淺談我國智能網(wǎng)聯(lián)車發(fā)展

呂青 張霞珍

摘? 要 汽車產(chǎn)業(yè)從朝陽產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)變?yōu)橹е援a(chǎn)業(yè)，表現(xiàn)出汽車行業(yè)在制造業(yè)乃至國家發(fā)展戰(zhàn)略中的重要地位。汽車發(fā)展趨勢主要表現(xiàn)在節(jié)能、環(huán)保、安全、智能方向。圍繞智能網(wǎng)聯(lián)汽車，主要講述智能網(wǎng)聯(lián)車的主要技術(shù)、我國智能網(wǎng)聯(lián)車的發(fā)展現(xiàn)狀以及存在的問題。智能網(wǎng)聯(lián)車作為未來汽車發(fā)展趨勢，成為各國技術(shù)的競爭領(lǐng)域。同時，智能網(wǎng)聯(lián)車的發(fā)展關(guān)系多領(lǐng)域、多行業(yè)的跨界組合，對于我國汽車行業(yè)發(fā)展轉(zhuǎn)型具有非常重要的意義。

關(guān)鍵詞 智能網(wǎng)聯(lián)車;汽車產(chǎn)業(yè);自動駕駛;駕駛輔助系統(tǒng);智能化城市

中圖分類號：G469? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

文章編號：1671-489X（2021）11-0022-04

0? 前言

在2019年中國智能產(chǎn)業(yè)峰會上，人工智能和各個產(chǎn)業(yè)的碰撞交匯，以及人工智能在各個行業(yè)的應(yīng)用，很好地展現(xiàn)了我國在智能產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域所取得的成績。王飛躍教授在報告中稱，從人工智能到智能產(chǎn)業(yè)，是人類從工業(yè)社會向智能社會發(fā)展的必然。智能網(wǎng)聯(lián)汽車已經(jīng)不僅涉及汽車行業(yè)，也涉及通信、電子零部件等行業(yè)，成為各國汽車技術(shù)發(fā)展的競爭高地，已經(jīng)得到我國政府的重視并上升到國家戰(zhàn)略高度。2018年，國家發(fā)布《車聯(lián)網(wǎng)（智能網(wǎng)聯(lián)汽車）產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動計劃》，提出到2020年實(shí)現(xiàn)LTE-V2X在部分高速公路和城市主要道路的覆蓋，開展5G-V2X示范應(yīng)用，建設(shè)窄帶物聯(lián)網(wǎng)（NB-loT）網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)建車路協(xié)同環(huán)境;新車駕駛輔助系統(tǒng)（L2）搭載率達(dá)到30%以上，聯(lián)網(wǎng)車載信息服務(wù)終端的新車裝配率達(dá)到60%以上。

1? 智能網(wǎng)聯(lián)車

1.1? 智能網(wǎng)聯(lián)汽車定義

智能網(wǎng)聯(lián)汽車包括兩方面，即智能化和網(wǎng)聯(lián)化：智能化主要體現(xiàn)在運(yùn)用先進(jìn)的傳感器、控制器、執(zhí)行器以及計算邏輯實(shí)現(xiàn)車輛的自動化駕駛，減輕駕駛員負(fù)擔(dān)，提高駕駛安全性和舒適性;網(wǎng)聯(lián)化通過通信、大數(shù)據(jù)等實(shí)現(xiàn)智能交通，減少交通事故。汽車不僅是代步工具，更會逐步成為智能移動空間和應(yīng)用終端。

智能網(wǎng)聯(lián)車是包含眾多重要領(lǐng)域如汽車、通信、電子制造業(yè)以及交通運(yùn)輸?shù)鹊男滦彤a(chǎn)業(yè)，呈現(xiàn)智能化、網(wǎng)絡(luò)化的特征，將單純的交通運(yùn)輸工具逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)樾屡d業(yè)態(tài)的重要載體。作為智能交通系統(tǒng)的一部分，它的意義不僅僅是汽車的升級，更是一種新興產(chǎn)業(yè)以及新型產(chǎn)業(yè)鏈的重新塑造，已經(jīng)是全球公認(rèn)的汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向，也是我國向汽車強(qiáng)國轉(zhuǎn)變的戰(zhàn)略性選擇。

1.2? 發(fā)展智能網(wǎng)聯(lián)車的意義

發(fā)展智能網(wǎng)聯(lián)汽車，不僅是切實(shí)貫徹和落實(shí)《中國制造2025》的舉措，更有利于突破關(guān)鍵技術(shù)的瓶頸，增強(qiáng)核心技術(shù)掌控力，保證我國在全球汽車制造業(yè)變革中的領(lǐng)先地位;有利于我國汽車產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級，為經(jīng)濟(jì)增長提供新動力;也有利于我國從制造大國向制造強(qiáng)國轉(zhuǎn)變，對于交通強(qiáng)國、智慧社會建設(shè)具有不可替代的作用;有利于最大限度確保生命安全，盡可能減少交通事故率，促進(jìn)汽車產(chǎn)業(yè)綠色健康發(fā)展。智能網(wǎng)聯(lián)車標(biāo)準(zhǔn)體系見圖1。

2? 智能網(wǎng)聯(lián)車發(fā)展

2.1? 國外智能網(wǎng)聯(lián)車發(fā)展情況

2016年，《國際道路交通公約》修正案提出汽車可以在特定條件下自動駕駛。由此，各國紛紛開始技術(shù)研發(fā)、配套產(chǎn)業(yè)（電子配件等）發(fā)展、道路建設(shè)及相關(guān)法律法規(guī)制定。美國福特、通用等汽車巨頭不斷完善部分自動駕駛以及有條件自動駕駛技術(shù)，并且應(yīng)用于品牌車型上。美國政府在政策上支持并且建立相關(guān)配套道路設(shè)施等。日本豐田、本田也在不斷突破，現(xiàn)在已經(jīng)有成熟L2級別技術(shù)應(yīng)用于中高端車型上。日本政府積極促進(jìn)智能網(wǎng)聯(lián)車的發(fā)展，不斷修訂遠(yuǎn)程自動駕駛道路測試許可以及進(jìn)行道路改造。德國寶馬、奔馳等老牌車企也響應(yīng)國家政策，紛紛建立智能網(wǎng)聯(lián)汽車試驗(yàn)道路，發(fā)展先進(jìn)電子傳感器、通信等配套產(chǎn)業(yè)。

2.2? 國內(nèi)智能網(wǎng)聯(lián)車發(fā)展情況

隨著能源、安全等問題的升級，我國將智能自主駕駛汽車作為戰(zhàn)略性政策，制定了一系列政策法規(guī)，指導(dǎo)智能網(wǎng)聯(lián)汽車的發(fā)展（見表1）。隨著國家政策的推行，各省開始加大對智能網(wǎng)聯(lián)車的支持，紛紛出臺鼓勵政策（見表2）。北京、上海、深圳作為國內(nèi)較早發(fā)展智能網(wǎng)聯(lián)汽車的城市，已建設(shè)智能汽車示范區(qū)用于智能汽車的城市道路測試。武漢測試示范區(qū)采用先進(jìn)的車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，建成通信網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、智能路網(wǎng)和能源網(wǎng)四大基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)，完成首期28公里測試道路智能化改造，國內(nèi)第一張獨(dú)立組網(wǎng)的大規(guī)模商用5G通信網(wǎng)、北斗高精度定位系統(tǒng)、智慧城市數(shù)字平臺和指揮調(diào)度中心投入使用，建成全國規(guī)模最大的5G車路協(xié)同自動駕駛測試道路，具備L4及以上等級自動駕駛測試運(yùn)行條件。此外，廣州、重慶、無錫、長沙等城市也大力推進(jìn)智能網(wǎng)聯(lián)汽車發(fā)展。

車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)方面，華為和大唐提供通信技術(shù)方案，并且聯(lián)合整車企業(yè)開展實(shí)際道路測試;百度和阿里巴巴也進(jìn)入了智能網(wǎng)聯(lián)汽車領(lǐng)域，并分別發(fā)布“阿波羅”和“阿里云”車載系統(tǒng);同時，百度、高德和四維圖新等地圖企業(yè)開始了高精地圖的采集和研發(fā)工作。在傳感器、自動駕駛算法開發(fā)等領(lǐng)域，涌現(xiàn)了很多如安智汽車、智行者等科技公司。

智能網(wǎng)聯(lián)汽車發(fā)展的方向非常明確，但是實(shí)踐發(fā)展中有很多問題需要解決：智能汽車相關(guān)企業(yè)各自發(fā)展，缺乏統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系;技術(shù)研發(fā)滯后，特別是電子元件、傳感器、處理器等核心零部件依賴性嚴(yán)重，車載終端更傾向于娛樂、導(dǎo)航，而不是先進(jìn)車輛控制和安全系統(tǒng);缺乏配套的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，導(dǎo)致智能汽車技術(shù)難以落地。

3? 智能網(wǎng)聯(lián)車發(fā)展趨勢

3.1? 智能網(wǎng)聯(lián)車關(guān)鍵技術(shù)

智能網(wǎng)聯(lián)汽車發(fā)展趨勢主要分為智能化和網(wǎng)聯(lián)化兩方面。智能化初級階段主要是運(yùn)用先進(jìn)的駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS）減輕駕駛?cè)藛T駕駛壓力，提高車輛使用的安全性、舒適感，最終目標(biāo)是自動駕駛，構(gòu)建新型安全駕駛模式。國際汽車工程師學(xué)會（SAE）將智能駕駛等級分為0級、1級、2級、3級、4級、5級共六個級別（見表3）。我國結(jié)合自身標(biāo)準(zhǔn)，制定了自動駕駛等級分類標(biāo)準(zhǔn)，工信部在官網(wǎng)公示了《汽車駕駛自動化分級》推薦性國家標(biāo)準(zhǔn)報批稿（見表4）。

高級駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS）主要依靠車上安裝的多種傳感器，這些傳感器可以在汽車行駛過程中實(shí)時監(jiān)控，采集相關(guān)信息數(shù)據(jù)，并將信息傳遞給中央處理器進(jìn)行處理，從而預(yù)知危險、避免風(fēng)險，提高駕駛的安全性和穩(wěn)定性。

傳感器常用的有：視覺傳感器的攝像頭的優(yōu)勢是可以識別色彩以及文字標(biāo)識;超聲波傳感器通過發(fā)射超聲波和反射波，辨別汽車和物體之間的距離;毫米波和激光雷達(dá)傳感器通過電磁波或光波的反射信號，實(shí)時計算出智能汽車與障礙物的距離和相對速度，汽車車頭與車尾安裝的77 GHz雷達(dá)能實(shí)時探測其他車輛的速度，并通過增加攝像頭等傳感器冗余度來提升安全系數(shù)。

眾多品牌現(xiàn)在都在積極將自動化駕駛技術(shù)應(yīng)用于自己的產(chǎn)品上，大眾眾多車型上應(yīng)用了智能泊車功能、定速巡航等，福特國產(chǎn)探險者上面應(yīng)用了語音控制、自動泊車、安全跟隨以及全車360度安全警報等。

車聯(lián)網(wǎng)是實(shí)現(xiàn)車和路的協(xié)同，并且還要實(shí)現(xiàn)“車—路—網(wǎng)—云”的高度協(xié)同。網(wǎng)聯(lián)化是基于新一代通信的C-V2X 無線通信技術(shù)，除支持車與車、車與路、車與人通過直通方式進(jìn)行收發(fā)數(shù)據(jù)外，也包含基于5G上下行通信鏈路連接的邊緣計算或云平臺的信息服務(wù)，因此，C-V2X網(wǎng)絡(luò)具備專用短程直接通信與蜂窩通信的短時延和廣覆蓋優(yōu)勢。

3.2? 智能網(wǎng)聯(lián)車發(fā)展存在的問題

1）智能網(wǎng)聯(lián)車發(fā)展迅猛，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及相關(guān)政策法規(guī)仍有待進(jìn)一步完善，特別是在無人駕駛的法律問題上，責(zé)任的界定等都需要進(jìn)一步明確。

2）智能網(wǎng)聯(lián)車配套的智能化道路需要高速5G通信、傳感器技術(shù)及云平臺等技術(shù)的支撐，而且改造成本較高，智能化城市交通建設(shè)還需要時間。

3）智能網(wǎng)聯(lián)車涉及很多相關(guān)產(chǎn)業(yè)，分工定位、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)都需要進(jìn)一步協(xié)調(diào)和統(tǒng)一。

4）智能網(wǎng)聯(lián)汽車在網(wǎng)絡(luò)安全方面也存在很多隱患，包括設(shè)計中的代碼缺陷，為了實(shí)現(xiàn)V2X通信的無線通信系統(tǒng)等，都是打開了供給的門戶，需要針對這些網(wǎng)絡(luò)安全隱患加以強(qiáng)化。

智能網(wǎng)聯(lián)汽車的發(fā)展需要大量人才，不僅是研發(fā)人才，汽車使用后市場維護(hù)人員需求也非常迫切。為滿足人才缺口，本科及?？聘咝６荚诮M建智能網(wǎng)聯(lián)汽車專業(yè)進(jìn)行相關(guān)人才的培養(yǎng)。智能網(wǎng)聯(lián)汽車教育處于摸索階段，專業(yè)發(fā)展存在很多問題，主要集中在師資方面。智能網(wǎng)聯(lián)汽車涉及專業(yè)較多，是典型跨學(xué)科專業(yè)，和傳統(tǒng)汽車專業(yè)教學(xué)師資要求有明顯差別。再者，在教學(xué)上不可避免存在時間差等問題，使得新技術(shù)資料并不能公開使用。

4? 結(jié)束語

我國智能網(wǎng)聯(lián)汽車行業(yè)發(fā)展非常迅猛，隨著自主核心技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用，我國汽車行業(yè)以及相關(guān)鏈的通信、科技、先進(jìn)元器件等企業(yè)發(fā)展都會迎來美好的未來，也意味著我國在全球汽車變革中將處于領(lǐng)先位置。

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