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智能网联汽车的现状与未来

2020-02-21 13:34 来源: 学习时报
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????智能网联汽车,可以提供更安全、更节能、更环保、更舒适的出行方式和综合解决方案,是城市智能交通系统的重要环节,是构建绿色汽车社会的核心要素。其意义不仅在于汽车产品与技术的升级,更有可能带来汽车及相关产业全业态和价值链体系的重塑,是国际公认的未来发展方向和关注焦点之一。

????当今世界,以移动互联、大数据及云计算等技术为代表的新一轮科技革命方兴未艾,推动传统制造业向“智能制造”转型升级的趋势日益明显。我国政府提出了“中国制造2025”及“互联网+”发展战略,大力推动产业转型升级和结构优化调整。汽车产业作为国民经济的支柱产业,其自身规模大、带动效应强、国际化程度高、资金技术人才密集,必将成为新一轮科技革命以及中国制造业转型升级的重要产业。

????智能网联汽车发展现状

????智能网联汽车,是指搭载先进的车载传感器、控制器、执行器等装置,并融合现代通信与网络技术,实现车与X(车、路、人、云等)智能信息交换、共享,具备复杂环境感知、智能决策、协同控制等功能,可实现“安全、高效、舒适、节能”行驶,并最终可实现替代人来操作的新一代汽车。

????汽车智能网联技术引发了国际上新一轮的科技竞争。奔驰、福特、丰田、沃尔沃等世界顶级汽车制造商分别开展了不同等级的自动驾驶汽车的技术研发工作。同时,近年来以美国的Google、Apple、Intel等公司为代表的IT产业巨头也不遗余力地投入汽车自动驾驶技术领域,Intel公司以153亿美元收购Mobileye公司就是这种激烈竞争的体现,是其建立自动驾驶整体战略中的重要一环。

????我国汽车工业已成为世界汽车产业的重要组成部分,智能网联汽车将是继新能源汽车后,汽车产业发展的又一制高点。一汽、上汽、长安、北汽等主要整车企业都制定了智能网联汽车发展的系统战略,北汽基于新能源的自动驾驶汽车实现了面向普通公众的长距离试驾体验,长安更是首次在国内进行了2000公里的自动驾驶公共道路测试试验。包括百度、阿里、华为在内的多家ICT企业也纷纷进军智能网联汽车的技术研发和服务工作,在定位导航、数据挖掘、5G通信等领域逐步形成了自主优势技术。

????汽车智能化与网联化技术发展趋势分析

????以深度学习为代表的人工智能技术在智能网联汽车上正在得到快速应用。尤其在环境感知领域,深度学习技术已凸显出巨大的优势,正在以颠覆性的速度替代传统机器学习方法。深度学习方法需要大量的数据作为学习的样本库,对数据采集和存储提出了较高需求。同时,深度学习技术也存在内在机理不清晰、边界条件不确定等缺点,需要与其他传统方法融合使用以确保可靠性,且目前也受限于车载芯片处理能力的限制。

????自主式智能与网联式智能技术加速融合。网联式系统能从时间和空间维度突破自主式系统对于车辆周边环境的感知能力。在时间维度,通过V2X通信,系统能够提前获知周边车辆的操作信息、红绿灯等交通控制系统信息以及气象条件、拥堵预测等更长期的未来状态信息。在空间维度,通过V2X通信,系统能够感知交叉路口盲区、弯道盲区、车辆遮挡盲区等位置的环境信息,从而帮助自动驾驶系统更全面的掌握周边交通态势。网联式智能技术与自主式智能技术相辅相成,互为补充,正在加速融合发展。

????自动驾驶汽车测试评价方法研究与测试场建设成为热点。自从特斯拉汽车被曝光几起重大安全事故后,自动驾驶汽车的安全性越来越多地受到关注,关于自动驾驶汽车测试评价方法的研究以及测试场、示范区的建设成为全球热点。如何测试自动驾驶汽车?一种潜在的解决方案是引入“普通人类驾驶员”的抽象概念并建立安全基线——一系列定性、定量的关键功能、性能指标,表征自动驾驶系统驾驶汽车的安全程度。如果我们把自动驾驶系统看作一个驾驶员,对其的考核也可以类比驾驶员的考核过程。首先需要“体检”,检查自动驾驶系统对环境感知、车辆控制等的基本能力;其次理论测试,测试自动驾驶汽车对交通法规的遵守能力;再次是场地考,既在特定场景下的自动驾驶测试;最后是实路考核,将自动驾驶汽车放置于特定开放测试道路内进行实际测试。

????我国发展智能汽车的优势

????我国加快发展智能汽车正当其时,具有以下突出优势。

????科技变革的外部契机与汽车产业转型升级的内部动力兼备。新一轮科技变革期与中国汽车产业转型升级期相互交汇,使智能汽车发展兼备外部契机和内部动力。在“中国制造2025”和“互联网+”战略的指引下,智能汽车发展将会迎来前所未有的历史机遇。

????我国工业体系完整、基础完备。中国已成为全球第一制造大国,同时也是具有门类齐全的现代工业体系的国家。经过20余年的发展,自主品牌汽车企业在产品品质和竞争力方面有了很大提升,占据了本土1/3的乘用车市场份额,在研发方面也已完成了由逆向模仿为主、向正向设计为主的转变,这为后续进一步发展智能汽车奠定了坚实的基础。

????我国拥有规模超大、全球第一的汽车市场,将会发挥重要的引领作用。中国汽车市场目前已达年产销近3000万辆的规模,不仅远超美国巅峰时期的1700万辆,而且未来仍有不小的发展空间。绝无仅有的庞大市场、不断升级的法规标准、差异化明显的消费群体,这些因素交织在一起,将促使国际车企加大在中国的本土化研发,然后再将为中国市场打造的产品推向全球。在这样的趋势下,中国完全可以充分利用自身市场的引领作用,按照自己的需求制定具有中国特色的智能汽车标准体系,从而赢得未来较量的宝贵话语权。

????我国拥有较为强大的信息产业。全球顶级的互联网公司均分布在美国和中国,如百度、腾讯、阿里巴巴等,这一优势连德国、日本也不具备。中国网民数量众多,语言文化自成一极,不仅为自身展开“互联网+”提供了极为有利的基础条件,也加大了外国企业在中国竞争的屏障效果。同时中国在通信等行业也拥有一批具有世界影响力的企业,如华为、大唐等,掌握了国际先进技术以及标准的话语权。此外,我国独立于GPS之外的北斗卫星定位系统,也在国家战略层面上确保了智能网联汽车不会受制于人。

????我国发展智能汽车的挑战

????传统汽车产业整体上与国际先进水平尚有差距。我国世界级的汽车品牌和整车强企少,质量控制能力和基础研发能力不足;本土供应商的实力也有限,产业链条上存在关键缺失;而与汽车产业紧密相关的基础工业水平,包括基础材料、基础工艺、基础元器件及技术基础也存在不足。

????必须明确指出的是,智能汽车首先依然是汽车产品,造好“传统”汽车是造好智能汽车的前提和基础,正如造好电池、电机不等于就能造好电动车一样,拥有一些智能互联技术或平台也不等于就能造好智能网联汽车。因此,要“弯道超车”,首先必须踏踏实实提升自己的基础工业实力。

????中国虽有强大的互联网产业基础,但偏重销售和服务端的倾向明显。电商无论多么发达,也只能解决如何更方便地销售产品的问题,而不能创造优质产品本身。特别是面对未来“智能制造”体系下消费者与制造商直接对话成为主流的趋势,中国互联网企业同样面临转型挑战,必须思考如何介入和支撑实体经济的发展。否则不仅无法对智能汽车的发展提供助力,甚至反而会成为制约。

????我国发展智能汽车的建议

????凝聚共识,确立智能网联汽车国家发展战略。虽然这是跨界技术,但对于是什么、做什么、如何做应该有共识,产业发展战略和技术发展战略并重。

????确定适合中国实际的正确的技术发展路线,按不同的阶段实施不同的技术方案。包括技术体系架构、技术标准和规范,特别是关键技术突破,应该把互联网思维与工匠文化结合起来才能真正有所创新。

????推动汽车产业与交通、电子信息产业的融合。打破汽车行业、信息通信行业、交通行业之间存在的行业壁垒,在车载智能设备开发、专用通信系统开发、车路协同应用系统开发等方面形成合力,通过国家支持、企业支撑、合作分享等方式,协力促进汽车智能化与网联化关键技术突破。

????建设智能网联汽车基础数据交互平台。目前网联汽车未实现真正“互联”,各类企业级平台以及政府监管平台数据互不联通。基础数据交互平台通过标准的数据交互方式,与各企业级平台以及行业管理平台实现互联互通,实现大数据共享,提供基础数据服务,有利于优化资源配置,并提高行业监管效率。(作者?李克强 戴一凡)

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