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智能网联汽车技术路线图 2.0系统解读

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2020年11月11日,在2020世界智能网联汽车大会上,《智能网联汽车技术路线图2.0》(简称“路线图2.0”)正式发布。为了认识和理解路线图2.0,本文围绕路线图2.0主要规划目标、路线图2.0的意义与背景、智能网联汽车商业化应用现状、智能网联汽车未来目标等方面,予以解读,分享如下:

一、重要名称解释

1 ) 智能网联汽车 ,即ICV(全称Intelligent Connected Vehicle),是指车联网与智能车的有机联合,是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,实现车与人、车、路、后台等智能信息交换共享,实现安全、舒适、节能、高效行驶,并最终可替代人来操作的新一代汽车。

智能网联汽车,这个概念是由中国人提出来的。目前其他国家提的主动驾驶汽车。

2 ) 技术路线图 (y Technology Roadm ap ), 最早出现于美国汽车行业,在20世纪七八十年代为摩托罗拉和康宁(Corning)用于公司管理。90年代末开始用于政府规划。1987年,摩托罗拉的 CharlesH. W illyard and CherryW. McClees发表在ResearchManagement的文章:Motorola’s technology roadmap process是该领域研究和应用的奠基之作。技术路线图的定义目前没有统一定义。

(1 )可以理解为:

  1. 技术路线图是指,应用简洁的图形、表格、文字等形式描述技术变化的步骤或技术相关环节之间的逻辑关系。它能够帮助使用者明确,该领域的发展方向和实现目标所需的关键技术,理清产品和技术之间的关系。它包括最终的结果和制定的过程。技术路线图具有高度概括、高度综合和前瞻性的基本特征。
  2. 技术路线图的横坐标是时间,纵坐标是资源、研发项目、技术、产品和市场。
  3. 适用于企业产品研发、产业发展规划和区域或国家战略规划。

(2 ) 技术路线图 是一种结构化的规划方法 :

  1. 作为一种方法,它可以广泛应用于技术规划管理、行业未来预测、国家宏观管理等方面。
  2. 作为一种产品,纵向上它有力地将目标、资源及市场有机结合起来,并明确它们之间的关系和属性,又预测未来;
  3. 作为一个过程,可以综合各种利益相关者的观点,并将其统一到预期目标上来。
3 )自动驾驶分级

中国对于自动驾驶级别正式做出区分,即自动驾驶汽车将以5个要素为主要依据,被划分为0级(应急辅助)、1级(部分驾驶辅助)、2级(组合驾驶辅助) 、3 (有条件自动驾驶) 、4 级(高度自动驾驶) 、5 级(完全自动驾驶) 共6个不同的等级。

注意:中国对于自动驾驶级划分,与美国有一些小的差别。
4 ) V2V ( V2X ) 通信技术
(1 ) 即 V2V 通信技术 ,由福特公司在2014年6月3日发布,可以监测街上行驶的其他车辆的速度、位置等对其他驾驶员无法开放的隐藏数据。
  1. 定义 V2V(Vehicle to vehicle)即车对车信息交换技术系统。
  2. 特点 V2V系统主要利用了无线通信原理和GPS全球卫星定位技术,通过安装在汽车中的V2V信息收发器,每一辆通用公司生产的汽车都可以迅速定位自身车辆,并且实时地监测到道路上的其他车辆及设施。
(2) V2X 通信技术 ,即车对外界的信息交换。车联网通过整合全球定位系统(GPS)导航技术、车对车交流技术、无线通信及远程感应技术奠定了新的汽车技术发展方向,实现了手动驾驶和自动驾驶的兼容。
(3)
5 )愿景,意思是希望看到的情景。是对组织及个人未来发展预期达成未来意象的想法。由组织领导者与组织成员共同形成,具有引导与激励组织成员的未来情景的意象描绘,在不确定和不稳定的环境中,提出方向性的长程导向,把组织活动聚焦在一个核心焦点的目标状态上。
6 ) 目标是指:
  1. 射击、攻击或寻求的对象。
  2. 想要达到的境界或目的。

二、智能网联汽车技术 路线图 2.0 编制背景

背景是指舞台上或电影、电视剧里的布景,放在后面,衬托前景,是图画、摄影里衬托主体事物的景物。也指对人物、事件起作用的历史情况或现实环境。

智能网联汽车技术 路线图 2.0 编制背景主要有:

在1.0的技术路线图发布之前,国内整个智能网联汽车产业技术路线较为分散,企业对自身在产业所处的位置、产业技术发展的全景图等都不清晰,2016年完成了《智能网联汽车技术路线图1.0》的制定工作。路线图1.0为整个智能网联产业技术提供了一个系统地规划和技术路线引领,还有对资源地聚集,包括对下一步政府、产业、企业的智能网联发展规划都有很强的引领作用。《智能网联汽车技术路线图1.0》发布之后,对行业发展起到了很好地引领作用。

2019年5月,中国汽车工程学会组织修订《节能与新能源汽车技术路线图》,智能网联汽车技术路线图是其中的专题之一。中国智能网联汽车产业创新联盟适时组织行业力量启动《技术路线图2.0》修订工作。

修订工作组长 :清华大学李克强教授
修订工作副组长 :

中国智能网联汽车产业创新联盟秘书长公维洁、许艳;华吉林大学教授高振海;中国信息通信研究院副院长王志勤;公安部交通科学研究所所长孙正良;交通运输部公路科学研究院副院长岑晏青;中国第一汽车集团公司研发总院原副院长李丰军;吉利汽车研究院(宁波)有限公司原总工程师刘卫国;比亚迪股份有限公司产品规划及新技术研究院院长杨冬生;华为技术有限公司总监胡灏等。

通过联合行业力量,共同梳理关键技术架构、组建编制团队,形成3个应用组和15个专题组,结合行业内百余家单位、三百余位专家的宝贵智慧,按照不同领域方向共同开展智能网联汽车技术发展路径研究。《智能网联汽车技术路线图2.0》随着产业和技术的发展修订之后,将继续发挥技术路线引领、资源聚集、支撑政府和企业规划的作用。

三、《图 技术路线图 2.0 》与《图 技术路线图 1 10 .0 》主要区别

与1.0版本总的关键技术架构都是“三横两纵”架构,所谓“三横”是整车关键技术、信息交互关键技术、基础支撑技术,“两纵”是车和基础设施。
  1. 1.0版中把车作为信息交互的主体,所有的信息汇集到车上,由车来作出决策和执行。而车路协同技术,承认了路在感知决策中所承担的作用
  2. 在1.0版应用部分按照传统汽车分类主要分乘用车和商用车。

不同的是,2.0版本,在具体内容有一些调整。

  1. 增加了系统设计技术,其中包括了人机交互、电子电气架构、计算平台,把这些汽车的关键技术归入系统设计部分。
  2. 对信息交互部分也作出较大修改,包括专用通信技术、大数据平台技术和车路协同技术,车路协同在1.0版中是没有的。
  3. 增加了人工智能、安全技术等内容,安全技术中原先只有信息安全一项,现在包括了功能安全、预期功能安全和信息安全。

四、 路线图 2.0 主要特点

  1. 2.0版包括了对1.0版实现状况的评估,这也是我们路线图的一个特色,未来还将持续做评估。
  2. 2.0版的技术路线实施时间延长到2035年,与《节能与新能源汽车技术路线图2.0》相一致。
  3. 在2.0版中,是按照未来智能网联汽车应用的场景。一是乘用车;二是货物运输,包括干线物流、物流配送等车型;三是客运出行、共享出行的场景,其中不仅有公交车,也有解决“最后一公里”的小巴士等车辆。更多的是从未来的人、货物、出行等场景去规划不同的技术路线。
  4. 在2.0版中内涵比1.0版更丰富。吸收并固化了一些行业共识,像基础设施建设加入了信息基础设施建设,与新基建的概念一致,还有信息交互明确了车路协同路线。

五、 智能网联汽车技术路线图 2.0 主要规划目标

  1. 2025年左右,CA级自动驾驶乘用车技术的规模化应用,HA级自动驾驶乘用车技术开始进入市场。
  2. 2030年左右,HA级自动驾驶乘用车技术的规模化应用,典型应用场景包括城郊道路、高速公路以及覆盖全国主要城市的城市道路。
  3. 2035年以后,FA级自动驾驶乘用车开始应用。
其中:2.0 版中一项重要指标

到2025年,L2级和L3级车辆合计占比达到50%,1.0版中L2级和L3级车辆合计占比30%。未来到2025年是一个非常关键的时期,如果能把这5年的技术路线走稳,L2级的应用做得越来越好,得到更多消费者的认可和使用,L3级、L4级自动驾驶车辆规模化进入市场,那智能网联汽车就真正进入千家万户。

六、政府对智能网联汽车发展支持

  1. 今年2月,国家发展改革委等11个部门联合发布《智能汽车创新发展战略》,对未来的智能网联汽车发展作出全景式规划;
  2. 11月2日,国务院办公厅印发《新能源汽车产业发展规划(2021-2035年)》,智能网联汽车是其中的一个重要方面。

智能网联汽车发展受到了多个部门的关注,在组织上,已经形成多部门共同推动智能网联汽车发展的局面。

七、 智能网联汽车商业化应用现状
2019年上半年,媒体进行了相关数据统计,发现今年L2级自动驾驶汽车市场已经有了很大发展,占比达到15%左右。
智能网联汽车向商业化迈进的步伐在加快,各方都在积极进行智能网联汽车相关的技术评测、应用场景及商业模式等相关的测试和验证。
国内的长安、广汽等车企都已经发布L3级自动驾驶车辆并进入市场,国际上也有戴姆勒、本田等车企近日也宣布要进入L3级自动驾驶市场。国内L2级自动驾驶车辆已经规模化进入市场,L3级和L4级自动驾驶车辆也已在多地开展示范运行,其中比较典型的包括自动驾驶出租车在北京、上海、广州、长沙等地的示范运行,其中有百度、小马、文远知行、滴滴等企业各自都有数十辆自动驾驶出租车上路运行,国内整个产业进入了一个较快地发展阶段。
L5级自动驾驶是不限场景、时间、地点的高级别自动驾驶,国内还是国外,大家不约而同都把L5的实现时间向后推延了。
八、 自动驾驶的测试认证标准、产业化标准全球都处于探索阶段
在技术、法规、标准上不断完善,才能达成高级别自动驾驶的规模化运营。
  1. 技术研发上,国内已经取得了快速地发展。如C-V2X等技术世界上已有了一定的领先优势。华为近期发布了智能网联汽车MDC计算平台,标志着我国在计算芯片和操作系统这样的核心技术上有了突破。还有国内的传感器、人机交互、信息安全、地图、定位等方面的技术都有新的进展。
  2. 在标准上,自2017年国标委和工业和信息化部联合发布《国家车联网产业标准体系建设指南》,汽车、电子、交通、公安、通信等5个领域也各自发布了相关的标准指南,标准体系建设取得了很大进步,在一定程度上形成了有力支撑。目前,辅助驾驶的标准体系已经形成,正在进行支撑高级别自动驾驶标准的制定工作。
  3. 在基础设施上,交通运输部、公安部等部门都很支持智能网联汽车发展,开展了大量的测试验证工作,特别是国家出台的新基建等政策推动了基础设施建设。因此,从国家、产业、地方等层面已经形成了推动智能网联汽车快速发展的良好态势。
九、 中国标准的智能网联汽车基本内涵
智能网联汽车是一个新的领域,有些技术目前尚未成熟,无法支撑国标研制,而团标可以在一些前瞻性领域发挥先行先试的作用,其后可以在适当的时机再升级为国标,在支撑产业发展上具备一定的优势。
今后5年的确是一个非常关键的时期,L3级和L4级较高级别智能网联汽车将规模化进入市场,必然需要相关标准的支持。其中,也包括跨部门的标准协同。
为了支撑中国标准的智能网联汽车,需要跨产业合作,所以《智能网联汽车技术路线图2.0》规划了若干基础平台,包括智能计算基础平台、云控基础平台、地图基础平台、信息安全基础平台等,都需要跨产业协同研发。
十、 智能汽车是否等同于智能网联汽车?
智能网联汽车的开发和使用具有一定的本地化属性,需要满足和适应本地的交通基础设施状况、交通法规、驾驶行为习惯、信息通信标准、安全管理法规等等,这些都构成了智能网联汽车的本地化特点。
中国智能网联汽车在与国际标准兼容的前提下,可以具备一定的特色,甚至发挥国际引领的作用。国家发展改革委提到的智能汽车,与工业和信息化部主导的智能网联汽车,实际内涵是一样的。网联本身是智能的一部分,或者说是赋能智能化的。
国外车企更多采用单车智能的技术路线,但其实车路协同、智能交通概念在国外已经发展很多年了,并不是国外车企不认同车路协同技术路线。而是认为他们很难去建设一个较为完善的新型基础设施体系,不得已而选择单车智能的路线。
十一、 车路协同如何体现了中国国情
国内在网联化及C-V2X上的发展较快,形成了一定的国际领先优势,像大唐和华为都是世界最早发布LTE-V2X芯片的企业,还有政府对通信频段的支持,从2018年公布了20兆频段用于LTE-V2X的测试和使用。
在国际标准方面,国内企业已经参加了3GPP、5GAA等国际标准化组织,去参与C-V2X国际标准的研究和制定,在国内已经形成了从通信层、网络层、应用层,以及信息安全的比较完整的一个标准体系。在应用方面,从整车企业到终端企业、通信企业、运营企业等,都在积极开展网联化的应用,像无锡、长沙等测试区、先导区的示范应用,还有联盟牵头组织的“新四跨”(跨整车、跨通信终端、跨芯片模组、跨安全平台、跨地图和定位的互联互通应用示范)等活动,都是网联化的应用。
从“新四跨”活动我们也看到一个新型智能网联产业生态体系正在形成和不断拓展。
十二、 信息产业如何为智能网联汽车赋能 ?
网联化赋能不仅可以加快推动自动驾驶的发展,还可以带动整个基础设施的建设,为国民经济发展提供重要的支撑。
  1. 能够提升安全性。如车路协同能看到单车智能所看不到的,或者难以看清的,像通过车上的传感器去看红绿灯,会受天气、光照等多种因素的影响,如果通过车路协同的网联信号,无论是可靠性、效率、成本都会得到优化。
  2. 对效率的提升.比如堵车或信号灯协同起步,对交通效率的提升非常明显,是单车智能很难实现的。
  3. 降低单车成本,道路参与协同感知、协同决策,会降低单车智能对感知和计算能力的高需求,从而降低成本。
十三、 智能网联汽车在发展中还有哪些技术上瓶颈
在智能网联的核心技术上,我们在一些领域还是有一定差距的。例如,线控底盘、操作系统等基础软件、计算芯片、仿真软件等方面,都存在对国外依赖较高的问题,需要一定的时间去追赶。

目前每个短板领域都有国内企业在积极攻关,如华为、地平线等企业,并且已经取得一定的成果。
法规方面,在做国内外智能网联相关法规地对标,例如,按照现行道路交通安全法律,高速公路是不能进行车辆测试的,导致国内的图森未来公司跟美国的商用车企业合作。
标准方面,L3级、L4级高等级自动驾驶的准入,没有标准准入就无从谈起,还是需要加快制定标准,支撑整个行业的发展。
十四、 智能网联汽车技术发展趋势
智能网联汽车发展,通过人工智能技术、大数据、云计算等尖端创新技术地集中应用,无论是对经济、产业、汽车来说,都是一个重要的转型升级的机遇。因为现在不管是在欧洲还是在日本,都是由行业组织甚至政府直接组织编写智能网联汽车技术路线图,
当前,在全球化后退的大背景下,我们的智能网联产业协同还是需要继续推进。中外智能网联汽车产业协同、技术协同、标准协同等都需要加大推进力度。
汽车对通信、交通等相关产业转型升级、产业经济、社会发展都有很大的带动作用,对解决安全、拥堵、环境、能源等问题提供了新的解决方案,有助于形成智能交通、智慧城市及智能化社会,解决老龄化、人口红利降低等问题,推动社会发展,提升国家竞争力。
来源:电动新视界
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首次发布时间:2023-06-15
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