智能網(wǎng)聯(lián)汽車創(chuàng)新發(fā)展的探索與實(shí)踐

文／清華大學(xué)車輛與運(yùn)載學(xué)院、國家智能網(wǎng)聯(lián)汽車創(chuàng)新中心首席科學(xué)家 李克強(qiáng)教授

當(dāng)前，新一代信息通信及人工智能技術(shù)高速發(fā)展，汽車作為這些新技術(shù)應(yīng)用的重要載體，正在加速向智能化和網(wǎng)聯(lián)化轉(zhuǎn)型，而智能網(wǎng)聯(lián)汽車將成為新一輪產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的重要標(biāo)志和依托。

世界各國加速推進(jìn)智能網(wǎng)聯(lián)汽車的創(chuàng)新發(fā)展，但汽車主要制造國家尚未對產(chǎn)業(yè)和技術(shù)發(fā)展道路形成統(tǒng)一認(rèn)識，中國也沒有成功經(jīng)驗(yàn)和既定道路可以借鑒。因此，有必要立足高新技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展要求，并結(jié)合我國國情，探索并實(shí)踐智能網(wǎng)聯(lián)汽車創(chuàng)新發(fā)展方案。

一、國外智能網(wǎng)聯(lián)汽車發(fā)展戰(zhàn)略現(xiàn)狀

目前，美國、歐洲和日本等汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)達(dá)國家或地區(qū)已經(jīng)在推動智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展方面開展了大量探索性工作，形成一定的先發(fā)優(yōu)勢。

在美國，憑借政府產(chǎn)業(yè)規(guī)劃和項(xiàng)目引導(dǎo)，智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)起步早，伴隨著智能交通系統(tǒng)（ITS）的整體部署而快速發(fā)展。自2016 年以來，美國交通部制定并不斷更新發(fā)布自動駕駛戰(zhàn)略規(guī)劃，2020 年1 月份公布了《確保美國自動駕駛汽車技術(shù)的領(lǐng)導(dǎo)地位：自動駕駛汽車4.0》，提出整合交通部、司法部等政府部門在智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展方面的相關(guān)職能，以更高效地推動智能網(wǎng)聯(lián)車輛實(shí)踐應(yīng)用。

在歐洲，政府及產(chǎn)業(yè)界正加強(qiáng)跨國家和地區(qū)的自動駕駛聯(lián)合示范，探索道路智能化發(fā)展。2018 年5 月，歐盟委員會發(fā)布《通往自動化出行之路：歐盟未來出行戰(zhàn)略》，明確到2020 年在高速公路上實(shí)現(xiàn)自動駕駛，在城市中心區(qū)域?qū)崿F(xiàn)低速自動駕駛；在網(wǎng)聯(lián)應(yīng)用上，到2022 年，歐盟所有新車都將具備通信功能。此外，為深入分析技術(shù)實(shí)現(xiàn)路徑，促進(jìn)各國聯(lián)合推進(jìn)，歐洲道路交通研究咨詢委員會在2019 年3 月發(fā)布新版技術(shù)路線圖，對網(wǎng)聯(lián)式自動駕駛技術(shù)發(fā)展路線進(jìn)行規(guī)劃，以此作為其后續(xù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展和部署的重要依據(jù)。

在日本，2014 年內(nèi)閣府就制定《戰(zhàn)略性創(chuàng)新創(chuàng)造項(xiàng)目—自動駕駛系統(tǒng)研究開發(fā)計(jì)劃》（SIP_adus），旨在推進(jìn)政府和民間協(xié)作，重點(diǎn)是基礎(chǔ)技術(shù)與協(xié)同式系統(tǒng)相關(guān)領(lǐng)域的商業(yè)化開發(fā)。2019 年，SIP_adus 進(jìn)入2.0 階段，將自動駕駛與未來智能社會（Society 5.0）的協(xié)同納入重點(diǎn)方向。同時(shí)，日本也在對《道路交通法》、《道路運(yùn)輸車輛法》等相關(guān)法律法規(guī)進(jìn)行修訂，避免對新興技術(shù)造成阻礙，營造有利于智能網(wǎng)聯(lián)汽車發(fā)展的法律環(huán)境。

二、我國智能網(wǎng)聯(lián)汽車發(fā)展探索與實(shí)踐

為加快建設(shè)智能汽車強(qiáng)國，實(shí)現(xiàn)汽車產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級，我國也通過不斷完善頂層設(shè)計(jì)規(guī)劃、加速標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)、鼓勵示范應(yīng)用等方式加快推進(jìn)智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

2019 年9 月，國務(wù)院發(fā)布《交通強(qiáng)國建設(shè)綱要》，提出加強(qiáng)智能網(wǎng)聯(lián)汽車（智能汽車、自動駕駛、車路協(xié)同）研發(fā)，形成自主可控完整的產(chǎn)業(yè)鏈。2019 年12 月，工信部對《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2021-2035 年）》公開征求意見，明確了未來我國智能網(wǎng)聯(lián)汽車的量產(chǎn)規(guī)模、能力水平和商業(yè)化應(yīng)用范圍等發(fā)展目標(biāo)。2020 年2 月，發(fā)改委等11 部委聯(lián)合印發(fā)《智能汽車創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略》，明確提出建設(shè)中國標(biāo)準(zhǔn)智能汽車的發(fā)展方向和實(shí)現(xiàn)智能汽車強(qiáng)國的戰(zhàn)略目標(biāo)，清晰規(guī)劃了技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)生態(tài)、基礎(chǔ)設(shè)施、法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)品監(jiān)管和網(wǎng)絡(luò)安全等六大體系重點(diǎn)任務(wù)，對智能汽車未來發(fā)展方向具有重要的指導(dǎo)意義。

我國智能網(wǎng)聯(lián)汽車創(chuàng)新發(fā)展路徑具備以下特征：結(jié)合中國優(yōu)勢與產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢，通過優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)的協(xié)同帶動效應(yīng)，實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展；在凝聚共識的基礎(chǔ)上，探索適應(yīng)產(chǎn)業(yè)變革需求的發(fā)展路線；以汽車為核心，實(shí)現(xiàn)汽車、交通與智慧城市共同發(fā)展的智能網(wǎng)聯(lián)汽車新型體系架構(gòu)。智能網(wǎng)聯(lián)汽車系統(tǒng)架構(gòu)的變化，將打破傳統(tǒng)汽車產(chǎn)業(yè)垂直的產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)，呈現(xiàn)出網(wǎng)絡(luò)化、扁平化特征和平臺化的發(fā)展趨勢。構(gòu)建行業(yè)基礎(chǔ)平臺并集中突破，將有效推動智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)的協(xié)同發(fā)展，形成發(fā)展合力。

因此，在符合中國的基礎(chǔ)設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)、聯(lián)網(wǎng)運(yùn)營標(biāo)準(zhǔn)和新體系架構(gòu)汽車產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的前提下，建立我國智能網(wǎng)聯(lián)汽車信息物理架構(gòu)，充分融合智能化與網(wǎng)聯(lián)化發(fā)展特征，以車載計(jì)算基礎(chǔ)平臺、智能終端基礎(chǔ)平臺、云控基礎(chǔ)平臺、高精動態(tài)地圖基礎(chǔ)平臺和信息安全基礎(chǔ)平臺等五大平臺為載體，實(shí)現(xiàn)“人-車-路-云”一體化協(xié)同的創(chuàng)新發(fā)展道路。

智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)鏈的核心關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)集中體現(xiàn)在五大基礎(chǔ)平臺及其共性技術(shù)領(lǐng)域。這五大基礎(chǔ)平臺的建設(shè)將是未來智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)中的高端核心組成部分，為不同企業(yè)產(chǎn)品研發(fā)提供跨領(lǐng)域的共性交叉基礎(chǔ)模塊、中間組件和通用平臺，將形成產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)支撐，加速產(chǎn)業(yè)協(xié)同創(chuàng)新。這些關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的突破，將形成我國智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略安全的“護(hù)城河”，并通過輻射帶動作用，推動智能網(wǎng)聯(lián)汽車乃至智能汽車產(chǎn)業(yè)的協(xié)同創(chuàng)新發(fā)展。

李克強(qiáng)李克強(qiáng)，清華大學(xué)車輛與運(yùn)載學(xué)院教授，汽車安全與節(jié)能國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任，國家智能網(wǎng)聯(lián)汽車創(chuàng)新中心首席科學(xué)家，清華大學(xué)智能網(wǎng)聯(lián)汽車與交通研究中心主任，中國智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟專家委員會主任。李克強(qiáng)教授長期致力于汽車智能駕駛系統(tǒng)動態(tài)設(shè)計(jì)與控制的理論研究及工程應(yīng)用，獲國家技術(shù)發(fā)明二等獎2項(xiàng)、國家科技進(jìn)步二等獎1 項(xiàng)，行業(yè)科技進(jìn)步特等獎1 項(xiàng)，授權(quán)國內(nèi)外發(fā)明專利80 余項(xiàng)，發(fā)表SCI/EI 論文200 余篇，獲教育部長江學(xué)者特聘教授和首屆全國創(chuàng)新爭先獎。

三、未來智能網(wǎng)聯(lián)汽車發(fā)展建議

基于上述智能網(wǎng)聯(lián)汽車發(fā)展的探索與實(shí)踐工作，結(jié)合我國智能汽車創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略，對未來智能網(wǎng)聯(lián)汽車的發(fā)展，提出以下建議。

1.突出產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢，發(fā)展中國標(biāo)準(zhǔn)智能汽車。區(qū)別于傳統(tǒng)汽車產(chǎn)業(yè)，智能汽車發(fā)展具備明顯的本地屬性，其發(fā)展路徑依賴于本國的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)，并受到政策法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)體系、基礎(chǔ)設(shè)施和交通場景等的影響。因此，需要依托我國在道路交通設(shè)施、無線移動通信、北斗導(dǎo)航定位和路網(wǎng)地理信息等方面建設(shè)優(yōu)勢，開展復(fù)雜系統(tǒng)體系架構(gòu)基礎(chǔ)前瞻技術(shù)研發(fā)，構(gòu)建先進(jìn)完備的智能汽車基礎(chǔ)設(shè)施體系，從智能化路網(wǎng)設(shè)施、車用無線通信網(wǎng)絡(luò)、高精度時(shí)空服務(wù)、車用基礎(chǔ)地圖和大數(shù)據(jù)云控平臺等角度完善基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，進(jìn)一步突出我國智能汽車在網(wǎng)聯(lián)化方面的技術(shù)優(yōu)勢與演進(jìn)特色。面對汽車智能化與網(wǎng)聯(lián)化的發(fā)展趨勢，我國也將建立中國標(biāo)準(zhǔn)智能汽車信息物理系統(tǒng)架構(gòu)，協(xié)調(diào)以智能汽車為核心的各類復(fù)雜系統(tǒng)問題，真正實(shí)現(xiàn)“人-車-路-云”一體化發(fā)展。

2.突破共性技術(shù)，推動基礎(chǔ)平臺建設(shè)。伴隨著技術(shù)的跨界融合，智能汽車產(chǎn)業(yè)面臨大量基礎(chǔ)前瞻技術(shù)與共性交叉技術(shù)挑戰(zhàn)，如何攻克相關(guān)挑戰(zhàn)也已經(jīng)成為各國智能汽車產(chǎn)業(yè)的競爭焦點(diǎn)。當(dāng)前，我國正在通過智能計(jì)算平臺、新型智能終端、云控平臺、高精度動態(tài)地圖及定位和信息安全等基礎(chǔ)平臺建設(shè)，加速共性技術(shù)突破。上述基礎(chǔ)平臺是中國標(biāo)準(zhǔn)智能汽車的重要特征，也是智能汽車的支柱“新型零部件”。因此，需要攻克智能汽車底層關(guān)鍵共性技術(shù)，構(gòu)建五大基礎(chǔ)平臺，為不同類型企業(yè)產(chǎn)品研發(fā)提供跨領(lǐng)域的共性交叉基礎(chǔ)模塊、中間組件和通用平臺，形成產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)支撐，加速產(chǎn)業(yè)協(xié)同創(chuàng)新發(fā)展。

3.挖掘創(chuàng)新資源，培育創(chuàng)新發(fā)展平臺。智能汽車跨產(chǎn)業(yè)深度交叉融合的特征決定了其技術(shù)無法由單一行業(yè)或企業(yè)完成，需要形成跨行業(yè)發(fā)展合力。發(fā)展好智能汽車需要充分挖掘創(chuàng)新資源，加強(qiáng)開放合作、協(xié)同研發(fā)。在創(chuàng)新主體探索方面，我國支持建設(shè)了國家級智能網(wǎng)聯(lián)汽車創(chuàng)新中心，組建產(chǎn)業(yè)聯(lián)合體和聯(lián)盟，培育智能汽車創(chuàng)新發(fā)展平臺等新型市場主體，以創(chuàng)新驅(qū)動為核心，密切汽車制造、信息通信與互聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域骨干企業(yè)相互合作，形成跨產(chǎn)業(yè)協(xié)同機(jī)制，有力提升我國智能汽車創(chuàng)新能力。未來，需要進(jìn)一步集中力量突破智能汽車關(guān)鍵核心技術(shù)瓶頸，提升智能汽車基礎(chǔ)試驗(yàn)條件和綜合服務(wù)能力，支撐我國智能汽車行業(yè)發(fā)展。

4.重視示范應(yīng)用，打造多層次示范體系。測試驗(yàn)證與應(yīng)用示范已成為智能汽車功能開發(fā)、技術(shù)驗(yàn)證及認(rèn)知提高不可獲取的環(huán)節(jié)，可以有效加速技術(shù)研發(fā)進(jìn)程與產(chǎn)業(yè)化步伐。因此，鼓勵支持智能汽車測試評價(jià)技術(shù)、特定場景應(yīng)用、封閉區(qū)域出行服務(wù)、示范區(qū)建設(shè)與評價(jià)和車聯(lián)網(wǎng)先導(dǎo)區(qū)建設(shè)，形成覆蓋仿真測試、道路測試及特定場景示范到大規(guī)模城市級綜合應(yīng)用的多層次立體式示范體系，支撐我國智能汽車創(chuàng)新發(fā)展。未來，以北京冬奧會和通州副中心智能交通、雄安新區(qū)智慧城市等重大工程建設(shè)為契機(jī)，開展智能汽車示范運(yùn)行，呈現(xiàn)智能科技成果，打造“人-車-路-云”一體化系統(tǒng)，加速產(chǎn)業(yè)應(yīng)用步伐。

5.破除應(yīng)用挑戰(zhàn)，加速智能汽車市場化步伐。智能汽車給產(chǎn)業(yè)帶來顛覆性變革，面對車輛控制權(quán)的切換和自動駕駛的出現(xiàn)，一方面，我國在法律法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)體系及產(chǎn)品監(jiān)管等方面還存在眾多挑戰(zhàn)與空白；另一方面，倫理道德和數(shù)據(jù)安全等問題也都將長期伴隨智能網(wǎng)聯(lián)汽車的發(fā)展，甚至對商業(yè)化推廣產(chǎn)生決定性影響。因此，面對上述智能汽車應(yīng)用的挑戰(zhàn)，需要繼續(xù)健全法律法規(guī)、完善標(biāo)準(zhǔn)體系、推動認(rèn)可認(rèn)證、加強(qiáng)產(chǎn)品管理，以及構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)安全體系，努力破除發(fā)展障礙，培育良好的市場發(fā)展環(huán)境，同時(shí)從組織實(shí)施、扶持政策、人才保障、國際合作和發(fā)展環(huán)境上加強(qiáng)保障。這些措施，既能體現(xiàn)我國大力發(fā)展智能汽車的決心，也將有效打消消費(fèi)者對智能汽車的諸多疑慮，提升社會接受度，最終形成利于智能汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的良好社會環(huán)境。