【S134】基于ROS的智能机器人平台
作品说明 |
作者:周龙 李宁辉 张康 张钊铭
单位:宁夏大学
指导老师:康彩
1. 项目概述
1.1 项目简介
智能移动平台作为现代的新发明,它可以按照预先设定的模式在一个环境里自动的运作,不需要人为的干预,在军事、工业制造、生活服务等行业广泛的应用,使得国内外许多科研机构开始关注移动平台自动控制领域。自动避障是移动平台运动的先决条件,进行移动平台避障系统的研究可以使移动平台自动避开障碍物。目前,移动平台大多都采用单传感器来进行避障,但是单传感器避障存在固有的缺陷如:受环境的影响非常大、对松软界面的物体探测缓慢、避障成功率低等。由此本项目设计了一种能自动化行驶的移动技术,采用超声波传感器、红外避障传感器、激光雷达以及视觉相结合的方法,有效的提高了平台移动的效率和智能性。
除此之外,本项目技术中又引入了路径规划,此路径规划可结合传感器的测量及控制使移动平台能够在顺利避开障碍物同时从起始位置以最优的路线行至目标位置,或者按照指定规划的路线行驶,使之可自主的在复杂环境中工作,大大增加了移动平台的工作效率,同时也增强其自动化的实现。同时本项目又采用世界上最主流的机器人操作系统——ROS为此作品保驾护航,从理论到实践使之成为了项目开发自主移动平台的利器。
作品说明
1.2 立项依据
1.2.1 项目意义
智能移动平台是典型的高新技术集合体,作为一个新型的交叉学科领域,智能移动平台的研究涉及到机械制造、信息感知、人工智能、自动控制、电子及通信技术等多个学科的理论与技术,集成了所涉及学科研究的最新成果,其发展必将推动相关学科和技术的迅猛发展。
综上所述,智能移动平台在工业、军事、民用、科学等领域都具有广阔的发展空间和应用前景,国内外众多的科研院所、企业,正投入大量的人力、物力开展智能移动平台中关键技术的研发。因此,研究开发智能移动平台技术具有重要的科学理论意义和实际应用价值。
1.2.2 现状分析
智能移动平台是一个集环境感知、规划决策,自动行驶等功能于一体的综合系统,它集中地运用了计算机、传感、信息,通信、导航及自动控制等技术,是典型的高新技术综合体。目前,世界上许多国家都在积极进行移动平台的研究和开发,尤其是在军事、探测领域的应用特别突出。显然传统的系统控制观念是无法满足人们的需求,而智能控制系统与传统的控制系统完美结合起来,在应用于科学研究、智能救援等方面具有极高的现实意义。
1.3 作品亮点
① 自动化程度高。由计算机,电控设备,激光反射板等控制,工作人员只需要下达指令即可。
② 充电自动化。当平台的电量即将耗尽时,它会向系统发出请求指令,请求充电(一般技术人员会事先设置好一个值),在系统允许后自动到充电的地方“排队”充电。另外,智能平台的电池寿命和采用电池的类型与技术有关。使用锂电池,其充放电次数到达500次时仍然可以保持80%的电能存储。
③ 美观提高观赏度,从而提高企业的形象。
④ 方便,减少占地面积,生产车间的智能平台可以在各个车间穿梭往复。
⑤ 利用了路径规划算法使得移动平台以最短的距离避开障碍物行至终点,提高移动平台工作的效率。
⑥ 使用场景广。我们可以根据地形环境、底盘形状、驱动方式等随意变换我们的系统方案,可以使其在复杂场景中的自如的工作。
1.4 制作过程
① 样机组装
② 代码调试
③ 测试校准
2. 作品与技术
2.1 作品一览
第一代作品:研发家用、医用辅助型,以及民用商用的中型机器平台。比如说,家用扫地机器移动平台、残疾人辅助平台等,其包含本项目的大部分技术,并以此为应用平台,进一步升级扩充我们的技术。
第二代作品:本作品将要进行研发工业辅助以及农业辅助的产业辅助型平台。比如说,可以代替工人劳动的自主移动式平台,如果此类机器平台能够顺利研发成功并得以推广,那将是整个社会福音。
2.2 项目技术分析
智能化移动平台经过长时间的研究,取得了很多令人振奋的进展。从智能控制理论的角度来看,智能移动平台是一个集环境感知层、决策控制层和操作执行层于一体的综合控制系统。智能移动平台是一个高度智能化的复杂系统,它综合运用了多种学科领域的多项技术实现其自主性、适应性和交互性。由于实际环境的动态复杂性及不确定性,智能移动平台自主导航的研究主要面临包括环境信息感知、自主规划与决策、车辆运动控制等几个方面的关键技术挑战。
① 信息感知技术,智能移动平台要达到其自主性、适应性和交互性的智能目标,前提是能够掌握车辆自身的状态信息以及车辆周围的环境信息以指导其行为,这些信息则需要通过信息感知系统来获得。因此如何获取相关信息成为智能移动平台实现其功能的关键技术之一。 智能移动平台传感器包括内部传感器和外部传感器,内部传感器用于获取车辆本身的各种状态参数信息;外部传感器安装在智能移动平台外部,用于感知外部环境信息。使用合适的传感器可以有效地获取车辆内、外部信息,有助于智能移动平台正常工作,提高工作效率。目前主流的环境信息感知系统传感器有视觉传感器、激光雷达、GPS 等。
② 智能决策技术,智能移动平台智能决策是依据智能移动平台信息感知系统获取的环境信息和车辆自身信息来进行自主决策判断,进而确定适当的工作模式并作出相应的控制策略,包括全局性决策和局部性决策。全局决策是系统高层次决策,它根据智能移动平台各个子系统的工作状况,通过评估得到系统的总体形势,再根据预先确定的原则作出总体决策。高层决策一般用来改变系统的工作方式和策略,决策过程需要一些高性能的模型,例如,专家推理机构。该决策将影响内部各个子系统的工作方式和协调方式,也可能在紧急状态下直接产生某些动作输出。局部性决策是低层次决策,低层的各个决策体根据与它们对应的环境信息的先验知识和规则,对该环境信息做出决策,即决定低层动作的执行,当具体的驾驶操作指令一旦形成,低层的执行机构就会立即完成这些指令。智能移动平台决策体系结构的研究已得到较多的关注,为了提高智能移动平台的决策性能,研究人员提出了不同的体系结构,典型的基本体系结构有分层递阶结构、包容体系结构、“三层结构”、分布式结构、自组织结构、进化控制体系结构等。分层递阶结构信息流程是从底层的传感器开始,逐层向上传输,在高层进行总体决策,生成的控制命令逐层向下流动,间接地控制行为。该结构将智能系统与控制系统进行了融合,具有良好的规划推理能力和慎思特性,较好地解决了智能和控制精度的关系,其缺点是系统鲁棒性及面对动态环境的实时反应能力较差。包容结构中的每个行为模块都是相互独立的,多传感器信息独自处理,模块之间信息流的表示也很简单,具有很快的响应速度,同时对传感器的输出不确定性要求也不高,具有很好的容错性能。但是包容结构过分强调各模块单独、并行工作,缺少全局的指导和协调,很难实现高层次的智能控制,限制了人类的启发性经验知识的融入。“三层结构”既吸取了分层递阶结构中高层规划的智能性,又保持了包容结构中低层反应的灵活性;其不足之处是忽视了传感器信息融合、学习和环境建模。分布式体系结构既保持了包容式结构对环境反应灵活的特点,又吸取了分层递阶式结构总体协调的优点,具有较大的实用价值,但该结构对分散的共享数据和资源缺乏有效的分配和管理,冲突的检测和协调比较困难。自组织结构打破了固定模式的体系框架,是系统的智能分布在动态可变的结构中,体现了较高可扩充性、自适应和自组织性能,但其集中仲裁的机制往往是信息流通和系统控制的瓶颈。混合式进化控制体系结构既具有反应式体系结构系统的实时性,又保持了慎思式结构的目标可控性。同时该体系结构能够根据先验知识、历史经验、对当前环境情况和自身的状况进行判断,自主调整目标、行为以及相应的协调机制,以适应动态、变化的环境。
③ 路径规划技术,智能移动平台的路径规划是根据智能决策给出的驾驶任务和实时变化环境为智能移动平台提供可行驶区域和驾驶引导的过程,分为全局路径规划和局部路径规划。全局路径规划是在已知地图数据库的情况下,利用局部信息把优化和反馈机制很好的结合起来,确定可行区域和最优的路径。由于全局路径规划所生成的路径只能是粗略路径,并没有考虑路径的方向、宽度、曲率、道路交叉以及路障细节信息,加之智能移动平台在行驶过程中受局部环境和自身状态的不确定性的影响,所以车辆行驶过程中可能会遇到各种不可预测的情况,因此必须以局部环境信息为基础,做出局部路径规划。局部路径规划是在全局路径规划生成的可行驶区域路线指导下,根据智能移动平台各个子目标的要求及传感器感知到的局部环境信息对各种道路条件及意外事件做出迅速、准确的判断并制定出智能移动平台最优的可控行驶路径。目前,为了解决路径规划问题,人们已经探索出大量的解决方法,比如用于全局路径规划的栅格法,可视图法,拓扑法,自由空间法,神经网络法等静态路径规划算法以及用于局部路径规划的人工势场法、虚拟力场法、矢量域直方图法、模糊逻辑与遗传算法等动态路径规划算法。
2.3 硬件优势
在本作品的硬件设施主要基于智能传感器,传感器的价值体现在实际的应用当中,它是为市场而生的,传统的传感器主要为了满足信息的准确传输需求,智能传感器具备所有传统传感器的优点,同时,智能传感器具有信息采集处理和自动交换信息的能力,智能传感器的精度高、可靠性高、适应性强,同时价格更低。
① 精度高
为什么只能传感器的精度能比普通传感器更高,这是因为智能传感器通过软件技术实现高精度的信息采集,它本身就具备编程自动化能力,通过软件不仅可修正系统误差,还可适当地补偿随机误差、降低噪声,提高了传感器精度。
② 可靠性高
在提升传感器的可靠性上,智能传感器集成了传感器的系统小型化特征,消除了传统结构的不可靠因素,改善系统的抗干扰件能,智能传感器还有诊断、校淮和数据存储功能,具有更好的稳定性。
③ 适应性强
传感器的种类繁多,这是由于很多传感器没有通用性,只能针对某个场景一一定制。但是智能传感器促成了传感器的多功能化,它可以实现很多场景的通用。智能传感器通过编程扩大测量与使用范围,自适应能力强;根据检测对象的改变,相应地改变量程反输出数据的形式,具有数字通信接口功能,具有多种数据输出形式,适配各种应用系统,通过的传感器非智能传感器莫属。
2.4 操作系统
本项目采用ROS机器人控制系统来完成对移动平台智能化移动。ROS(Robot Operating System,简称“ROS”)是一个适用于机器人的开源的元操作系统,它提供了操作系统应有的服务,包括硬件抽象、底层设备控制、常用函数的实现、进程间消息传递,以及包管理,它也提供用于获取、编译、编写和跨计算机运行代码所需的工具和库函数。
ROS的主要目标是为机器人研究和开发提供代码复用的支持。ROS是一个分布式的进程(也就是“节点”)框架,这些进程被封装在易于被分享和发布的程序包和功能包中。ROS也支持一种类似于代码储存库的联合系统,这个系统也可以实现工程的协作及发布。这个设计可以使一个工程的开发和实现从文件系统到用户接口完全独立决策(不受ROS限制)。同时,所有的工程都可以被ROS的基础工具整合在一起。
3. 市场分析
3.1 发展状况分析
智能移动平台作为现代社会的新产物,是以后的发展方向,他可以按照预先设定的模式在一个特定的环境里自动的运作,无需人为管理,便可以完成预期所要达到的或是更高的目标。本设计主要体现多功能移动平台的智能模式,设计中的理论方案、分析方法及特色与创新点等可以为自动运输机器人、采矿勘探机器人、家用自动清洁机器人等自动半自动机器人的设计与普及有一定的参考意义。同时移动平台可以作为玩具的发展对象,为中国玩具市场技术含量的缺乏进行一定的弥补,实现经济收益,形成商业价值。超声波作为智能车避障的一种重要手段,以其避障实现方便,计算简单,易于做到实时控制,测量精度也能达到实用的要求,在未来汽车智能化进程中必将得到广泛应用。我国作为一个世界大国,在高科技领域也必须占据一席之地,未来汽车的智能化是汽车产业发展必然的,这将对我国未来智能汽车的研究在世界高科技领域占据领先地位具有重要作用。本智能移动平台系统最诱人的前景就是可用于未来的智能汽车上了,当驾驶员因疏忽或打瞌睡时这样的智能汽车的设计就能体现出它的作用。如果汽车偏离车道或距障碍物小于安全距离时,汽车就会发出警报,提醒驾驶员注意,如果驾驶员没有及时作出反应,汽车就会自动减速或停靠于路边。这样的移动平台还可以用于月球探测等的无人探月车,帮助我们传达月球上更多的信息,让我们更加的了解月球,为将来登月做好充分准备。这样的移动平台在科学考察探测车上也有广阔的应用前景,在科学考察中,有很多危险且人们无法涉足的地方,这时,智能科学考察车就能够派上用场,在它上面装上摄像机,代替人们进行许多无法进行的工作。
中国工程院院长宋健指出“机器人学的进步和应用是世纪自动控制最有说服力的成就,是当代最高意义上的自动化,。机器人技术综合了多学科的发展成果,代表了高技术的发展前沿,它在人类生活应用领域的不断扩大正引起国际上重新认识机器人技术的作用和影响。机器人在当前生产生活中的应用非常广泛,正在替代人发挥着日益重要的作用。机器人技术是综合了计算机、控制论、机构学、信息和传感技术、人工智能、仿生学等多学科而形成的高新技术,集成了多学科的发展成果,代表高技术的发展前沿,是当前科学研究的热点。随着移动机器人工作领域不断的扩展,我们现在所要求的机器人不仅要自主行走,且能够感知外界变化的环境,进行避障和自我导航,而且还要求机器人可以完成某一个功能,如清洁服务。机器人的导航和避障必须要由传感器检测外部环境信息,而由单一的传感器得到的信息,一般都存在某种程度上的不准确性和不确定性,造成机器人获取外部环境信息的不完整或不正确,多传感器的应用可以使机器人从不同角度、不同方位获取外部环境信息。应用多传感器获取的外部环境信息有很好的冗余性和互补性,可以很好的弥补单一传感器的不足。因此,信息融合在机器人中有非常重要的作用。多传感器信息融合技术应用于机器人上可以极大地提高机器人的人工智能水平,但目前多传感器信息整合技术的理论和应用还不成熟,还有许多问题有待解决和研究。多传感器数据融合技术是近代以来才发展起来的,在工业控制、机器人、海洋监视、综合导航和管理等诸多领域中有广泛应用本。本文系统介绍该技术的相关内容,课题研究着眼于多传感器融合技术在移动机器人中的应用。研究探讨应用多传感器获取外部环境信息有很好的冗余性和互补性,把多传感器信息融合技术应用于机器人上可以极大地提高机器人感知环境的能力和准确反应的能力,提高机器人的智能水平。
3.2 市场需求分析
本项目针对智能移动平台的技术的研究,使之可以运用到多种行业中,并以运用到现代化交通车辆中为目标,努力实现在智能化进程中的价值。智能移动平台每年的需求量变化很大,2004年大约有150台左右的需求量;2005年大概只有50台左右;2006年预计不超过100台。市场需求变化的幅度比较大,使智能移动平台供应商很难适应市场的波动,所以任何一家供应商都不能只做智能移动平台单一作品,为了生存必须开展其他业务。
总体来看,智能移动平台的市场空间还是有的,但是需要智能移动平台供应商去开拓和引导。在国外,智能移动平台的使用非常普遍,主要原因是国外的人员成本太高,使用智能移动平台后可以很快收回成本。目前在国内,由于劳动力成本还比较低,所以智能移动平台的需求不是很强烈,但是随着劳动力成本的提高,需求量会逐渐增加。这就需要智能移动平台供应商做更深一步的工作,将市场细分,并引导消费者采用智能移动平台作品。同时,我国的智能移动平台也可以进入国际市场,毕竟我国的人员成本比欧洲和美洲便宜得多,面临的主要问题是售后服务网络的建设问题,针对多种行业我们做出了以下需求分析。
(1)仓储业
仓储业是智能移动平台最早应用的场所。1954年世界上首台智能移动平台在美国的South Carolina州的Mercury Motor Freight公司的仓库内投入运营,用于实现出入库货物的自动搬运。智能仓储系统是由立体货架、有轨巷道堆垛机、出入库输送系统、信息识别系统、自动控制系统、计算机监控系统、计算机管理系统以及其他辅助设备组成的智能化系统。系统采用集成化物流理念设计,通过先进的控制、总线、通讯和信息技术应用,协调各类设备动作实现自动出入库作业。
作品优势:智能仓储系统是智能制造工业4.0快速发展的一个重要组成部分。
① 实现数字化管理,出/入库、物料库存量等仓库日常管理业务可做到实时查询与监控,减少对操作人员经验的依赖性。
② 转变为以信息系统来规范作业流程,以信息系统提供操作指令,节约用地、减轻劳动强度、避免货物损坏或遗失、消除差错、提供仓储自动化水平及管理水平、提高仓库作业的灵活性。
③ 降低储运损耗、有效地减少流动资金的积压、提供物流效率、提升仓库货位利用效率等诸多优点。
在作业区设定相应的辅助设施,如轨道、支座架等固定装置,不受特定空间、场地和道路的限制,自动导引搬运车拥有行动快捷、可控性强、安全性好、载重量大以及工作效率高等优点,被广泛运用于各行业之中,其中在仓库、配送中心的运用最为普遍。过去几年里A仓储企业规模较小,为了节约成本,采用传统的人工作业方式来进行货物的搬运,但是随着需求的快速增长,企业规模的不断扩大,这种作业方式导致A仓储企业存在以下问题:
① 这种简单的人力搬运作业方式效率低下,而且货物的破损率较高。
② 传统的人工劳动使得企业的信息化、自动化和智能化程度低,使得仓储作业不便于管理,信息不能得到及时反馈。
为了能够满足顾客的需求,以及提升企业自身的形象,传统的人工作业搬运方式,劳动强度大,既浪费了人力,耗费了大量的时间,又导致货物破损率较高,不能高效地完成货物 搬运作物的快速出入库作业。自动导引搬运车不仅承载能力很大,能够对重量很大的货物进行一次性搬运,而且在搬运过程中可以将货损率降低到0.1%,这是传统人工搬运方式无法实现的。除此之外,自动导引搬运车无需消耗燃料,使用清洁能源及新型动力,是一种绿色、无污染的电动搬运车,不仅降低了运作成本,还实现了仓库搬运作业的“绿色化”。
(2)制造业
智能移动平台在制造业的生产线中大显身手,高效、准确、灵活地完成物料的搬运任务。并且可由多台智能移动平台组成柔性的物流搬运系统,搬运路线可以随着生产工艺流程的调整而及时调整,使一条生产线上能够制造出十几种作品,大大提高了生产的柔性和企业的竞争力。近年来,作为CIMS的基础搬运工具,智能移动平台的应用深入到机械加工、家电生产、微电子制造、卷烟等多个行业,生产加工领域成为智能移动平台应用最广泛的领域。
智能制造改造过程中建立智能化、柔性化、无人化的存储、分拣、物流运输是制造业内部物流改造重点。米克力美智能移动平台小车在制造业内部物流的创新应用如下:
① 无人化搬运,无人搬运智能移动平台小车在制造业应用中以其高效、准确、灵活地完成出库、入库、转运等搬运任务。例如在生产制造过程中某个工位需要零部件可向ERP或MES系统提出明确请求,ERP或MES系统响应后对智能移动平台智能调度系统发出任务请求,智能移动平台智能调度系统通知智能移动平台机器人搬运零部件到对应工位,整个搬运过程中无需人的干预,自动完成搬运作业。
② 打造柔性生产线,智能移动平台小车构建现代化柔性生产流水线可最有效利用空间,减少车间因为传统流水线的障碍提高人工效率,通过设置智能移动平台的自动工作模式及自动避障系统,工人可从四面八方任意选择位置操作;能迅速修改的流水线线路布局,满足多机型多变的柔性制程需要;无缝的数据传输减少布线和维护的成本;更直观检查工艺流程的合理性。
③ 智能移动平台中央控制系统通过无线网络与智能移动平台、充电站、门禁控制器、电梯控制器、呼叫盒、其他外扩设备实现数据传输,从而实时监控智能移动平台与各个控制器的状态信息,并对其进行统一管理,保障整个系统的稳定有序运行。智能移动平台中央控制系统能同时对多台智能移动平台实行中央监管、控制、调度、交通管制的系统。实现多台智能移动平台的车辆管理、交通管理、智能避让、调度管理、运行管理、任务管理、通信管理、自动充电功能。
④ 将智能移动平台智能调度系统与ERP系统和MES系统无缝对接,这样智能移动平台智能调度系统就可对ERP或MES的生产需求进行统计分析,并进行任务的分组和调度;同时智能移动平台调度系统也向ERP或MES系统汇报任务执行结果,实现数据交互。比如通过ERP或MES系统查询智能移动平台状态信息及修改或取消任务接口对任务操作。当智能移动平台成功完成一项任务或者由于某些特殊原因导致智能移动平台无法完成某项任务时,调度系统向ERP或MES发汇报。
智能物流提高了作业效率,降低了作业差错,降低了人工成本,最大限度减少了企业内部物流及供应链物流环节的浪费,并且保障了企业在繁重生产任务的情况下按期完成。智能移动平台系统在智能物流中具有重复性、可靠性、灵活性、低成本和安全性等优点。如:智能移动平台的导引路径却非常明确,并且障碍物会自动停车,大大提高了安全性;智能移动平台系统内在的智能控制,能够让货物摆放更加有序,车间更加整洁。最后是灵活性好,能大限度地更改路径规化。
(3)邮局、图书馆、港口码头和机场
在邮局、图书馆、码头和机场等场合,物品的运送存在着作业量变化大,动态性强,作业流程经常调整,以及搬运作业过程单一等特点,智能移动平台的并行作业、自动化、智能化和柔性化的特性能够很好的满足上式场合的搬运要求。瑞典于1983年在大斯得哥尔摩邮局、日本于1988年在东京多摩邮局、中国在1990年于上海邮政枢纽开始使用智能移动平台,完成邮品的搬运工作。在荷兰鹿特丹港口,50辆称为“yard tractors”的智能移动平台完成集装箱从船边运送到几百码以外的仓库这一重复性工作。
(4)烟草、医药、食品、化工
对于搬运作业有清洁、安全、无排放污染等特殊要求的烟草、医药、食品、化工等行业中,智能移动平台的应用也受到重视。在国内的许多卷烟企业,如青岛颐中集团、玉溪红塔集团、红河卷烟厂、淮阴卷烟厂都应用了激光引导式智能移动平台完成托盘货物的搬运工作。
(5)危险场所和特种行业
在军事上,以智能移动平台的自动驾驶为基础集成其他探测和拆卸设备,可用于战场排雷和阵地侦察,英国军方正在研制的MINDER Recce是一辆侦察车,具有地雷探测、销毁及航路验证能力的自动型侦察车。在钢铁厂,智能移动平台用于炉料运送,减轻了工人的劳动强度。在核电站和利用核辐射进行保鲜储存的场所,智能移动平台用于物品的运送,避免了危险的辐射。在胶卷和胶片仓库,智能移动平台可以在黑暗的环境中,准确可靠的运送物料和半成品。
(6)智能汽车领域
① 交通畅行需求
避障技术在智能驾驶汽车中不仅可帮助减少车祸,还能大幅降低交通拥堵情况。中投顾问发布的《2018-2022年中国智能驾驶行业深度调研及投资前景预测报告》报告显示,智能驾驶汽车可帮助高速公路容纳汽车能力提高5倍。斯坦福大学计算机专家、谷歌无人驾驶汽车项目前专家塞巴森·特隆表示,一旦机器人汽车成为主流,当前公路上只需要30%汽车。
② 驾驶需求上升
公安部交通管理局公布的数据,2018年上半年,全国机动车保有量达3.19亿辆,新注册登记机动车达1636万辆,高于去年同期1594万辆的登记量,同比微增2.6%,其中汽车保有量达2.29亿辆,2018年上半年新注册登记汽车达1381万辆。随着城镇化推进进程的加速,在过去一年内,汽车保有量超百万辆的城市新增了9个。截至2018年6月底,全国有58个城市的汽车保有量超过百万辆,其中26个城市汽车保有量超200万辆,北京、成都、重庆、上海、苏州、深圳、郑州等7个城市汽车保有量已超300万辆。
而随着人们生活水平的提高,以个人名义登记的小型载客汽车和微型载客汽车(下称私家车)数量保持持续快速增长,据统计,2018年上半年,私家车保有量达1.8亿辆,占汽车总量的78.6%,保有量月均增加166万辆。
公开资料显示,截至2017年末,中国总人口达13.9亿,说明平均每4个人就有1人有机动车,而汽车的数据相对较少,平均每6人才有1人有汽车,而平均每8个人才有1人有私家车。随着机动车保有量快速增长,机动车驾驶人数量也呈现同步增长趋势。截至2018年6月底,全国机动车驾驶人数量已达3.96亿人,平均每3-4人就有1人拥有驾照,若按16岁以上人口算,那么平均每3人就有1人有驾照,其中,女性驾驶人与男性驾驶人三七分,分别占29.3%和70.7%,2018年上半年全国新领证驾驶人数量达1325万人。全国持有驾照的人数超过机动车保有量0.77亿,粗略计算,7700万人处于有证无车的状态。
③ 智能化发展趋势
在互联网+的大背景下,智能汽车市场正在成为人们眼中的下一个风口,无论是从作品的角度还是从产业链的角度,智能化发展更将为汽车产业带来前所未有的大变革和机遇,使汽车本身、汽车产业和汽车企业都发展到一个重要转变的当下。针对下一步发展,中投分析认为有三个重要的转变和特点:
第一个转变是汽车本身由过去以往的功能型车向智能型车转变,汽车的智能化将促使汽车的功能和使用场景发生变革。智能驾驶、互联将使人们的智慧出行成为一种全新的生活方式。智能汽车带来的不仅是人们双手的解放,它带给人们将是更广阔的生活空间。
第二个转变是汽车产业由单纯的制造业向汽车生态产业链转变。智能互联汽车时代到来改变的不仅仅是一个作品的本身,而是整个汽车产业链,或者说是整个汽车产业的生态,智能汽车通过车载传感系统和信息终端实现人、车、路和连接设备的信息交换,从而将人、车、社会三者紧密地联系在一起。
第三个转变是汽车企业由原来传统的重资产、重规模向重服务转变,汽车智能化将促使整车企业的运营模式发生变革,汽车行业百年来的传统重资产、重规模,这种传统理念将被彻底打破。为客户提供全方位的出行服务,将成为车企之间竞争以及盈利的重要手段,尤其是伴随着互联网企业的泛90后,将成为汽车市场消费的主力。
④ 智能汽车购买需求
中投顾问发布的《2018-2022年中国智能驾驶行业深度调研及投资前景预测报告》分析认为消费者对智能汽车的强烈需求,将推动智能汽车市场逐步上行。虽然智能汽车尚未正式上市,但是根据普华永道2017年发布的数据,我国购买者中,非常渴望拥有自动驾驶汽车的比例超过85%。在车辆自动驾驶过程中,消费者希望可以使用娱乐系统、进餐、睡觉、休息和办公等。同时,传统车辆性能作为事故的重要诱因之一,智能汽车却能在短时间内做出准确反应,从而有效的降低交通事故率,使之成为新卖点。
⑤ 我国智能驾驶市场规模分析
根据中国汽车工业协会给出的数据,2015年,国内智能驾驶的渗透率为15%,其中绝大部分为低级别的自动驾驶,对应的市场规模为353亿。此后,随着汽车智能化的不断发展,2016年国内智能驾驶市场规模达到了490亿元,同比增长38.8%。
中投顾问发布的《2018-2022年中国智能驾驶行业深度调研及投资前景预测报告》分析显示:从现阶段国内的发展情况来看,虽然中国的智能驾驶起步较晚,在L2和L3阶段均落后于欧美,但在L4阶段大有赶超之势,随着国内如百度等众多企业在智能驾驶方向的布局,可以明显的看到我国目前在智能驾驶方向取得了不错的成绩,在2017年市场规模已经达到681亿。
* 本项目未获得作者开源授权,无法提供资料下载。
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