跨平台兼容性与AI集成。
• 开发流程：采用敏捷与V模型融合方式，实现软件定义汽车。
• 开发安全要求：涵盖功能安全、预期功能安全、信息安全与数据安全，强调全生命周期安全管理和工具链支持。

5. 未来展望与发展建议

• 顶层设计：推动智能底盘操作系统参考架构形成行业共识。
• 标准法规：建立健全标准体系，促进技术与标准融合。
• 技术攻关：聚焦核心技术突破，提升自主创新能力。
• 开源共建：推动自主开源项目，构建开源社区与生态。
• 生态建设：促进整车、零部件、算法、操作系统、芯片等企业联合，推动生态协同。
• 产业化落地：通过示范应用与产业合作加速技术落地，降低研发与应用成本。

参与单位与专家

• 编写委员会：包括国家智能网联汽车创新中心、中国汽车工程学会、东风汽车集团等。
• 指导专家组：涵盖清华大学、复旦大学、一汽红旗、博世、采埃孚等。
• 参编单位：包括高校、研发机构、整车企业、供应商等，覆盖多个技术领域。
• 参研单位：包括一汽、长安、北汽、广汽、雷达新能源等，推动技术研究与产品开发。

附录亮点

• 产品案例：列举多个企业智能底盘操作系统及相关技术的应用实例，如东风、红旗、经纬恒润、华为、采埃孚、普华、东软睿驰、杰发科技等。
• 缩略语表：提供常见术语的中英文对照，便于理解与交流。

总结

智能底盘操作系统是推动汽车智能化、电动化与网联化的重要技术支撑。随着线控技术、集中控制、滑板底盘、SOA架构、AI及云计算等技术的发展，智能底盘正朝着更加高效、安全、灵活的方向演进。白皮书强调了标准化、模块化、可扩展性与安全性的重要性，提出了开源共建、生态协同与产业落地的建议，为智能底盘技术发展提供了全面指引。