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加快推进我国智能网联汽车发展的建议

2018-11-29樊玖林夏茂栩

汽车实用技术 2018年4期
关键词:网联智能网汽车产业

樊玖林,夏茂栩

(西华大学汽车与交通学院,四川 成都 610039)

1 智能网联汽车定义

2015年10月工信部正式颁布的《〈中国制造2025〉重点领域技术路线图(2015年版)》将智能网联汽车定义为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V2X智能信息交换、共享,实现复杂环境感知、智能决策、协同控制、替代人操作等功能的新一代汽车。

智能网联汽车主要包括两大方面:一是智能化方面,美国汽车工程师学会(SAE)将智能网来汽车分级定义为驾驶辅助(DA)、部分自动驾驶(PA)、有条件自动驾驶(CA)、高度自动驾驶(HA)、完全自动驾驶(FA)等五个等级。二是网联化方面,划分为网联辅助信息交互、网联协同感知、网联协同决策与控制三个等级[1]。

2 全球智能网联汽车总体发展趋势

目前,全球汽车产业转型升级步伐加快,汽车产品加速向电动化、轻量化、智能化和网联化方向发展,戴姆勒、通用等国内外知名整车企业以及苹果、谷歌、百度等“互联网+”重点企业纷纷布局智能网联汽车,智能网联汽车技术的发展或将引领全球汽车产业深入变革。

2.1 政策法规不断完善

当前,美国、欧洲、日本等为代表的汽车强国,纷纷制定智能网联汽车政策措施,从国家战略层面推动智能网联汽车产业发展。欧洲出台《欧洲2020》、《欧洲未来交通与创新计划》等多项战略规划,旨在推动合作式ITS系统构建、汽车智能网联化研究、标准制定和产业化应用研究。美国2015年颁布《美国智能交通系统(ITS)战略规划2015-2019》将网联汽车市场化应用及汽车智能化分级推广作为智能交通系统工作的主要技术驱动力,2016年颁布《联邦自动驾驶汽车政策》规范了自动驾驶技术15项安全评估要点,为自动驾驶技术提供制度保障[2]。日本发布《战略性创新创造项目-自动驾驶系统研究开发计划》及《世界领先IT国家创造宣言》推进驾驶安全辅助系统、自动驾驶系统和交通大数据等领域的应用研究,旨在实现世界上最安全的道路交通社会。联合国也正在起草《自动驾驶汽车国际安全法规》,制定自动驾驶汽车的技术标准和性能细则要求,预计2018年3月生效,将成为全球通用准则。

2.2 产业规模快速增长

目前,智能网联汽车产业全球市场规模已实现快速增长,从2013年180亿美元,增长至2016年的450亿美元,年均复合增长率为 35.7%。随着电子信息、人工智能等先进技术的快速创新和加速应用,智能网联汽车产业将成为最具发展前景的新兴技术产业之一,据德国汽车研究中心和罗兰贝格预测,到2022年全球智能网联汽车市场将达到1559亿美元,年均复合增长率为24.3%;到2025年互联汽车将占到所卖出乘用车数量的90%。

2.3 重点企业加快布局

智能网联汽车尚处于发展初期,全球范围内自动驾驶技术还没有达到Level5完全智能的水平。目前,除以通用、大众、奔驰等为代表整车企业外,以谷歌、苹果等为代表互联网企业也纷纷抢滩,跻身智能网联汽车的战场,抢占自动驾驶市场。目前,宝马、通用等车型已具备PA级自动驾驶功能谷歌专注于为量产汽车研发无人驾驶软件,其公司的waymo无人驾驶汽车已具备全工况完全无人驾驶技术;奥迪与英伟达合作研发生产自动驾驶汽车,预计第一辆自动驾驶汽车将于2020年上路。

2.4 产品技术不断成熟

美、日、欧等国家在核心芯片、传感器、ADAS系统等方面发展处于领先地位,整车与通信、信息、电子等行业已实现深度融合发展。美国的飞思卡尔、英特尔、德尔福等企业在网联技术、智能化控制技术、芯片技术等方面处于优势地位;日本的松下、索尼等企业在车载信息系统和路侧系统等智能安全应用上领先;欧洲拥有强大的整车和关键零部件企业,宝马、大众、博世、大陆等重点企业在网络互联互通、辅助驾驶系统、无人驾驶等领域发展迅速。

3 我国智能网联汽车发展现状及趋势

3.1 政策环境

智能网联汽车作为汽车产业国际新一轮竞争的焦点,是加快产业转型升级和实现节能减排、创新发展的新支点,也是推动建设制造强国、汽车强国和互联网强国的新支柱,促进经济迈向中高端水平的新引擎。为此国家及有关部委相继制定并出台《汽车产业中长期发展规划》、《新一代人工智能发展规划》、《国家车联网产业标准体系建设指南(智能网联汽车)2017》等重要政策措近10余项,顶层规划已基本完善,同时相关单位也正加紧技术标准和实施细则的制定,为智能网联汽车产业发展提供了重要的战略支撑。

3.2 市场现状

目前,中国汽车市场保持着高速发展的势态,拥有规模超大,全球第一的汽车市场,自主研发能力快速提升,汽车产品逐步走向高端化,为发展智能网联汽车提供了坚实的基础。

在整车方面,智能网联汽车处于成长阶段,潜在市场规模巨大。据中国汽车工业协会数据,我国智能网联汽车产业市场规模已从2014年460亿元增长至2016年890亿元,年均复合增长率为38.9%。国内基本以DA级车型为主,自适应巡航、自动紧急自动、车道保持等自主式环境感知的驾驶辅助功能已实现,PA级以上车型尚未开始商业化应用,与国际先进水平仍存在差距。

在关键零部件方面,ADAS(高级驾驶辅助系统)作为智能驾驶的关键落脚点,目前在智能网联汽车中大量运用,国内企业目前暂无ADAS系统企业,仅有系统部件产品生产企业。车载微处理器(芯片)是智能网联汽车产业链高附加价值环节,市场基本被恩智浦、英飞凌、意法半导体、瑞萨等国外半导体公司垄断,累计市场份额达80%。激光雷达国内市场规模达1.93亿元,同比增长77%,已逐步应用于高级驾驶辅助系统(ADAS)以及无人驾驶汽车。毫米波雷达作为提升智能网联汽车智能化等级的主要传感器之一,其技术水平不断提高,77GHz毫米波传感器将被广泛应用。

3.3 重点企业

目前,国内一汽、上汽、长安、吉利等主要整车企业已逐渐推广搭载 PA级自动驾驶功能的车型产品,并正加紧HA/FA级(完全自动驾驶)技术的研发,如一汽集团的“挚途”、长安汽车的“睿聘”、广汽的“WITSTAR”等无人驾驶汽车,可实现高速公路全工况完全自动驾驶;比亚迪发布“智战略”,加快智能驾驶研发。同时,以百度、阿里、腾讯等为代表的互联网公司加快无人驾驶汽车的研发步伐,如百度实施“Apollo”计划,整合国内外整车和关键零部件企业,推广开源无人驾驶汽车技术研发平台;阿里与上汽合作,共同打造互联网汽车及生态圈。

3.4 技术现状

智能网联汽车技术架构复杂,不仅涉及传统汽车的控制执行技术、传感等技术领域,还涉及环境感知技术、智能决策技术、高精度地图与高精度定位、云平台与大数据技术等一些列技术。我国智能交通及相关基础技术相对于美、日、欧等发达国家和地区起步较晚,智能网联汽车技术链尚不完善,在汽车智能化和网联化技术方面处于发展阶段。

在智能化方面,我国的自主研发基础相对薄弱,核心技术被博世、大陆、德尔福、奥托立夫等国外零部件企业掌握,ADAS系统、车载芯片和高端传感器等关键零部件主要依靠进口。国内苏州智华、东软、地平线机器人等新兴企业已在环境感知技术、智能决策技术等方面快速突破。

在网联化方面,我国拥有强大的信息通信产业,腾讯、百度、阿里等互联网公司已与汽车整车企业联手,在智能网联驾驶刚面开展合作;华为、大唐等企业已掌握LTE-V先进技术及标准;高德地图、四维图新等已能够实现厘米级的精度,为发展智能网络汽车夯实技术基础。

4 我国发展智能网联汽车的措施及建议

发展智能网联汽车是我国汽车产业转型升级的重要战略机遇,目前我国智能网联汽车产业仍处于发展初期,加快推进发展智能网联汽车必须从加强顶层设计、完善基础配套设施、搭建创新平台、加快示范应用等方面出发。

(1)加强顶层设计。智能网联汽车是一种新生事物,国内不同行业对智能网联汽车的理解不仅全面。在政府的主导下,从国家和行业层面明确智能网联汽车定义、功能、构成和发展定位、目标,加强统筹协调,分级推进智能网联汽车发展。围绕智能网联汽车智能化水平提升需求,以国家《汽车产业发展中长期规划》为战略引导,重点发展环境感知系统,车载V2X无线通信技术、高精度定位与地图技术,人机交互与共驾技术、集成控制及执行系统技术,加快发展智联终端装备,同步发展多源信息融合技术,推动面向乘用车和商用车的自主式智能网联汽车产业链与智慧交通体系建设,构建智慧生态环境城市。

(2)完善标准法规体系。目前我国还未有自能驾驶车辆上路相关标准法规,相关部门协调统一,围绕智能网联汽车体系架构和相关产业发展目标,推进成立全国汽车智能网联汽车标准化委员会,建立跨部门、跨行业、跨领域的统筹协调机制,编制智能网联汽车标准体系及上路验证规范准则,积极开展乘用车自动紧急制动系统、盲目监视系统等ADAS系统标砖体系建立,营造促进智能网联汽车发展的软环境。

(3)加快关键技术突破。智能网联汽车技术架构复杂,涉及汽车、电子技术、信息通信、交通等多个领域。围绕智能网联汽车关键技术,整合现有资源,鼓励整车及零部件企业协同清华大学、同济大学等国内高等院校和研发机构开展攻关,重点突破环境感知技术、控制执行技术、人机共驾技术、通信与平台技术等技术领域;加快推动整车企业与互联网企业、电子信息企业等相关产业的创新合作,搭建智能网联汽车基础数据共享平台和产业化服务平台,促进资源共享,推进智能网联汽车与智慧交通、信息通信等产业的融合发展。

(4)完善基础配套设施。根据智能网联汽车的需求,加快推进LTE-V等通信网络设施建设,支持5G通信设备研发和网络体系建设;不断优化车道宽度、道路限速等设施参数,提升道路基础设施信息化、标准化水平;推进部署路边通信终端及网络,建设高精度GPS定位系统和视频监控系统,实现测试和监控数据与公共云平台的联网,打造面向智能化、网联化的智慧路网基础设施体系,为开展智能网联汽车关键技术的研发和应用测试,不同等级智能网联汽车提供重要支撑。

(5)开展智能网联汽车推广应用。借鉴欧、美等汽车先进地区发展经验,加快在基础条件厚实的城市和区域建设智能网联汽车测试基地或示范运营区,扩大智能网联汽车推广数量和范围;积极搭建智能网联汽车测评场景,加快建设覆盖隧道、桥梁、智能停车场等各类的道路场景,能够模拟复杂天气、白天、夜晚等多环境,及模拟行人、非机动车和干扰车辆等的交通场景;搭建良好的测试验证环境,完善政策措施和管理规范,为智能汽车发展提供提出的硬件环境。

[1] 李俊,节能与新能源汽车技术图[D].机械工业出版社,2017.

[2] 殷媛媛,国内外智能网联汽车发展趋势研究[J].竞争情报,2017(5).

[3] 马建勇,前台我国智能网联汽车发展环境[J].科技与创新,2017(2).

[4] 尚蛟,推进我国智能网联汽车发展的建议[J].汽车工业研究,2017(2).

[5] 黎宇科,国内智能网联汽车发展现状及建议[J].汽车与配件,2016(41).

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