前不久，由清華大學智能網(wǎng)聯(lián)汽車與交通研究中心、清新汽車、清研車聯(lián)主辦的智輪行第三期沙龍「智能化的新能源汽車如何引領新出行？」在北京清華大學舉行。清華大學汽車工程系主任、教授楊殿閣做了主題演講。
智能汽車的發(fā)展不僅僅是汽車產(chǎn)業(yè)的革命，也是未來交通出行的一場革命。百姓需要更多的車輛解決交通需求，但交通資源的限制導致城市的嚴重擁堵。智能汽車的出現(xiàn)會大大提高單車的運輸?shù)男剩辛酥悄芷嚭?a href="http://www.icaiban.com/tag/%e8%87%aa%e5%8a%a8%e9%a9%be%e9%a9%b6" title="瀏覽關于“自動駕駛”的文章" target="_blank" class="tag_link">自動駕駛，中國未來不需要像美國、日本和德國一樣保持每千人 600 ~ 800 輛汽車的保有量，就可以較好地解決百姓的出行服務需求。
清華大學汽車工程系主任 楊殿閣教授
智能汽車到底在什么時候會產(chǎn)業(yè)化？在中國，2020 年之前重點推廣的是智能駕駛輔助，屬于智能汽車的 1 級和 2 級，2020 ~ 2030 重點推廣的是 3 級和 4 級的自動駕駛，到 2030 年之后，5 級全自動駕駛會進入產(chǎn)業(yè)化，專業(yè)化越強的車輛全自動駕駛的需求越高。到 2040 年左右，5 級全自動駕駛車輛在新車中的比例會到一個比較可觀的規(guī)模，智能汽車形成一定的市場規(guī)模。
智能汽車的發(fā)展路線是什么樣的？如何從當前的初級智能狀態(tài)發(fā)展到 5 級自動駕駛？傳統(tǒng)的汽車廠商更愿意從 1 級逐步發(fā)展到 5 級，但這種發(fā)展模式下，3 級特別是涉及到人機共駕是最難突破的關口，所以有很多的企業(yè)在想是否可以直接從 4 級 5 級自動駕駛切入？甚至有公司提出在 2 ~ 3 年就實現(xiàn) 5 級自動駕駛。這種技術路線是否可行呢？
從 5 級的全自動駕駛來看，在所有的行駛工況下系統(tǒng)都可以完成自動駕駛的操作，而不需要人介入。這里所有的工況意味著不是限定的區(qū)域或者限定的道路，而且要適應的是所有工況，目前的汽車技術是否具備這樣的條件呢？從以下幾個方面來看，如果要實現(xiàn)汽車的 5 級全自動駕駛，還有以下一些關鍵技術需要突破：
第一， 汽車的硬件架構尚不能適應真正的 5 級全自動駕駛。目前，汽車總線雖然在車上得到了廣泛的應用，但從 LIN 到 CAN，到 FlexRay 總線，總線帶寬不到 10 M，尚無法滿足未來全自動駕駛的視覺、雷達和激光 LIDAR 的大感知大數(shù)據(jù)的需求。要實現(xiàn) 5 級全自動駕駛，新型的百兆車載總線必須在車上廣泛應用。而且目前車上總線節(jié)點非常有限，真正智能化聯(lián)網(wǎng)的電子電器還不到整車電器比例的 50%，無法做到每個電子電器的狀態(tài)都可以智能監(jiān)控，電器系統(tǒng)供電也沒有單獨成網(wǎng)，整車的用電還缺乏監(jiān)控。這種情況下，汽車如果真要全自動駕駛是十分危險的。未來整車架構需要在考慮兼容汽車現(xiàn)有動力總成系統(tǒng)、底盤控制系統(tǒng)基礎上，基于多總線實現(xiàn)分層多域控制，實現(xiàn)對車上有所用電器的實時可靠監(jiān)控才可以。
第二， 目前汽車的軟件架構支撐不了真正高級別的自動駕駛。汽車現(xiàn)在的軟硬件是高度耦合的，軟件更新速度非常慢，其架構難以支持軟件的快速迭代更新，而未來 5 級全自動駕駛則需要駕駛大腦必須支持軟硬件分離，支持駕駛大腦的在線快速迭代更新，這就需要現(xiàn)有的軟件架構進行革命性的改變才行。
第三， 汽車感知能力目前尚不能滿足 5 級全自動駕駛的需求?，F(xiàn)階段做智能駕駛輔助系統(tǒng)如 1 級，2 級或者 3 級的智能汽車可以不用聯(lián)網(wǎng)，但是要做 5 級自動駕駛，一定是需要聯(lián)網(wǎng)。到了 5 級自動駕駛的階段，汽車的大腦決策能力是不夠的，怎么去解決這個問題？就必須得提升汽車的感知能力。使汽車借助車聯(lián)網(wǎng)技術實現(xiàn)超視覺和超視野的感知能力，而這種車聯(lián)網(wǎng)技術是需要基礎設施配合的，現(xiàn)有的交通基礎設施也需要針對智能汽車做適應性改變。
第四， 自動駕駛地圖還不夠完善。目前智能汽車對自動駕駛地圖的重視程度不夠，如果要實現(xiàn)未來的 5 級全自動駕駛，自動駕駛地圖是必須的數(shù)據(jù)基礎。當前做低級別的智能汽車，自動駕駛地圖只是一個選項，不一定非要使用。但如果高級別自動駕駛，自動駕駛地圖要解決汽車的行駛任務規(guī)劃、行駛軌跡規(guī)劃和運動規(guī)劃，從而生成車輛動力學控制的參數(shù)，自動駕駛導航將是汽車大腦決策的核心部件，地圖是智能汽車數(shù)據(jù)驅動的最主要的數(shù)據(jù)基礎。目前國內高精度厘米級自動駕駛地圖數(shù)據(jù)并不完善，各家地圖廠商所擁有的主要還是高速及干線公路的基礎數(shù)據(jù)，全國大范圍的高精度地圖數(shù)據(jù)及其實時更新系統(tǒng)不是短時間就能解決的問題。
第五， 車輛的信息安全技術也沒有準備好 5 級的全自動駕駛。汽車上現(xiàn)有的信息安全防護還比較弱，實現(xiàn) 5 級自動駕駛的時候，信息安全威脅的是交通系統(tǒng)中成百上千人的生命，這種安全要求和重要性遠遠超過一般的通信信息安全。面向全自動駕駛，需要從車、云到整個系統(tǒng)層次綜合考慮安全及其防護措施，這種信息安全不是一個公司能單獨解決的問題，它需要國家從系統(tǒng)層面做基礎建設的投入和管理。這需要一定的時間來實現(xiàn)。
綜合以上的分析可以看到，智能汽車自動駕駛非常美好，全自動駕駛未來一定會實現(xiàn)，但從實現(xiàn)的時間節(jié)點上看，5 級全自動駕駛不是近幾年就能實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的事情，在發(fā)展智能汽車的過程中，我們要選對技術發(fā)展路線和途徑。
目前，汽車相關的很多關鍵技術還無法支持 5 級全自動駕駛。汽車涉及未來自動駕駛的各項關鍵技術需要 5 到 10 年的準備期進行完善，這樣才能使全自動駕駛具備實現(xiàn)的基礎平臺條件，希望我們能在 2025 到 2030 年左右迎來我們中國商業(yè)化的 5 級全自動駕駛汽車，在 2040 年看到規(guī)?；母呒墑e自動駕駛車輛市場。
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