信息与通信技术领域的不断发展，推动了无人驾驶汽车领域的巨大的进步。无人驾驶汽车有效解决了用户对出行日益提高的安全、便捷、舒适和高效等个性化需求，有着巨大的商业前景和应用价值。无人驾驶技术相关的传感器数据处理，环境感知，深度学习，决策和控制，给无人驾驶汽车的计算能力带来了巨大的压力，因此它对硬件成本和能量的需求也进一步增加。无人车要想成为普通大众买得起的消费品，就必须要降低硬件成本。同时道路汽车功能安全标准ISO26262引出了汽车功能安全可靠性的问题，汽车功能应用应该满足相应的可靠性目标。随着绿色环保理念对汽车工业的影响，电动汽车已经成为目前未来汽车工业发展的方向，同时对电机的控制算法比喷油发动机相对简单，因此电动汽车也将是无人驾驶汽车的主要方向。为了增加电动汽车续航里程，在电动汽车中尽量减少电子系统消耗的能量尤为重要。
　　本文首先对无人驾驶汽车计算任务进行了分类总结，总结分析了无人驾驶汽车集移动端、边缘节点和云端一体的计算结构，介绍无人驾驶汽车领域的一些关键算法。分类讨论了目前无人驾驶汽车移动端计算平台，呈现出分布式异构多核的特点。
　　然后针对无人驾驶汽车遇到的性能与成本方面的挑战，本文提出了一个在无人车电子系统设计阶段，在满足无人车的安全需求前提下，即实时约束和可靠性约束，优化硬件成本和能耗的任务调度算法。通过快速傅里叶变换、高斯消元和真实汽车应用实验表明，本文提出的算法在满足实时和可靠性目标前提下，可以有效的降低硬件成本和能耗。
　　最后为了提高无人驾驶应用的可靠性，防止无人车中某个计算节点宕机或者随机硬件错误导致的功能失效，本文提出了一个容错机制下的可靠性目标保障调度算法。对现有的研究的算法进行了优化，不但可以满足更高的可靠性目标，而且使得应用的响应时间和能耗更小。并通过真实汽车应用和随机生成的应用实验证明了本文提出的算法真实有效。