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智能網聯汽車的現狀與未來

2017-05-05 11:26:28    來源: 學習時報

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    智能網聯汽車,可以提供更安全、更節能、更環保、更舒適的出行方式和綜合解決方案,是城市智能交通系統的重要環節,是構建綠色汽車社會的核心要素。其意義不僅在于汽車產品與技術的升級,更有可能帶來汽車及相關產業全業態和價值鏈體系的重塑,是國際公認的未來發展方向和關注焦點之一。

    當今世界,以移動互聯、大數據及云計算等技術為代表的新一輪科技革命方興未艾,推動傳統制造業向“智能制造”轉型升級的趨勢日益明顯。我國政府提出了“中國制造2025”及“互聯網+”發展戰略,大力推動產業轉型升級和結構優化調整。汽車產業作為國民經濟的支柱產業,其自身規模大、帶動效應強、國際化程度高、資金技術人才密集,必將成為新一輪科技革命以及中國制造業轉型升級的重要產業。

    智能網聯汽車發展現狀

    智能網聯汽車,是指搭載先進的車載傳感器、控制器、執行器等裝置,并融合現代通信與網絡技術,實現車與X(車、路、人、云等)智能信息交換、共享,具備復雜環境感知、智能決策、協同控制等功能,可實現“安全、高效、舒適、節能”行駛,并最終可實現替代人來操作的新一代汽車。

    汽車智能網聯技術引發了國際上新一輪的科技競爭。奔馳、福特、豐田、沃爾沃等世界頂級汽車制造商分別開展了不同等級的自動駕駛汽車的技術研發工作。同時,近年來以美國的Google、Apple、Intel等公司為代表的IT產業巨頭也不遺余力地投入汽車自動駕駛技術領域,Intel公司以153億美元收購Mobileye公司就是這種激烈競爭的體現,是其建立自動駕駛整體戰略中的重要一環。

    我國汽車工業已成為世界汽車產業的重要組成部分,智能網聯汽車將是繼新能源汽車后,汽車產業發展的又一制高點。一汽、上汽、長安、北汽等主要整車企業都制定了智能網聯汽車發展的系統戰略,北汽基于新能源的自動駕駛汽車實現了面向普通公眾的長距離試駕體驗,長安更是首次在國內進行了2000公里的自動駕駛公共道路測試試驗。包括百度、阿里、華為在內的多家ICT企業也紛紛進軍智能網聯汽車的技術研發和服務工作,在定位導航、數據挖掘、5G通信等領域逐步形成了自主優勢技術。

    汽車智能化與網聯化技術發展趨勢分析

    以深度學習為代表的人工智能技術在智能網聯汽車上正在得到快速應用。尤其在環境感知領域,深度學習技術已凸顯出巨大的優勢,正在以顛覆性的速度替代傳統機器學習方法。深度學習方法需要大量的數據作為學習的樣本庫,對數據采集和存儲提出了較高需求。同時,深度學習技術也存在內在機理不清晰、邊界條件不確定等缺點,需要與其他傳統方法融合使用以確保可靠性,且目前也受限于車載芯片處理能力的限制。

    自主式智能與網聯式智能技術加速融合。網聯式系統能從時間和空間維度突破自主式系統對于車輛周邊環境的感知能力。在時間維度,通過V2X通信,系統能夠提前獲知周邊車輛的操作信息、紅綠燈等交通控制系統信息以及氣象條件、擁堵預測等更長期的未來狀態信息。在空間維度,通過V2X通信,系統能夠感知交叉路口盲區、彎道盲區、車輛遮擋盲區等位置的環境信息,從而幫助自動駕駛系統更全面的掌握周邊交通態勢。網聯式智能技術與自主式智能技術相輔相成,互為補充,正在加速融合發展。

    自動駕駛汽車測試評價方法研究與測試場建設成為熱點。自從特斯拉汽車被曝光幾起重大安全事故后,自動駕駛汽車的安全性越來越多地受到關注,關于自動駕駛汽車測試評價方法的研究以及測試場、示范區的建設成為全球熱點。如何測試自動駕駛汽車?一種潛在的解決方案是引入“普通人類駕駛員”的抽象概念并建立安全基線——一系列定性、定量的關鍵功能、性能指標,表征自動駕駛系統駕駛汽車的安全程度。如果我們把自動駕駛系統看作一個駕駛員,對其的考核也可以類比駕駛員的考核過程。首先需要“體檢”,檢查自動駕駛系統對環境感知、車輛控制等的基本能力;其次理論測試,測試自動駕駛汽車對交通法規的遵守能力;再次是場地考,既在特定場景下的自動駕駛測試;最后是實路考核,將自動駕駛汽車放置于特定開放測試道路內進行實際測試。

    我國發展智能汽車的優勢

    我國加快發展智能汽車正當其時,具有以下突出優勢。

    科技變革的外部契機與汽車產業轉型升級的內部動力兼備。新一輪科技變革期與中國汽車產業轉型升級期相互交匯,使智能汽車發展兼備外部契機和內部動力。在“中國制造2025”和“互聯網+”戰略的指引下,智能汽車發展將會迎來前所未有的歷史機遇。

    我國工業體系完整、基礎完備。中國已成為全球第一制造大國,同時也是具有門類齊全的現代工業體系的國家。經過20余年的發展,自主品牌汽車企業在產品品質和競爭力方面有了很大提升,占據了本土1/3的乘用車市場份額,在研發方面也已完成了由逆向模仿為主、向正向設計為主的轉變,這為后續進一步發展智能汽車奠定了堅實的基礎。

    我國擁有規模超大、全球第一的汽車市場,將會發揮重要的引領作用。中國汽車市場目前已達年產銷近3000萬輛的規模,不僅遠超美國巔峰時期的1700萬輛,而且未來仍有不小的發展空間。絕無僅有的龐大市場、不斷升級的法規標準、差異化明顯的消費群體,這些因素交織在一起,將促使國際車企加大在中國的本土化研發,然后再將為中國市場打造的產品推向全球。在這樣的趨勢下,中國完全可以充分利用自身市場的引領作用,按照自己的需求制定具有中國特色的智能汽車標準體系,從而贏得未來較量的寶貴話語權。

    我國擁有較為強大的信息產業。全球頂級的互聯網公司均分布在美國和中國,如百度、騰訊、阿里巴巴等,這一優勢連德國、日本也不具備。中國網民數量眾多,語言文化自成一極,不僅為自身展開“互聯網+”提供了極為有利的基礎條件,也加大了外國企業在中國競爭的屏障效果。同時中國在通信等行業也擁有一批具有世界影響力的企業,如華為、大唐等,掌握了國際先進技術以及標準的話語權。此外,我國獨立于GPS之外的北斗衛星定位系統,也在國家戰略層面上確保了智能網聯汽車不會受制于人。

    我國發展智能汽車的挑戰

    傳統汽車產業整體上與國際先進水平尚有差距。我國世界級的汽車品牌和整車強企少,質量控制能力和基礎研發能力不足;本土供應商的實力也有限,產業鏈條上存在關鍵缺失;而與汽車產業緊密相關的基礎工業水平,包括基礎材料、基礎工藝、基礎元器件及技術基礎也存在不足。

    必須明確指出的是,智能汽車首先依然是汽車產品,造好“傳統”汽車是造好智能汽車的前提和基礎,正如造好電池、電機不等于就能造好電動車一樣,擁有一些智能互聯技術或平臺也不等于就能造好智能網聯汽車。因此,要“彎道超車”,首先必須踏踏實實提升自己的基礎工業實力。

    中國雖有強大的互聯網產業基礎,但偏重銷售和服務端的傾向明顯。電商無論多么發達,也只能解決如何更方便地銷售產品的問題,而不能創造優質產品本身。特別是面對未來“智能制造”體系下消費者與制造商直接對話成為主流的趨勢,中國互聯網企業同樣面臨轉型挑戰,必須思考如何介入和支撐實體經濟的發展。否則不僅無法對智能汽車的發展提供助力,甚至反而會成為制約。

    我國發展智能汽車的建議

    凝聚共識,確立智能網聯汽車國家發展戰略。雖然這是跨界技術,但對于是什么、做什么、如何做應該有共識,產業發展戰略和技術發展戰略并重。

    確定適合中國實際的正確的技術發展路線,按不同的階段實施不同的技術方案。包括技術體系架構、技術標準和規范,特別是關鍵技術突破,應該把互聯網思維與工匠文化結合起來才能真正有所創新。

    推動汽車產業與交通、電子信息產業的融合。打破汽車行業、信息通信行業、交通行業之間存在的行業壁壘,在車載智能設備開發、專用通信系統開發、車路協同應用系統開發等方面形成合力,通過國家支持、企業支撐、合作分享等方式,協力促進汽車智能化與網聯化關鍵技術突破。

    建設智能網聯汽車基礎數據交互平臺。目前網聯汽車未實現真正“互聯”,各類企業級平臺以及政府監管平臺數據互不聯通。基礎數據交互平臺通過標準的數據交互方式,與各企業級平臺以及行業管理平臺實現互聯互通,實現大數據共享,提供基礎數據服務,有利于優化資源配置,并提高行業監管效率。

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