第五届数字中国建设峰会7月下旬在福州举行,智能汽车作为目前的“风口”行业,受到与会专家和企业的热议。当前,汽车产业正经历着百年未有之大变局,人们对汽车的传统
认知正在被颠覆,智能座舱、智能驾
驶等正在从理念转化为产品,汽车的
产品属性、产业价值链和生态结构等
正在被科技力量和想象力重构。汽车
智能化浪潮下,中国厂商将如何抓住
机遇实现弯道超车?
智能汽车由来与发展
电管受到光线照射时,第一个底层控制系统会拖拽小车的“方向盘”进行转向,使小车朝向光源方向,以实现两侧光感电管的平衡,小车自然会朝着光源前进。尽管从今日的标准来看,“战争狗”的设计略显粗糙,却是工程控制学早期的成功应
用案例,后面的热导飞弹,定速巡航控
制系统从本质上讲也是应用了同一种算
法逻辑,同时也是现代自动驾驶汽车的
简化模型,即感知、决策、执行系统。
自动驾驶的感知系统可利用多种传感器
与软件数据收集外部环境信息,相当于
人类驾驶员的眼睛与耳朵,但自动驾驶
汽车的“眼睛”和“耳朵”可以看到、
听到更多、更复杂也更远的东西,来自
千里之外的信息都可以通过互联实现,
真正地实现“千里眼与顺风耳”功能。
特斯拉融资计划20世纪70年代,美国、欧洲、
日本等发达国家开始进行无人驾驶智
能汽车的研究,而进入21世纪后,L2
级别的辅助驾驶技术和半自动驾驶技
术已经得到广泛应用,并成为提升汽
车档次和市场竞争力的重要手段。沃
尔沃率先量产了第一个L3级别的自动
驾驶技术-堵车辅助系统,此外诸如
奥迪、凯迪拉克、日产、丰田等都计
划推出自动转向、加减速、
车道引导、
自动泊车等更加具有智能化和更高层次级别的车型。目前,国际上尚无统一的智能汽车等级划分标准,我国已在制定智能汽车等级划分标准。
2022年3月1日起,中国智能网联汽车标准体系的基础类标准之一的《汽车驾驶自动化分级》国家推荐标准(GB/T 40429-2021)正式实施,从动态驾驶任务、最小风险状态、最小风险策略等多角度考量,将汽车自
动驾驶划分为0级到5级。目前常见的车道居中控制、自适应巡航控制等功能均属于1级驾驶自动化(部分驾驶辅助)。
具体来看,0级驾驶自动化(应急辅助)系统不能持续执行动态驾驶任务中的车辆横向或纵向运动控制,但具备持续执行动态驾驶任务中的部分目标和事件探测与响应的能力;
1级驾驶自动化(部分驾驶辅助)系统在其设计运行条件下持续地执行动态驾驶任务中的车辆横向或纵向运动控制,且具备与所执行的车辆横向或纵向运动控制相适应的部分目标和事件探测与响应的能力;
2级驾驶自动化(组合驾驶辅助)
系统在其设计运行条件下持续地执行
动态驾驶任务中的车辆横向和纵向运
动控制,且具备与所执行的车辆横向
和纵向运动控制相适应的部分目标和
事件探测与响应的能力;
3级驾驶自动化(有条件自动驾
驶)系统在其设计运行条件下持续地
执行全部动态驾驶任务;
4级驾驶自动化(高度自动驾驶)
系统在其设计运行条件下持续地执行
全部动态驾驶任务并自动执行最小风
险策略;
5级驾驶自动化(完全自动驾驶)
系统在任何可行驶条件下持续地执行
全部动态驾驶任务并自动执行最小风
险策略。
智能自动驾驶汽车是汽车产业与
人工智能、物联网、高性能计算机等
新一代信息技术深度融合的产物,能
够以高度智能化方式实现自主环境感
知、行驶规划决策和车辆控制功能,
是当前全球汽车市场交通出行领域智
能化和网联化发展的主要方向,已成
为各国家战略争抢的制高点,它将显
著地提升汽车产业竞争力,加快构建
智能交通体系。
我国智能汽车步入“快车道”
自21世纪开始,我国也在不断加大对自动驾驶汽车的研究力度,国内诸多车企、互联网企业更是纷纷加入布局,以强强联合、优势互补等方式力求在该领域获得更多优势。近几年,国内关于自动驾驶的研究也在
逐步加快步伐,截至2019年7月,
北京已开放自动驾驶测试道路44条
123公里,自动驾驶测试汽车安全行
驶里程达到63万公里,自动驾驶路
测牌照已达59张。截至目前,长春、
重庆、长沙等超过30个省(市、地
区)发布自动驾驶测试地方政策。多
地都在进行自动驾驶路测相关的研究
与准备,关于自动驾驶的测试方法与
评价标准也在不断地完善。国内的OEM厂商纷纷摩拳擦掌,此前,一汽集团就斥资5000万元成立独立人工智能公司,以加快自动驾驶的研究步伐。无独有偶,今年5月,威马汽车低调宣布将在成都打造55亿元全球研发中心,着重加大“5G+人工智能”领域的研发;7月初,华为发布AITO 问界M7智能汽车,
其智能座舱搭载鸿蒙操作系统。上海汽车产业在从传统向着智能化、无人驾驶等前瞻领域转型的过程中发展迅速,大力推进跨界交叉创新,加强智能驾驶系统研发,推动智能驾驶工具产业化。日前印发的印发《上海市加快智能网联汽车创新发展实施方案》提出,到 2025 年,上海市智能网联汽车产业规模力争达到 5000亿元。
近几年,国家层面密集出台支持智能驾驶的一系列政策,涵盖了顶层设计、行业规划、基础支撑等多个方面,有力促进了智能网联汽车跨行业、跨学科的融合发展。特别是2020年
2月,国家发改委等十一部委联合发
布《智能汽车创新发展战略》,提出
打造“人车路云”协同体系目标,是
突破国外单车智能瓶颈的全新发展路
径,也是智能网联汽车发展的中国方
案。不仅是发展汽车本身,更是协同
发展由智能网联汽车、路侧基础设施、
云控平台、通信网等共同组成的复杂
信息物理系统。车载操作系统曾是我
国汽车产业的短板,经过近几年的快
速发展,自主汽车操作系统已实现突
破,国产汽车装上“数据”引擎。现
在无论是售价5万元的代步车,还是
50多万元的高端国产汽车,都能装
配智能网联产品,人机交互、3D+AR
导航、AI语音助理等功能成为核心
卖点。
我国制造业加速数实融合发展,
与云基础设施的技术创新、夯实壮大
密不可分。从产业角度来看,智能网
联汽车发展的中国方案未来将以云控
基础平台、计算基础平台、车载终端
基础平台、高精动态地图基础平台、
信息安全基础平台等为抓手,打造新
型产业生态。目前,自动驾驶产业链
已呈多方合作态势。在传统产业链中,
由主机厂主导迭代发展周期并对汽车
科技的发展速度起关键性作用。早期
自动驾驶技术发展,包括多数高级辅
助驾驶系统(ADAS)方案,采用的是
渐进式方法。主要考虑的是市场竞争、
成本、安全性、汽车种类和潜在销售
影响。部分主机厂使用供应商提供的
成套解决方案,如雷达、底盘、摄像
头、计算单元和整合这些设备的软件。
而最新一代的新能源汽车制造商则在
自动驾驶技术发展上采取更激进的态
度,他们往往会自研自动驾驶系统,
将创新融入自己的供应商,并通过
频繁的空中下载更新(OTA)来避免技
术落伍,此做法颠覆了业内主要企业
的既有关系,并吸引了跨行业玩家尤
其是科技公司的参与。
发展中面临多重挑战
虽然我国智能自动驾驶汽车的发展势头良好,但仍面临诸多困难。理想情况下,自动驾驶变革是指自动驾驶汽车完全、随时随地地取代真人驾驶员,但实际上,这一转变往往伴随着一个充满挑战的过渡期。其中一个备受关注的问题就是,我国在自动驾驶法规和法律框架发布方面有待进一步完善。目前,适用法律为《中华人
民共和国道路交通安全法》,用以规
范汽车及其驾驶员,自动驾驶汽车仅
可以在合法的固定测试道路上进行测
试。更重要的是,当在自动驾驶场景
下发生交通事故时,各主体相关责任
划分的比重尚未明确。此外,公路法
和保险法目前尚未出台有关自动驾驶
的条款。
在消费者方面,消费者对智能网
联汽车的接受度仍在变化,价格仅是
原因之一,汽车类型和场景是影响自
动驾驶商业化进程的主要因素。《全
球汽车行业高管调查》显示,中国的
自动驾驶功能早期的消费者接受度比
大多数其他国家高,但自动驾驶功能
比其他汽车高端功能更为昂贵,令多数消费者难以承担。
另外,中国本土企业已在汽车的系统集成方面取得较大发展,但传感器和控制算法等关键技术创新能力仍需要提升。我国在传感器感知、控制决策、车辆交互、路况识别等核心技术方面都还存在瓶颈。特别是路况识别方面,车辆需要完成对周围障碍、交通信号、行人以及其他车辆状态的掌控与识别,但迄今为止,能够达到这一效果的自动驾驶汽车很少。要达到L4等级以上的自动驾驶目前来说技术依然不成熟,而L2级高级驾驶辅助驾驶水平的 ADAS 系统已经成熟,L2 级高级驾驶辅助驾驶水平的自动驾驶也逐步量产,预计L4等级的自动驾驶将会在2025年以后逐步向市场推广。
整体而言,智能汽车是集中运用了计算机、现代传感、信息融合、通讯、人工智能及自动控制等技术,将环境感知、规划决策、多等级辅助驾驶等功能于一体的综合系统,是典型的高新技术综合体。目前,在我国市场自动驾驶技术较为成熟的企业代表之一
是特斯拉,根据相关数据显示特斯拉
在国内的销量整体呈现上升趋势,
2021年4月份由于相关舆情事件影
响导致销量下降至25845台。尽管
特斯拉舆情不断,但是就自动驾驶的
技术实现情况来看初步达到L3自动
驾驶的标准,特斯拉的很多做法固然
节省了验证的费用和时间,但新技术
也没有经过大量时间检验,难保完全
没有隐患。而相比于技术而言,法律
上的责任划分对于自动驾驶的普及来
说更重要。对于特斯拉这样准L3级
别的自动驾驶技术而言,假如车辆遇
上没法处理的情况时提醒司机接管,
但司机却没有及时接管,这时的责任
在谁?如果责任在于司机,那司机肯
定也不敢随便启用L3级别的功能,
就算启用了,注意力也还是得放在驾
驶上,那跟L2级别自动驾驶功能有
什么区别?如果责任在企业,那就得
要求企业制造出来的车辆在任何环境
条件下都能应对自如,这其实是超过
L3自动驾驶的标准的(即完全无人驾
驶)。
8月1日起,中国第一部针对L3
级自动驾驶汽车的法规——《深圳经
济特区智能网联汽车管理条例》正式
实施,《条例》中的智能网联汽车包
括有条件自动驾驶、高度自动驾驶和
完全自动驾驶3种类型。整套制度体
系结构为1+1+N(1部特区法规+1
部政府规章+N部规范性文件),
后续预计还将继续推出相应的法律文
件。除了深圳外,有消息称,今年,
上海浦东也将出台立法或规范性文
件,届时允许不配安全员的全无人载
人商业化可能会实现。百度方面预计
《中华人民共和国道路交通安全法》
或将迎来修法,或出台更高位阶的法
律。目前,中美两国是全球最主要的
自动驾驶技术研发国,就融资规模来
看,中美两国在自动驾驶行业的融资
量占到全球的92%。从相关政策来看,
我国对于自动驾驶汽车企业及产业的
发展是支持的,但因为其潜在风险的
存在国家对其发展也有所保留。例如:
不成熟自动驾驶技术、责任划分不明
确、司机失业、数据信息泄露等,这
些都将成为阻碍其发展的挑战。
智能汽车四大优势凸现
一是节省人工成本。据公安部统计,截至2022年6月底,全国机动车保有量达4.06亿辆,其中汽车3.10亿辆,新能源汽车1001万辆;机动车驾驶人4.92亿人,其中汽车驾驶人4.54亿人。2022年上半年全国新
注册登记机动车1657万辆,新领证
驾驶人1103万人。大量自动驾驶汽
车的出现,可以把许多人从繁重的驾
驶任务中解放出来,大大地节省人工
成本,解放生产力,让人们有更多的
时间去做其他的事情。
二是减少交通事故。世界卫生组
织数据显示,道路交通事故每年造成
全球将近130万人死亡、大约5000
万人受伤,是全球范围内导致儿童和年轻人死亡的主要原因。造成交通事故最主要的因素是人为的失误,很多交通事故是由于超速、酒驾,或者不按交通规则行驶造成的。如果由机器来替代人类,由于它是一个智能系统,可以按照规则理性地判断交通环境,并且不辞辛苦地重复劳动,不会出现“路怒”,也不会走神,就可以大大地减少交通事故。
三是缓解交通拥堵。随着汽车不断、大量普及,交通拥堵现在成了各大城市的一个通病。如果用自动驾驶来替代人类驾驶,把自动驾驶和智能交通系统融为一体,实现对交通状况整体态势的优化预测,为每一辆车选择一个最佳行驶路径,这样就可以在很大程度上缓解城市的交通拥堵。可以想象一下5G的编队出行,就是车跟车排得紧紧密密整整齐齐地在路上走,车跟车之间的安全距离可能是小于1米,这意味着每一条车道的
车流量会达到今天的3~4倍,交通
效率会有极大的提升。而且在十字路
口根本不需要红绿灯,因为车跟车、
车跟路在不断地通讯,你按照特定次
序和速度经过路口,不用担心撞了其
他车,所以它会使整个交通更加高
效。
四是重塑未来城市景观。从历史
发展来看,城市是由交通来塑造的。
在前工业化时代,城市是沿着马车道
形成的。到了20世纪60年代,汽车
大量地使用,持续地改变着城市的面
貌。也就是说,自动驾驶和智能交通
的融合,将会改变现在城市的形态。
对于自动驾驶来讲,它是按照规则来
行驶的,可以使道路变窄,既减少了
道路所占用的土地资源,又可以扩大
城市的绿化面积,来美化我们的城市。
另外,近几年,新冠肺炎疫情频
发,以自动驾驶技术为支撑的无人服
务模式在抗击疫情过程中扮演着重要
角,自动驾驶商业化在实践中得到
了很好验证。自动驾驶车辆为医疗和
生活物资配送提供了支持,无人配送
车灵活、便捷、安全的服务特殊性弥
补了配送人员短缺的需求,充分证明
其市场应用能力。据介绍,京东、新
石器、智行者等无人配送企业已经开
始小批量生产,部署超过100台测试
车辆。随着配送车辆量产化,生产成
本大幅降低,可从现在40万元~60
万元降至8万元~15万元,成本下降
的主要原因是激光雷达、线控底盘、
计算平台逐步实现国产化。而今,外
卖已经成为当下年轻人的一种生活方
式。而热衷于追求新鲜体验的年轻消
费者开始期待打开家门,无人配送车
出现在面前的场景。随着自动驾驶技
术快速发展,其延伸的领域不断拓展。
在不久的将来,我们将享受到更多技
术给生活带来的便利。
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