重視測量數(shù)字化，增強智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)協(xié)同價值

朱偉華 任強

關(guān)鍵詞：智能網(wǎng)聯(lián)；研發(fā)工具；量子化；產(chǎn)業(yè)協(xié)同；測量精度；車路協(xié)同

0引言

在相關(guān)政府部門指導(dǎo)和支持下，以相關(guān)協(xié)會、學(xué)會為紐帶，我國圍繞智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)已經(jīng)搭建出協(xié)同創(chuàng)新平臺。同時，協(xié)同創(chuàng)新平臺又聯(lián)合“產(chǎn)學(xué)研用金”全產(chǎn)業(yè)鏈頂級資源，共同搭建起了國家級聯(lián)合科技攻關(guān)、應(yīng)用轉(zhuǎn)化、投融資和公共服務(wù)的平臺[1]。智能網(wǎng)聯(lián)汽車是科技產(chǎn)業(yè)，要發(fā)揮產(chǎn)業(yè)協(xié)同研發(fā)創(chuàng)新的效應(yīng)，應(yīng)當(dāng)確保各個研發(fā)機構(gòu)使用同一種科技語言說話。

目前，產(chǎn)業(yè)協(xié)同創(chuàng)新平臺借助市場化手段，推動車載終端、通信管理、云控平臺、高精地圖、信息安全和功能安全等共性技術(shù)普及應(yīng)用（圖1），這有利于化解我國車企數(shù)量龐大、產(chǎn)業(yè)集中度低所導(dǎo)致的單一企業(yè)智能網(wǎng)聯(lián)研發(fā)成本高問題。但作為上述應(yīng)用技術(shù)的基礎(chǔ)，重視汽車測量科技的源頭創(chuàng)新，將更有利于增強我國智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)的協(xié)同創(chuàng)新價值。

1智能網(wǎng)聯(lián)研發(fā)工具鏈?zhǔn)恰坝补穷^”

經(jīng)過100多年的發(fā)展，現(xiàn)有汽車的機械部件同質(zhì)化已經(jīng)非常嚴重，而智能網(wǎng)聯(lián)是形成產(chǎn)品差異化的關(guān)鍵。對于車企而言，保障自身智能網(wǎng)聯(lián)體系的獨特性和領(lǐng)先性，對于市場競爭非常重要。車企的這種戰(zhàn)略選擇，與智能網(wǎng)聯(lián)產(chǎn)業(yè)協(xié)同的戰(zhàn)略目標(biāo)可能存在差異。要填補單一企業(yè)與產(chǎn)業(yè)協(xié)同間的供需缺口，產(chǎn)業(yè)協(xié)同應(yīng)當(dāng)去啃單一車企不愿啃、啃不動的“硬骨頭”，而不宜和車企研究院做類似工作。

什么是單一車企不愿啃、啃不動的“硬骨頭”？經(jīng)過對調(diào)研車企研究院和檢測認證機構(gòu)的現(xiàn)狀進行調(diào)研后不難發(fā)現(xiàn)，我國汽車產(chǎn)業(yè)的研發(fā)工具，從軟件到測量再到檢測硬件設(shè)備，都高度依賴少數(shù)國外供應(yīng)商。即使是管理國外的CAx工業(yè)軟件，形成數(shù)字化的協(xié)同研發(fā)能力，合理降低軟件授權(quán)費等“低技術(shù)含量”的工作，很多企業(yè)也沒有做到。大量的汽車零部件企業(yè)甚至是整車企業(yè)的研發(fā)部門，仍然采用管控網(wǎng)絡(luò)連接等手段“保障信息安全”。

CAx指的是計算機輔助設(shè)計軟件，即CAD、CAM、CAE、CAPP、CAS、CAT和CAI等各項技術(shù)的綜合叫法，因為這些技術(shù)的縮寫基本都是以CA為起始，X則表示所有。也就是說，CAx實際上是把這些計算機輔助技術(shù)集成起來復(fù)合和協(xié)調(diào)地進行工作。目前廣東省已經(jīng)圍繞家電、家居等CAx工業(yè)軟件的自主可控開展產(chǎn)業(yè)協(xié)同[2]，相比這些行業(yè)的CAx軟件，汽車CAx軟件的復(fù)雜度和精度要求更高。但國外供應(yīng)商能做到，國內(nèi)為什么做不到？歸根到底，這還是產(chǎn)業(yè)協(xié)同力度夠不夠的問題，而不是能不能的問題。從目前各類汽車產(chǎn)業(yè)協(xié)同的深度看，普遍忽視了底層測量科技的協(xié)同。單一車企可以不考慮測量工具的獨立自主，但作為產(chǎn)業(yè)協(xié)同，應(yīng)當(dāng)重視測量工具這個層面的獨自自主和前瞻數(shù)字化服務(wù)。

2汽車研發(fā)可帶動測量的量子化應(yīng)用

2018年，國際單位制已經(jīng)全面量子化，可實現(xiàn)扁平溯源[3]。通過調(diào)研了解，目前各類汽車研究機構(gòu)的測量、檢測設(shè)備依然都是傳統(tǒng)校準(zhǔn)模式。在這種新測量機制下，即使是同一個研究機構(gòu)的設(shè)備，由于廠商不同，也難以做到高精度下的一致性，更遑論不同研究機構(gòu)、不同企業(yè)的測量設(shè)備。

目前，博世等歐洲零部件企業(yè)已經(jīng)參與歐盟計量機構(gòu)的研發(fā)、生產(chǎn)設(shè)備的數(shù)字化校準(zhǔn)產(chǎn)業(yè)協(xié)同。由于智能網(wǎng)聯(lián)汽車使用的雷達等傳感器精度對于自動駕駛安全影響巨大，如果不能實現(xiàn)車輛在途高頻校準(zhǔn)，現(xiàn)有的質(zhì)量保障手段，是不能從根本上解決車輛的安全問題。對于上述結(jié)論，筆者已經(jīng)求教了國內(nèi)主要汽車檢測認證機構(gòu)專家，得到了確定性的答復(fù)。也就是說，行業(yè)專家認為車載測量傳感器和自動駕駛安全部件是應(yīng)該實時在途計量校準(zhǔn)和檢測，但目前的法規(guī)并不支持這樣做，所以產(chǎn)業(yè)就沒有能力供給。

上述產(chǎn)業(yè)專家共識，就屬于單一企業(yè)難以完成的工作。作為智能網(wǎng)聯(lián)產(chǎn)業(yè)協(xié)同機構(gòu)，就應(yīng)當(dāng)承擔(dān)起責(zé)任，把產(chǎn)業(yè)協(xié)同的范圍向“測量”這一科技源頭延伸。比如，相關(guān)汽車零部件企業(yè)已經(jīng)在提供“時間敏感網(wǎng)絡(luò)”芯片裝置，目的是解決車內(nèi)網(wǎng)的“時間同步”問題，這套解決方案至少解決了車輛傳感器和控制系統(tǒng)的高精度時間同步問題[4]。

我們要走的并非單純的單車智能路線，而是“車路網(wǎng)云圖”協(xié)同。這意味著我們要追求的是整個生態(tài)的“時間敏感網(wǎng)絡(luò)”。如果我們單純認為這些跨國零部件企業(yè)就能解決“車路網(wǎng)云圖”的時間敏感問題，那就是刻舟求劍，顯然難以實現(xiàn)目標(biāo)。

當(dāng)下，我們還是應(yīng)該腳踏實地，先定義好，究竟智能網(wǎng)聯(lián)汽車對于整個“車路網(wǎng)云圖”各個節(jié)點，所需要的時間精度應(yīng)該是多少?，F(xiàn)有5G通信網(wǎng)絡(luò)標(biāo)稱提供130ns通信時延，但車輛與基站的時間如何保持確定同步呢。如果不能確定性同步，而只是名義上雙方都溯源北斗，如何知道行駛中每一輛車和每個5G基站的時鐘都與北斗保持了納秒級誤差。如果不能保障，我們談?wù)摗皶r間敏感網(wǎng)絡(luò)”的意義何在呢？

歸根到底，雖然我們只是要解決車輛的智能化問題，但不得不因此解決整個產(chǎn)業(yè)生態(tài)的時間和空間同步問題。對于汽車這類交通工具而言，一旦實現(xiàn)人工智能控制的自動駕駛，針對機器與機器的時空管理，正是最關(guān)鍵的問題。

3智能網(wǎng)聯(lián)汽車對制造強國、質(zhì)量強國意義重大

前段時間筆者參加國內(nèi)車路協(xié)同行業(yè)的研討會，會上有關(guān)專家認為，當(dāng)下的車路協(xié)同還處于人與機器的協(xié)同階段，機器與機器協(xié)同屬于共產(chǎn)主義理想，短期難以實現(xiàn)。這個判斷并沒有引發(fā)爭論，可以作為短期的產(chǎn)業(yè)共識，但這并不意味著人與機器的協(xié)同，就不需要解決時空管理問題。

如果車路協(xié)同給人類駕駛者提供信息，下一個路口左側(cè)的人類視覺盲區(qū)將有“鬼探頭”式車輛出現(xiàn)，駕駛者在多大程度上應(yīng)該相信這個提醒的可信度呢？如果沒有路側(cè)雷達、攝像頭之間的時空同步，這些提醒的可信度就會大打折扣。事實上，目前交通信號燈、電子警察攝像頭的時空同步問題都還處于技術(shù)探索階段，相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)剛剛制定。車主如果當(dāng)下就質(zhì)疑某個電子警察給出的圖像可能是偽造，并拿出了車輛被抓拍時處于另一個時空的圖像視頻證據(jù)，這種情況下，執(zhí)法部門能否拿出更強有力的證據(jù)予以反駁，從而維持執(zhí)法權(quán)威性，這也是個很實際的問題。

目前，在騰訊交通等互聯(lián)網(wǎng)公司推動下，個別地區(qū)已經(jīng)開始數(shù)字道路建設(shè)[5]。所謂“數(shù)字道路”，就是對傳統(tǒng)車路協(xié)同道路的數(shù)字孿生化或者元宇宙化應(yīng)用。也就是說，通過在傳統(tǒng)道路增加攝像頭、毫米波雷達等路側(cè)傳感器，對道路上行駛的車輛精確感知，然后采取邊緣和云端混合計算，對道路進行實時動態(tài)仿真。借助這個完全數(shù)字化的道路，為車主提供車路協(xié)同服務(wù)，為城市管理者提供數(shù)字化治理尤其是交通安全治理能力，為道路交通運營商提供稅費征繳以及精確的道路通行效率控制能力（圖2）。

面對已經(jīng)大勢所趨的車輛智能網(wǎng)聯(lián)化，交通執(zhí)法、道路稅費征繳都在加速數(shù)字化，智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)協(xié)同應(yīng)當(dāng)向這些已經(jīng)關(guān)注時空同步問題的標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)延伸。在解決車輛時空敏感網(wǎng)絡(luò)問題的同時，與路側(cè)標(biāo)準(zhǔn)同步升級。用汽車的高時間敏感標(biāo)準(zhǔn)，推動路側(cè)時空精度標(biāo)準(zhǔn)提升，這才是中國智能網(wǎng)聯(lián)汽車的科技門檻。如果我們的汽車滿足于秒級的精度，路側(cè)就可以滿足于秒級精度，對于車輛和路側(cè)數(shù)據(jù)的用戶，就只能把精度再降低一個數(shù)量級。那意味著汽車行業(yè)只能獲取分鐘級的數(shù)據(jù)精度，交通治理部門可能只有小時級的數(shù)據(jù)精度。這樣導(dǎo)致的最直接的結(jié)果，就是目前車輛的ETC結(jié)算就會延遲若干小時以上；車輛1min移動的距離會讓很多數(shù)字化應(yīng)用場景失去效率管理的意義。這會根本上動搖智能網(wǎng)聯(lián)汽車存在的價值。

4結(jié)束語

當(dāng)前，正是我們推動中國智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)協(xié)同創(chuàng)新的黃金時期。企業(yè)有熱情，消費者有需求，政府有規(guī)劃，因此產(chǎn)業(yè)就應(yīng)當(dāng)拿出更大的勇氣，面向協(xié)同難度更高的科學(xué)測量領(lǐng)域延伸，在拿下智能網(wǎng)聯(lián)技術(shù)應(yīng)用這個“皇冠”的同時，也帶動中國科學(xué)測量問鼎國際一流。這才是中國汽車對制造強國、質(zhì)量強國應(yīng)有的貢獻。