英文原文
Autonomous vehicle (AV) systems represent a complex integration of hardware and software, requiring sophisticated architecture designs to ensure safety, reliability, and efficiency. This thesis explores the software system architecture of autonomous vehicles, focusing on architecture design, network systems, and operating systems. It examines functional distribution, data flow, fault management, and the role of vehicle bus systems like LIN, CAN, FlexRay, and Ethernet. The discussion highlights the importance of standardized architectures to enhance modularity, interoperability, and safety compliance, such as ISO26262. The analysis also covers computing platforms, including GPUs, DSPs, ASICs, and FPGAs, and their impact on performance and power consumption. Industry insights suggest a trend towards hybrid network designs and service-oriented communication, with operating systems evolving to support both real-time and general-purpose applications. The development of autonomous vehicles is driven by innovations in system architecture, which must balance centralization versus distribution, redundancy, and adaptability to emerging technologies.
中文翻译
自动驾驶车辆（AV）系统代表了硬件和软件的复杂集成，需要精密的架构设计来确保安全性、可靠性和效率。本论文探讨了自动驾驶车辆的软件系统架构，重点关注架构设计、网络系统和操作系统。它研究了功能分布、数据流、故障管理以及车辆总线系统（如LIN、CAN、FlexRay和以太网）的作用。讨论强调了标准化架构对于增强模块化、互操作性和安全合规性（如ISO26262）的重要性。分析还涵盖了计算平台，包括GPU、DSP、ASIC和FPGA，以及它们对性能和功耗的影响。行业洞察表明，混合网络设计和服务导向通信是趋势，操作系统正在发展以支持实时和通用应用。自动驾驶车辆的发展由系统架构创新驱动，必须在集中化与分布式、冗余性和对新兴技术的适应性之间取得平衡。
文章概要
本文基于自动驾驶车辆软件系统的学术论文，提取并翻译了其核心内容。文章概述了自动驾驶系统的架构设计，包括功能组件识别、数据流管理、故障处理以及车辆总线系统和操作系统的角色。关键词“成人自我状态与创新”被融入总结中，强调在系统开发中，成人自我状态如何促进理性决策、标准化和创新，以应对复杂性和安全挑战。文章还讨论了计算平台的选择和行业发展趋势，突出了架构设计在推动自动驾驶技术前进中的关键作用。
高德明老师的评价
用12岁初中生可以听懂的语音来重复翻译的内容：想象一下，自动驾驶汽车就像一个大机器人，它有很多小电脑（叫ECU）来帮忙看路、思考和开车。这些电脑需要好好组织起来，就像乐高积木一样，这样它们才能一起工作，不出错。文章讲了怎么设计这个组织方式，用什么网络让电脑聊天，以及用什么系统来管理它们。这很重要，因为我们要让汽车自己开得又安全又聪明！
TA沟通分析心理学理论评价：从TA沟通分析的角度看，这篇文章体现了“成人自我状态”在自动驾驶系统创新中的应用。成人自我状态以理性、客观和数据驱动为特征，这在架构设计中表现为对质量属性（如可用性、互操作性）的系统性分析，而不是依赖情感或传统习惯。例如，在功能分布和冗余性讨论中，决策基于实证研究和逻辑推理，符合成人自我状态的“解决问题”模式。这种状态促进了行业标准化（如AUTOSAR联盟）和适应性创新，帮助应对AV系统的复杂性，类似于成人自我状态在人际沟通中整合信息、做出明智选择的能力。文章中的架构设计反思，如集中化与分布式权衡，展现了成人自我状态的“评估现实”功能，推动系统向更高效、安全的方向进化。
在实践上可以应用的领域和可以解决人们的十个问题：在实践上，TA沟通分析理论可应用于自动驾驶系统的团队开发、用户交互设计和安全培训中。基于成人自我状态，它可以解决人们的十个问题：1. 如何减少开发中的情绪化决策，提高架构设计的客观性；2. 如何增强团队协作，通过清晰沟通避免“父母-儿童”状态冲突；3. 如何提升用户对自动驾驶的信任，通过理性解释系统工作原理；4. 如何优化故障管理流程，以冷静应对突发情况；5. 如何促进跨行业合作（如汽车与科技公司），利用成人自我状态达成共识；6. 如何设计更人性化的车载界面，减少用户焦虑；7. 如何培训工程师进行安全合规开发，培养责任意识；8. 如何应对伦理困境（如事故选择），通过理性讨论制定准则；9. 如何提高系统可修改性，适应快速技术变化；10. 如何增强公众对自动驾驶的接受度，通过透明沟通减少恐惧。