2023-02-07 08:18:03
智能汽車是汽車產業的變革性技術,已引起世界各國的激烈角逐。在中國,發展智能汽車已經形成共識。我國的頂層規劃以及產業政策日趨完善,網絡安全與融合發展成為焦點。技術研發逐漸進入商業階段,各地方也在通過政策法規創新推動智能網聯汽車的商業化部署應用。此外,我國在技術路線的探索與產業體系建設上也取得了巨大進步,率先提出了網聯化的理念和分級,網聯化與智能化深度耦合,正在形成明確的C-V2X的路徑和領先的C-V2X的產業體系。
當然,在發展過程當中,我國智能網聯汽車產業仍然面臨嚴峻挑戰,存在一系列亟待解決的問題,包括國家頂層設計、產業發展、關鍵核心技術、測試示范應用、安全保障支撐等多個方面。
在國家頂層設計方面,缺乏重大行動計劃,部分法規束縛產業發展。跨部門頂層設計有待加強,急需加強部門之間的協同,完善頂層設計和統籌規劃。在高級別自動駕駛技術測試驗證、示范應用和商業化運營、高速公路測試、車輛數據安全和隱私權保護等方面,我國相關法律法規尚存在一些限制條款或部分法律條款內容缺失。
在產業發展方面,缺乏協同戰略引領,對跨界融合的特征理解片面。目前談到的網聯汽車主要是信息通信、互聯網等領域,過于聚焦于車聯網娛樂服務,缺乏對車輛工程的理解和適配,而單車自動駕駛使車企仍遵循電子汽車產品的開發流程,缺乏ICT等交叉融合技術的引入。不同行業對智能網聯企業的跨界融合特征認識不足,在系統定義、功能架構、關鍵技術等實施方面存在困難,導致產品技術方案落后、基礎設施建設重復、系統數據封閉等一系列問題。因此,亟需具備融合特質的總體架構指導產品開發和產業推廣。
在關鍵核心技術方面,缺乏系統重構技術,基礎技術落后,基礎器件受制于人。基礎軟件與操作系統、車規級芯片以及各類MCU芯片面臨短缺,影響主機廠的產銷量。此外,我國在仿真測試軟件、車規級衛星定位、高精度地圖、高精度線控執行器方面仍然存在差距,產業鏈尚不完整,核心技術積累欠缺。
在測試示范應用方面,網聯融合應用不充分,城市級規模化示范探索不足。示范應用多限于港口、園區、礦山等特定場景,自動駕駛出租車等仍處于載人、載物測試階段。缺乏汽車測試驗證的科學評價體系理論指導,針對高等級自動駕駛產品的測試評價能力尚未形成。智能化、網聯化道路基礎設施改造緩慢,尚未組織起城市級大規模測試,在大規模網聯化與智能化深度融合方面探索不足。
在安全保障支撐方面,全生命周期安全保障體系尚不完備。多部門出臺的數據安全、網絡安全相關措施,有待進一步實踐驗證。目前尚未建立信息安全管理聯動機制、信息安全認證規范規則,自主可控信息安全技術無法有效落地。
因此,面臨上述問題,我們認為未來中國發展智能汽車應該在一體化的架構體系構建及關鍵技術突破方面做積極探索。考慮到智能網聯汽車的技術特征及社會屬性,需要探索中國方案。我國發展自動駕駛難以采用國際上“單車智能”的發展路徑,我們需要充分融合智能化和網聯化的技術路線,并探索相關方案。智能網聯汽車是單車自動駕駛與網聯汽車融為一體的新產品、新模式、新生態。智能網聯汽車是典型的信息物理融合的復雜大系統,其建設、管理、運營涉及汽車,交通、運輸、通信、公共安全等多行業、多領域,需要在更廣泛的、協同的體系范疇下來解決智能網聯汽車相關的發展問題。
智能網聯汽車的發展需要本地屬性的新產品,這就是我們所說的中國方案。智能網聯汽車中國方案的內涵可以用三個方面來表達:第一,要符合中國基礎設施的標準,包括道路基礎設施和信息基礎設施;第二,要符合中國聯網運營的標準,包括智能網聯汽車準入、聯網運營監管、信息安全等相關標準;第三,要符合中國新體系架構汽車產品標準,包括智能終端、通信系統、云平臺、網關、駕駛輔助系統、自動駕駛系統等。通過建立中國方案的智能網聯汽車信息物理系統架構,充分融合智能化與網聯化發展特征,以五大基礎平臺為載體,實現“人-車-路-云”一體化的智能網聯汽車。
在構建一體化架構體系時,我們需要設計汽車、交通、信息通信充分融合的系統。其中,信息物理系統包括汽車和交通基礎設施,通過移動互聯得到信息映射空間,然后再基于數據空間來做相關的安全、節能、高效的協同應用,形成信息物理系統。智能網聯汽車實質上是一個典型的信息物理系統(CPS),以數據融合與服務融合,共同實現物理-虛擬雙向交互與協同,也是數字孿生系統的典型應用案例。
在這樣一個基礎體系架構下,我們需要構建行業共識的架構體系,打造智能網聯汽車基礎平臺,突破共性關鍵技術,包括云控基礎平臺、高精度動態地圖基礎平臺、車載終端基礎平臺、計算基礎平臺以及信息安全基礎平臺。這五大新的核心部件,將支撐中國方案智能網聯汽車探索實踐。
在這五大基礎平臺中,最核心的是計算基礎平臺,或稱之為“駕駛腦”。計算基礎平臺會誕生一種新的產業鏈,我們稱之為1.5級供應商,可以看到現有的傳統汽車電子產業鏈一級供應商、二級供應商、主機廠組成了一個生態體系,未來智能網聯時代將出現一些新興的跨界技術,包括處理器的異構基礎技術、基礎軟件框架、AI應用加速、數據共享和信息安全和高精度地圖的基礎支撐。這些關鍵技術集合總成將誕生一個1.5級計算基礎供應商。
國家智能網聯汽車創新中心聯合全行業已經形成中國共識和標準。我們率先提出了計算基礎平臺的創新思想和先進架構,它將是智能網聯汽車最核心的新增零部件,是“軟硬”一體的高科技平臺產品,并通過行業白皮書、藍皮書和技術路線圖的編制,持續建立計算基礎平臺行業共識,牽引形成《車用操作系統標準體系》核心標準。基于計算基礎平臺共識的參考架構,我們已經組建市場化的主體,推進計算基礎平臺的自主研發以及產業化工作,包括“OS+硬件/車輛”和“OS+邊緣云”兩大平臺、“ICVOS1.0”、異構硬件和車云協同基礎軟件三大產品。我們聯合全行業共同打造智能網聯汽車計算基礎平臺生態圈,包包括長安、上汽、長城、比亞迪等主機廠,華為、國機智控等,推動汽車計算基礎平臺生態圈的建立。
另一個非常重要的方面是,發展基于5G的“車、路、云”一體化融合的控制系統。在道路上行駛的智能網聯汽車,通過路側邊緣系統與邊緣云、區域云以及中心云形成一套基于4G/5G的“車、路、云”一體化融合控制系統。
從現有汽車行業應用的各種車聯網垂直獨立的車聯網平臺可以看到,每個平臺是煙囪形的,應用層和基礎層耦合,各個平臺之間的數據不相通。未來,在“車、路、云”一體化的基礎上,對所有的基礎平臺首先進行縱向分層解耦,橫向基礎層實行跨域共用,可同時在這個平臺上支持常規的娛樂服務、出行服務、交通管理,和自動駕駛。我們提出這樣一個未來汽車的關鍵部件總成,即云控基礎平臺。與傳統的垂直的車聯網平臺相比,云控基礎平臺可以做到“車、路、云”一體化,性能得到綜合提升。
下面談一下未來智能網聯汽車產業的發展如何做到高質量發展的思考和建議。
第一,加強頂層設計謀劃,搶抓智能網聯汽車智能化、網聯化窗口期。加強產業的頂層戰略布局,圍繞智能化、網聯化和低碳化,制定完善的發展規劃,以智能化、網聯化技術為引擎,推動電動化支撐共享化,促進產業在電驅動、氫燃料、智能網聯、移動出行等領域協同布局,實現高質量發展。
第二,聚焦卡脖子問題,促進前瞻、共性、平臺、核心技術研發。圍繞汽車產業的整體布局,加強智能底盤、車用操作系統、下一代感知系統、信息安全、智能座艙芯片、人車路云信息聚合平臺等技術研發和突破,建立全球競爭力。堅定不移自主創新,加強創新中心和科研院所以及行業企業等單位的合作,通過技術合作來真正持續提升產業的創新能力。
第三,加強行業合作,打造多領域、多主體參與的網狀生態。智能網聯汽車涉及汽車、交通、能源、信息領域的跨界融合,需要強化共識,發揮我國在信息通信包括北斗定位等技術領域的優勢,賦能汽車產業,提升核心競爭力,并且探索培育各類新興產業形態,形成各類市場主體互融共生、分工合作、利益共享的網狀產業生態,真正意義上實現人車路云高效協同發展。
第四,踐行中國方案,成為全球技術趨勢開放者與引領者。積極推動國家共性技術平臺建設,重大研發項目攻關,大力投入基礎技術研發,探索關鍵核心技術從基礎技術研究、技術轉移擴散,首次商業化應用到大規模應用的新機制。組織行業機構攻關共性技術課題,共同建設電子電氣架構、線控底盤,基礎軟件等共性技術生態。研究符合中國國家安全和產品規模化認可的開發規范、技術標準,帶頭實踐汽車網絡安全、數據安全,真正意義上提升中國標準的價值和地位。