汽車(chē)智能化技術(shù)革命及體系構(gòu)建

喬英俊，趙世佳，施 敏，范 鑫

（1.中國(guó)工程院戰(zhàn)略咨詢(xún)中心，北京 100088；2.工業(yè)和信息化部裝備工業(yè)發(fā)展中心，北京 100846；3.中國(guó)機(jī)械科學(xué)研究總院中機(jī)生產(chǎn)力促進(jìn)中心，北京 100048）

汽車(chē)是當(dāng)今世界最具代表性的交通工具和工業(yè)化產(chǎn)品，汽車(chē)的智能化被普遍認(rèn)為是汽車(chē)第4輪技術(shù)革命的主要方向。汽車(chē)智能化不僅是汽車(chē)作為一種大眾交通工具自動(dòng)化操控行駛水平的提升，還包括以汽車(chē)生產(chǎn)制造為主體的汽車(chē)產(chǎn)業(yè)鏈的整體智能化躍升，還將在更大的范圍內(nèi)滲透于智慧能源、智慧交通、智慧基礎(chǔ)設(shè)施、智慧城市等領(lǐng)域，正在成為全球智能化革命的重要載體和組成部分。受汽車(chē)智能化技術(shù)革命的影響，未來(lái)汽車(chē)產(chǎn)品形態(tài)、汽車(chē)交通出行模式乃至與汽車(chē)相關(guān)的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)和社會(huì)運(yùn)行方式都將發(fā)生重大變化。同時(shí)，汽車(chē)的智能化進(jìn)程也受各相關(guān)領(lǐng)域科技發(fā)展水平以及工業(yè)、交通、能源、環(huán)境和城鎮(zhèn)化進(jìn)程的影響。因此，系統(tǒng)研究汽車(chē)智能化技術(shù)革命的發(fā)展規(guī)律對(duì)我國(guó)加快推進(jìn)汽車(chē)智能化技術(shù)創(chuàng)新和科學(xué)制定汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展路徑具有重要意義。

1 汽車(chē)智能化技術(shù)革命發(fā)展歷程和驅(qū)動(dòng)力

1.1 汽車(chē)正在迎來(lái)智能化技術(shù)革命

自汽車(chē)發(fā)明至今，受益于社會(huì)發(fā)展進(jìn)步和科技水平不斷提升，其大致經(jīng)歷了4次技術(shù)革命。

第1次是汽車(chē)機(jī)械化技術(shù)革命（約從19世紀(jì)末至20世紀(jì)20年代）。受第1次工業(yè)革命（機(jī)械化革命）的影響，蒸汽機(jī)、內(nèi)燃機(jī)相繼發(fā)明，能源由人力和牛、馬等生物能向煤和石油等化石能轉(zhuǎn)變，人類(lèi)利用各種傳動(dòng)軸、傳動(dòng)輪等機(jī)械裝置傳導(dǎo)，靈活高效地實(shí)現(xiàn)了化學(xué)能向熱能和機(jī)械能轉(zhuǎn)換，搭載內(nèi)燃機(jī)的汽車(chē)應(yīng)運(yùn)而生。搭載內(nèi)燃機(jī)的汽車(chē)解放了人類(lèi)的雙腳（手），拓展了人類(lèi)的出行半徑，極大提升了人們出行的靈活性和便捷性。

第2次是汽車(chē)電氣化技術(shù)革命（約從20世紀(jì)20年代至70年代）。受第2次工業(yè)革命（電氣化革命）的影響，人類(lèi)利用電動(dòng)（發(fā)電）機(jī)實(shí)現(xiàn)了電和磁的靈活轉(zhuǎn)換，自此以后人類(lèi)絕大多數(shù)生產(chǎn)生活都離不開(kāi)電，電力代替了人力。在電氣化影響下，內(nèi)燃機(jī)和變速器等主要部件的自動(dòng)化水平不斷提升，汽車(chē)的部分操作也可以使用按鍵來(lái)實(shí)現(xiàn)，大大簡(jiǎn)化了汽車(chē)的可操作性。得益于電氣化水平的提升，汽車(chē)生產(chǎn)制造也產(chǎn)生了革命性變化，美國(guó)人福特引入電力驅(qū)動(dòng)的流水線(xiàn)快速批量生產(chǎn)汽車(chē)，從此汽車(chē)被大規(guī)模生產(chǎn)制造出來(lái)，成為最普遍的工業(yè)產(chǎn)品和大眾交通工具。

第3次是汽車(chē)信息化技術(shù)革命（約從20世紀(jì)70年代至90年代）。受第3次工業(yè)革命（信息化革命）的影響，人類(lèi)在用硅制造電子管、晶體管的基礎(chǔ)上，發(fā)明了電子計(jì)算機(jī)和可編程控制器（PLC），部分代替了人腦的邏輯運(yùn)算、精準(zhǔn)操作控制、強(qiáng)制記憶等能力，部分功能甚至比人腦更精細(xì)更強(qiáng)大。信息化的飛速發(fā)展也推動(dòng)了汽車(chē)科技水平的提升，當(dāng)前汽車(chē)控制系統(tǒng)幾乎全由電子控制裝置實(shí)現(xiàn)，并在提高經(jīng)濟(jì)性、動(dòng)力性、可靠性、舒適性和排放控制等方面起到了顯著作用。先進(jìn)計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展使CAD（計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)）、CAM（計(jì)算機(jī)輔助制造）、CAE（計(jì)算機(jī)輔助工程）、CIMS（計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)）等在汽車(chē)工業(yè)領(lǐng)域大量應(yīng)用，大幅提升了汽車(chē)的性能和品質(zhì)。

第4次是汽車(chē)智能化技術(shù)革命（約從21世紀(jì)初至今）。在以新一代信息和通信、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等為特征的第4次工業(yè)革命（智能化革命）的影響下，萬(wàn)物互聯(lián)時(shí)代正在到來(lái)，包括人在內(nèi)的萬(wàn)事萬(wàn)物都將可以通過(guò)數(shù)據(jù)連接為可以感知和回應(yīng)環(huán)境變化的泛智能體，整個(gè)世界將有可能演變?yōu)閺?fù)雜、泛在的智能化虛擬機(jī)器。智能化將顯著降低工業(yè)體系產(chǎn)銷(xiāo)之間的信息不對(duì)稱(chēng)，加速兩者之間的相互聯(lián)系和反饋，催生出消費(fèi)者驅(qū)動(dòng)的商業(yè)模式，以人工智能為核心的產(chǎn)業(yè)群初見(jiàn)端倪。在智能化革命的影響下，汽車(chē)可以實(shí)現(xiàn)肢體、語(yǔ)音甚至神經(jīng)操控，最大程度實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。同時(shí)，汽車(chē)將成為新的移動(dòng)終端，將人、車(chē)、路、信息等融為一體，無(wú)人駕駛將成為現(xiàn)實(shí)。汽車(chē)智能化發(fā)展將有效改善居民的出行效率，改變居民的生產(chǎn)生活方式，催生新的產(chǎn)業(yè)，形成新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。

汽車(chē)經(jīng)歷的4次技術(shù)革命分別對(duì)應(yīng)于人類(lèi)社會(huì)經(jīng)歷的4次工業(yè)革命，受4次工業(yè)革命的影響又引領(lǐng)和帶動(dòng)著工業(yè)革命的發(fā)展。由于先進(jìn)技術(shù)在汽車(chē)領(lǐng)域應(yīng)用需要一定周期，因此，汽車(chē)技術(shù)革命略滯后于工業(yè)革命的進(jìn)程。又由于汽車(chē)具有最普及交通工具和工業(yè)產(chǎn)品的屬性，汽車(chē)技術(shù)革命均后來(lái)居上成為引領(lǐng)工業(yè)革命的重要力量。未來(lái)，隨著新能源、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、5G等一系列新技術(shù)在汽車(chē)領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)入集中爆發(fā)期，智能汽車(chē)將成為下一個(gè)產(chǎn)業(yè)革命的焦點(diǎn)，汽車(chē)智能化革命將成為交通和工業(yè)智能化大潮的引領(lǐng)和先導(dǎo)性力量，將在新一輪科技創(chuàng)新與現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)升級(jí)中發(fā)揮至關(guān)重要的作用。

1.2 汽車(chē)智能技術(shù)革命的主要驅(qū)動(dòng)力

一是持續(xù)增長(zhǎng)的交通運(yùn)輸需求為汽車(chē)智能化提供了廣闊發(fā)展空間。汽車(chē)與人民群眾的日常出行、社會(huì)資源的順暢流通密切相關(guān)，是滿(mǎn)足人民群眾美好出行和運(yùn)輸需求的重要載體。目前，我國(guó)千人汽車(chē)保有量約為200輛左右，遠(yuǎn)低于日本（約600輛）和美國(guó)（約800輛）等發(fā)達(dá)國(guó)家。預(yù)計(jì)2035年我國(guó)城鎮(zhèn)化率將超過(guò)70%，隨著我國(guó)城鎮(zhèn)化率不斷提升，以及經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，居民出行和公路貨物運(yùn)輸量將持續(xù)增長(zhǎng)，道路運(yùn)輸需求也將持續(xù)增長(zhǎng)。汽車(chē)智能化有助于減少道路交通事故、降低溫室氣體排放、提升交通運(yùn)行效率、改善生態(tài)環(huán)境。以減少道路交通安全事故為例，據(jù)統(tǒng)計(jì)，全球每年有超過(guò)百萬(wàn)人因道路交通事故死亡，其中約90%的道路交通事故是由駕駛員人為因素所導(dǎo)致。自動(dòng)駕駛汽車(chē)一般搭載由激光雷達(dá)、毫米波雷達(dá)、車(chē)載攝像頭等數(shù)十個(gè)傳感器組成的感知系統(tǒng)，可360°探測(cè)車(chē)身四周物體，在多種傳感器的融合下，自動(dòng)駕駛汽車(chē)的感知能力遠(yuǎn)高于人類(lèi)，可避免由視覺(jué)盲區(qū)等因素導(dǎo)致的事故發(fā)生。美國(guó)國(guó)家公路交通安全管理局曾對(duì)特斯拉展開(kāi)調(diào)查，發(fā)現(xiàn)車(chē)輛在安裝輔助駕駛系統(tǒng)后，可使事故發(fā)生率降低約40%。以自動(dòng)駕駛為代表的汽車(chē)智能化有望顯著減少人為因素導(dǎo)致的道路交通事故，促進(jìn)道路交通安全水平的提升。此外，從產(chǎn)業(yè)角度來(lái)看，汽車(chē)產(chǎn)業(yè)智能化水平的提升是汽車(chē)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)和催生新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)的主要方向。汽車(chē)在全國(guó)商品零售額中的占比連續(xù)多年超過(guò)10%，在推動(dòng)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)、改善民生福祉方面的作用日益凸顯。汽車(chē)智能化帶來(lái)的生產(chǎn)方式變革、產(chǎn)業(yè)格局調(diào)整和生態(tài)體系重塑，將對(duì)我國(guó)產(chǎn)業(yè)邁向全球價(jià)值鏈中高端，加快發(fā)展現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)體系，推動(dòng)經(jīng)濟(jì)體系優(yōu)化升級(jí)起到重要推動(dòng)作用。

二是新一輪科技和產(chǎn)業(yè)革命的迅速發(fā)展成為汽車(chē)智能化的內(nèi)生驅(qū)動(dòng)。當(dāng)前，以新一代信息通信、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)為代表的新一輪科技和產(chǎn)業(yè)革命發(fā)展勢(shì)頭迅猛，5G技術(shù)、增材制造、深度學(xué)習(xí)、AI算法、生物識(shí)別等新興技術(shù)快速滲透汽車(chē)全產(chǎn)業(yè)鏈，汽車(chē)技術(shù)體系重構(gòu)速度和力度前所未有。其中，快速發(fā)展的電子信息技術(shù)成為汽車(chē)智能化發(fā)展的核心力量，自動(dòng)駕駛正在一步步成為現(xiàn)實(shí)。目前，智能化的應(yīng)用主要集中在汽車(chē)安全、音頻識(shí)別、車(chē)載導(dǎo)航等模塊，諸多智能化功能如全球定位系統(tǒng)、車(chē)輛驅(qū)動(dòng)力控制模塊、語(yǔ)音識(shí)別系統(tǒng)、車(chē)載導(dǎo)航系統(tǒng)等都得以飛速發(fā)展，為汽車(chē)智能化提供了有力的支撐。新一代人工智能技術(shù)加快了智能感知、輔助駕駛、自動(dòng)駕駛等新技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用。5G賦能V2X，基于C-V2X的車(chē)路協(xié)同路線(xiàn)將加速自動(dòng)駕駛的普及應(yīng)用，并將豐富新能源汽車(chē)的信息服務(wù)、安全出行和交通效率等業(yè)務(wù)。

汽車(chē)的生產(chǎn)方式加快向充分互聯(lián)協(xié)作的智能制造體系演進(jìn)，高檔數(shù)控機(jī)床、工業(yè)機(jī)器人、在線(xiàn)檢測(cè)設(shè)備、智能物流設(shè)備等智能制造裝備在企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中逐步集成應(yīng)用。面向生產(chǎn)線(xiàn)、生產(chǎn)車(chē)間廣泛應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集與分析系統(tǒng)、車(chē)間制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）與產(chǎn)品全生命周期管理（PLM）、智能倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)（WMS）、企業(yè)資源計(jì)劃（ERP）等系統(tǒng)的高效協(xié)同與集成將有效提升制造水平、產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。以用戶(hù)訂單為基礎(chǔ)的柔性、混流定制化制造體系成為實(shí)現(xiàn)消費(fèi)者個(gè)性化定制商業(yè)模式的重要手段。汽車(chē)技術(shù)的持續(xù)革新，相關(guān)新技術(shù)的不斷涌現(xiàn)以及科技進(jìn)步速度和效率的顯著提升，將使汽車(chē)智能化水平不斷提升，成為汽車(chē)智能化發(fā)展的根本驅(qū)動(dòng)力。

三是日益趨緊的能源、環(huán)境約束對(duì)汽車(chē)智能化提出了更高要求。截至2020年底，我國(guó)汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)量已連續(xù)12年位居全球第1位，汽車(chē)保有量2.81億輛。天文數(shù)字的汽車(chē)保有量給人民群眾帶來(lái)巨大出行便利的同時(shí)，也帶來(lái)了能源、環(huán)境的巨大挑戰(zhàn)。能源方面，我國(guó)原油進(jìn)口量從2011～2020年10年間增長(zhǎng)了1倍多，原油對(duì)外依存度從50%快速增長(zhǎng)至超過(guò)73%。眾所周知，汽車(chē)領(lǐng)域是化石能源消耗大戶(hù)，相關(guān)數(shù)據(jù)表明，2017年中國(guó)道路交通石油消費(fèi)占比已達(dá)到48%，我國(guó)能源可持續(xù)發(fā)展迫切需要汽車(chē)降低化石能源使用率并提升利用效率，在21世紀(jì)初開(kāi)始大力推進(jìn)節(jié)能和新能源汽車(chē)的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化，目前已經(jīng)初見(jiàn)成效。以節(jié)能和新能源汽車(chē)為載體，加快推進(jìn)智能化進(jìn)程，可以進(jìn)一步提高能源利用率和提升交通系統(tǒng)的整體效能，打通智慧交通和智慧能源系統(tǒng)的底層數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)交通能源協(xié)同發(fā)展。環(huán)境方面，據(jù)聯(lián)合國(guó)環(huán)境署數(shù)據(jù)，2018年全球二氧化碳排放量達(dá)到553億噸，比2017年增加2.7%，大氣中約有12%的二氧化碳來(lái)自傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)排放的尾氣。隨著環(huán)保壓力的加劇，各國(guó)政府正采取日趨嚴(yán)苛的措施限制汽車(chē)尾氣的排放，部分國(guó)家和地區(qū)已經(jīng)提出了禁止生產(chǎn)和銷(xiāo)售燃油汽車(chē)的時(shí)間表。2020年，習(xí)近平總書(shū)記宣布了中國(guó)將力爭(zhēng)2030年前實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰，2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和的宏偉目標(biāo)，汽車(chē)智能化水平的提升，可以有效助推雙碳目標(biāo)的達(dá)成。例如，通過(guò)汽車(chē)尾氣智能化管理系統(tǒng)對(duì)區(qū)域內(nèi)環(huán)境信息進(jìn)行共享，同時(shí)對(duì)智能汽車(chē)尾氣排放進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和精細(xì)化管理，有助于推動(dòng)構(gòu)建綠色、低碳社會(huì)。

2 汽車(chē)智能化技術(shù)革命及其體系構(gòu)建

當(dāng)前，我國(guó)正處在汽車(chē)智能化發(fā)展的關(guān)鍵階段，準(zhǔn)確把握汽車(chē)以智能化為主要方向的第4次技術(shù)革命新趨勢(shì)，深化對(duì)汽車(chē)智能化發(fā)展的新認(rèn)識(shí)，明晰汽車(chē)智能化發(fā)展的新路徑，有利于科學(xué)推進(jìn)汽車(chē)產(chǎn)品智能化、汽車(chē)產(chǎn)業(yè)智能化乃至汽車(chē)交通智能化健康有序發(fā)展。

2.1 汽車(chē)智能化發(fā)展的內(nèi)涵和外延

汽車(chē)智能化（即汽車(chē)第4次技術(shù)革命）具有豐富的內(nèi)涵。從狹義看，汽車(chē)智能化是汽車(chē)作為交通工具和工業(yè)產(chǎn)品的機(jī)械化、電氣化、信息化再到智能化的發(fā)展和升級(jí)。在智能化階段，汽車(chē)搭載先進(jìn)傳感器、控制器、執(zhí)行器等零部件，通過(guò)車(chē)載傳感系統(tǒng)和信息終端實(shí)現(xiàn)與人、車(chē)、路等的智能信息交換，使車(chē)輛具備智能環(huán)境感知、決策、執(zhí)行能力，能夠自動(dòng)分析車(chē)輛行駛的安全及危險(xiǎn)狀態(tài)，并使車(chē)輛按照人的意愿到達(dá)目的地，最終實(shí)現(xiàn)替代人來(lái)操作的目的。《智能汽車(chē)創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略》提出：智能汽車(chē)是指通過(guò)搭載先進(jìn)傳感器等裝置，運(yùn)用人工智能等新技術(shù)，具有自動(dòng)駕駛功能，逐步成為智能移動(dòng)空間和應(yīng)用終端的新一代汽車(chē)。智能汽車(chē)通常又稱(chēng)為智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)、自動(dòng)駕駛汽車(chē)等。《節(jié)能與新能源汽車(chē)技術(shù)路線(xiàn)圖2.0》提出智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)是搭載先進(jìn)的車(chē)載傳感器、控制器、執(zhí)行器等裝置，融合現(xiàn)代通信與人工智能等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)車(chē)與X（車(chē)、路、人、云等）智能信息交換、共享，具備復(fù)雜環(huán)境感知、智能決策、協(xié)同控制等功能，可實(shí)現(xiàn)“安全、高效、舒適、節(jié)能”行駛，并最終可實(shí)現(xiàn)替代人操作的新一代汽車(chē)。

從廣義看，汽車(chē)智能化還包含以汽車(chē)生產(chǎn)制造為主體的汽車(chē)產(chǎn)業(yè)鏈的縱向智能化，以及與汽車(chē)相關(guān)領(lǐng)域的橫向智能化。汽車(chē)縱向智能化體現(xiàn)為汽車(chē)全產(chǎn)業(yè)鏈條的智能化，即從研發(fā)設(shè)計(jì)到生產(chǎn)制造、銷(xiāo)售使用、出行服務(wù)、回收利用等涉及產(chǎn)業(yè)鏈條各主要環(huán)節(jié)的智能化，縱向智能化水平提升表征了汽車(chē)產(chǎn)業(yè)整體水平的進(jìn)步，例如制造生產(chǎn)線(xiàn)的智能化水平將顯著影響汽車(chē)產(chǎn)品生產(chǎn)制造的經(jīng)濟(jì)性和一致性。橫向智能化涉及與汽車(chē)產(chǎn)品和產(chǎn)業(yè)相關(guān)的材料、能源、交通、城市以及基礎(chǔ)建設(shè)等各個(gè)領(lǐng)域的智能化，這些領(lǐng)域智能化水平的提升會(huì)不同程度地影響到汽車(chē)產(chǎn)品和汽車(chē)產(chǎn)業(yè)鏈的整體水平，是智能化大潮的重要組成部分。橫向智能化和縱向智能化圍繞的焦點(diǎn)是汽車(chē)產(chǎn)品的智能化（狹義的汽車(chē)智能化），三者相互獨(dú)立又密切相關(guān)，共同構(gòu)成了廣義的汽車(chē)智能化。

2.2 汽車(chē)產(chǎn)品的智能化發(fā)展

汽車(chē)產(chǎn)品智能化是指汽車(chē)作為一種最普遍的交通工具和工業(yè)產(chǎn)品的智能化進(jìn)程。隨著智能化水平的提升，汽車(chē)的各項(xiàng)功能也加速升級(jí)和擴(kuò)展，融匯人工智能、互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、信息通信等多種變革性技術(shù)，在更大范圍內(nèi)，汽車(chē)產(chǎn)品本身的功能將與人、路、云等密切協(xié)作和互動(dòng)，推動(dòng)汽車(chē)從單純交通工具和工業(yè)產(chǎn)品向移動(dòng)智能終端、儲(chǔ)能單元和數(shù)字空間轉(zhuǎn)變，在未來(lái)人-車(chē)-路協(xié)同交通系統(tǒng)中發(fā)揮核心作用。

汽車(chē)智能化技術(shù)革命涉及多領(lǐng)域技術(shù)交叉，主要有單車(chē)智能化關(guān)鍵技術(shù)以及車(chē)輛與外界的信息交互（車(chē)輛群體智能以及人-車(chē)-路-云協(xié)同智能）關(guān)鍵技術(shù)。具體包括智能化整體架構(gòu)、環(huán)境感知探測(cè)技術(shù)、智能化控制和決策技術(shù)、專(zhuān)用通信與信息系統(tǒng)、大數(shù)據(jù)云計(jì)算平臺(tái)技術(shù)、智能化安全技術(shù)、高精度地圖和定位、智能化測(cè)試評(píng)價(jià)技術(shù)以及智能汽車(chē)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)法律體系等若干子系統(tǒng)。涉及到的更加具體的功能和關(guān)鍵技術(shù)還有行駛環(huán)境和車(chē)輛狀態(tài)感知、駕駛行為預(yù)測(cè)與決策、行駛軌跡規(guī)劃、關(guān)鍵線(xiàn)控執(zhí)行機(jī)構(gòu)、車(chē)輛三向運(yùn)動(dòng)控制、車(chē)輛多目標(biāo)智能控制、電子電器架構(gòu)、人機(jī)交互、智能計(jì)算平臺(tái)、專(zhuān)用芯片與模塊、車(chē)載信息交互、信息安全、測(cè)試評(píng)價(jià)方法與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等。同時(shí)，還包括支撐這些技術(shù)實(shí)現(xiàn)的一系列高精度傳感器、激光雷達(dá)、毫米波雷達(dá)、各種功能和用途等硬件以及各種人工智能算法和軟件等。

目前，國(guó)內(nèi)外各車(chē)企和研究機(jī)構(gòu)均在投身汽車(chē)產(chǎn)品智能化技術(shù)研發(fā)，并且已經(jīng)有大量的關(guān)鍵性技術(shù)被攻克，車(chē)輛的許多智能化功能正在測(cè)試和應(yīng)用到整車(chē)產(chǎn)品中為大眾服務(wù)。但是需要注意的是，汽車(chē)產(chǎn)品的智能化是一個(gè)長(zhǎng)期而復(fù)雜的過(guò)程，還需要有更多的技術(shù)創(chuàng)新和測(cè)試驗(yàn)證來(lái)支撐。目前，多數(shù)人關(guān)注的汽車(chē)智能化的階段性目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)汽車(chē)全無(wú)人駕駛，但是實(shí)現(xiàn)全無(wú)人駕駛不會(huì)是智能化的終點(diǎn)，在未來(lái)實(shí)現(xiàn)汽車(chē)全無(wú)人駕駛后，汽車(chē)產(chǎn)品功能和性能還將繼續(xù)朝著更加高級(jí)的方向進(jìn)步。

2.3 汽車(chē)“縱向”智能化發(fā)展

以數(shù)字化和智能化技術(shù)為基礎(chǔ)，在互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算的支持下，汽車(chē)產(chǎn)業(yè)設(shè)計(jì)研發(fā)、生產(chǎn)制造、銷(xiāo)售服務(wù)等全產(chǎn)業(yè)鏈條相關(guān)模式和生態(tài)都將發(fā)生重大變化，即本文所提出的涉及汽車(chē)全產(chǎn)業(yè)鏈的汽車(chē)縱向智能化。首先，個(gè)性化的批量定制將成為一種趨勢(shì)，未來(lái)基于互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，汽車(chē)制造企業(yè)與客戶(hù)、市場(chǎng)的聯(lián)系將更加緊密，用戶(hù)可以通過(guò)創(chuàng)新設(shè)計(jì)平臺(tái)將個(gè)性化需求提交給汽車(chē)制造企業(yè)，或直接參與產(chǎn)品設(shè)計(jì)，而柔性的制造體系可以高效滿(mǎn)足用戶(hù)的訴求。其次，服務(wù)型制造將成為主流業(yè)態(tài)。目前，汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主動(dòng)權(quán)逐步從生產(chǎn)端向消費(fèi)端轉(zhuǎn)移，創(chuàng)新和服務(wù)逐步成為產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)。智能制造不僅改變著汽車(chē)的生產(chǎn)方式，也將顛覆汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的商業(yè)模式。汽車(chē)企業(yè)與配套企業(yè)及用戶(hù)的采購(gòu)、生產(chǎn)、銷(xiāo)售、財(cái)務(wù)等業(yè)務(wù)在電子商務(wù)平臺(tái)上進(jìn)行整合，將大幅提高產(chǎn)業(yè)鏈效率，降低成本。

智能技術(shù)的應(yīng)用使汽車(chē)產(chǎn)業(yè)鏈向后端如通信服務(wù)、汽車(chē)共享等出行服務(wù)領(lǐng)域延伸。在向自動(dòng)駕駛邁進(jìn)的過(guò)程中，人-車(chē)-路-云協(xié)同的程度越來(lái)越高，出行服務(wù)越來(lái)越多地成為車(chē)企的重點(diǎn)關(guān)注領(lǐng)域甚至作為核心業(yè)務(wù)來(lái)布局，傳統(tǒng)的汽車(chē)產(chǎn)業(yè)與信息服務(wù)方、道路運(yùn)營(yíng)方等之間的合作越來(lái)越緊密。目前，智能的車(chē)搭配智能的路的車(chē)路協(xié)同模式已經(jīng)初步顯現(xiàn)，智能化的車(chē)輛已經(jīng)跟路側(cè)感知、交通信號(hào)控制等密切融合，催生出新的車(chē)路協(xié)同的產(chǎn)業(yè)模式。未來(lái)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的邊界將日趨擴(kuò)展，產(chǎn)業(yè)鏈、價(jià)值鏈和創(chuàng)新鏈不斷延伸，共同向人-車(chē)-路-云等多要素融合的未來(lái)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)體系邁進(jìn)。智能化技術(shù)也將進(jìn)一步深刻改變汽車(chē)產(chǎn)業(yè)生態(tài)，促進(jìn)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)與制造業(yè)、服務(wù)業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域不斷融合。新的汽車(chē)產(chǎn)業(yè)融合體系將帶動(dòng)投資、就業(yè)和稅收以及其它附加價(jià)值的增長(zhǎng)，催生一個(gè)以汽車(chē)移動(dòng)終端為核心，并向各相關(guān)方延伸的新價(jià)值體系，相關(guān)利益鏈也將深度調(diào)整和重構(gòu)，擁有智能化的關(guān)鍵核心技術(shù)以及整體解決方案的利益方將成為新的贏家。

2.4 汽車(chē)“橫向”智能化發(fā)展

汽車(chē)的智能化還將進(jìn)一步融合智慧能源、智能交通、智慧基礎(chǔ)設(shè)施等要素。未來(lái)智能化將逐漸成為汽車(chē)出行和運(yùn)輸服務(wù)的主要趨勢(shì)，特別是智能汽車(chē)智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)與智慧交通系統(tǒng)緊密融合，將重塑交通格局，基于實(shí)時(shí)的信息交互，形成融合各種交通工具及基礎(chǔ)設(shè)施信息于一體的多元運(yùn)輸服務(wù)新一代生態(tài)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)出行效率的有效提升。新一代生態(tài)系統(tǒng)將包含智能交通設(shè)施、車(chē)輛、行人、云資源、控制管理系統(tǒng)、智能調(diào)度系統(tǒng)、能源分配系統(tǒng)等，實(shí)現(xiàn)更加科學(xué)、更加綠色、更加高效的城市道路交通運(yùn)行。

智慧能源系統(tǒng)架構(gòu)以智能微電網(wǎng)為載體，分布式能源為支撐，并通過(guò)對(duì)整個(gè)能源體系的“數(shù)字化管理”將多種供能形式有機(jī)結(jié)合與分配，實(shí)現(xiàn)能源的梯級(jí)利用和資源互補(bǔ)。新能源汽車(chē)可以控制得更為精準(zhǔn)、運(yùn)行得更為經(jīng)濟(jì)，從而更好地實(shí)現(xiàn)低碳和節(jié)能。

智能交通是將先進(jìn)的信息技術(shù)、數(shù)據(jù)通訊傳輸技術(shù)、電子傳感技術(shù)、控制技術(shù)及計(jì)算機(jī)技術(shù)等有效地集成運(yùn)用于整個(gè)地面交通管理系統(tǒng)，從而建立的一種在大范圍內(nèi)、全方位發(fā)揮作用的實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、高效的綜合交通運(yùn)輸管理系統(tǒng)。智能交通系統(tǒng)是一個(gè)綜合性系統(tǒng)，從業(yè)務(wù)層面可以分為終端層（主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)采集、服務(wù)應(yīng)用等）、支撐層（主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)信息的傳輸、計(jì)算、存儲(chǔ)、處理等）和應(yīng)用層（主要負(fù)責(zé)交通管理和服務(wù)）。該系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)對(duì)各路口、路段的車(chē)流量數(shù)據(jù)自動(dòng)采集并進(jìn)行智能分析，提供最佳的路口交通信號(hào)配時(shí)方案，并通過(guò)遠(yuǎn)程干預(yù)和微調(diào)，提高路口通行能力，實(shí)現(xiàn)通行有序化。因此，智能交通能夠有效實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)交通運(yùn)輸業(yè)和互聯(lián)網(wǎng)的滲透和融合，形成具有“線(xiàn)上資源合理分配、線(xiàn)下高效優(yōu)質(zhì)運(yùn)行”的新業(yè)態(tài)和新模式，從而提高公眾出行效率，促進(jìn)城市節(jié)能減排。汽車(chē)智能化發(fā)展將逐步實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛，而自動(dòng)駕駛將使全面的汽車(chē)共享成為可能，并將大大提高老年人、行動(dòng)不便人群等弱勢(shì)群體的移動(dòng)能力，人們的通勤距離、聚居區(qū)域、出行方式等生活習(xí)慣將發(fā)生革命性變化，從而塑造全新的城市交通模式和生活形態(tài)。美國(guó)、日本、歐洲正在積極展開(kāi)以汽車(chē)為主的未來(lái)城市交通出行模式探索與嘗試，如密歇根州的MCity未來(lái)交通測(cè)試場(chǎng)，神奈川的機(jī)器人出租車(chē)項(xiàng)目，德國(guó)、荷蘭與奧地利共同推進(jìn)的協(xié)同式智能交通走廊等。

智能基礎(chǔ)設(shè)施是物理基礎(chǔ)設(shè)施和數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施相結(jié)合的結(jié)果，可以提供改進(jìn)的信息，以便使用者做出更好、更快和成本更低廉的決策。物理基礎(chǔ)設(shè)施包括能源設(shè)施、水利設(shè)施、電力設(shè)施、通訊設(shè)施、市政設(shè)施、便民服務(wù)設(shè)施等，數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施包括傳感器、物聯(lián)網(wǎng)、BIM/GIS、大數(shù)據(jù)、機(jī)器學(xué)習(xí)等。路網(wǎng)將具備全域感知能力，滿(mǎn)足復(fù)雜的車(chē)路協(xié)同需求，可實(shí)現(xiàn)交通道路通信設(shè)施、視頻監(jiān)控設(shè)施、交通信號(hào)、交通標(biāo)識(shí)標(biāo)線(xiàn)的智能互聯(lián)。未來(lái)，基于智慧基礎(chǔ)設(shè)施，面向消費(fèi)者的智能充電和智能交通服務(wù)，面向電網(wǎng)的智能互通服務(wù)，面向管理者的智能交通調(diào)度服務(wù)等智能服務(wù)將成為主流。

智慧城市建設(shè)要求通過(guò)以移動(dòng)技術(shù)為代表的物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算等新一代信息技術(shù)應(yīng)用實(shí)現(xiàn)全面感知、泛在互聯(lián)、普適計(jì)算與融合應(yīng)用。智慧城市的建設(shè)包括政務(wù)、交通、醫(yī)療、安防等眾多方面，需要大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能等各項(xiàng)信息技術(shù)的支持，更需要基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)與完善。智慧城市是當(dāng)代社會(huì)城市發(fā)展的新形態(tài)，對(duì)于提升政府的服務(wù)和管理能力，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)改造和知識(shí)型人才的聚集具有極為重要的意義。汽車(chē)智能化的發(fā)展推動(dòng)智能交通系統(tǒng)的形成與發(fā)展，智能交通系統(tǒng)的發(fā)展與完善又為智慧城市系統(tǒng)提供強(qiáng)有力的支撐，智能交通系統(tǒng)作為智慧城市發(fā)展的重要一環(huán)，推動(dòng)著智慧城市的蓬勃發(fā)展。智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)將加速智能交通基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)和應(yīng)用，進(jìn)而推動(dòng)現(xiàn)代化城市交通系統(tǒng)的發(fā)展，同時(shí)將與智能電網(wǎng)、智能家居、智能辦公等智慧城市的各個(gè)方面實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)。

3 啟示和建議

3.1 緊抓新一輪汽車(chē)智能化機(jī)遇，加快推動(dòng)汽車(chē)與智能技術(shù)融合發(fā)展

在全球智能化浪潮的引領(lǐng)下，汽車(chē)智能化進(jìn)程不可逆轉(zhuǎn)，必將引領(lǐng)智能化技術(shù)的創(chuàng)新和突破。在這一輪智能化大潮中，我國(guó)在新能源汽車(chē)、互聯(lián)網(wǎng)、5G等領(lǐng)域的先發(fā)布局，已經(jīng)使我國(guó)在汽車(chē)智能化發(fā)展方面具備了一定的先發(fā)優(yōu)勢(shì)。后續(xù)要持續(xù)加強(qiáng)以企業(yè)為主體的汽車(chē)智能化創(chuàng)新體系建設(shè)，著力推動(dòng)國(guó)家制造業(yè)創(chuàng)新中心、國(guó)家技術(shù)創(chuàng)新中心等新型研發(fā)機(jī)構(gòu)的發(fā)展，加強(qiáng)共性技術(shù)供給。加強(qiáng)基礎(chǔ)研究、前沿技術(shù)和成果轉(zhuǎn)化的體系建設(shè)，推動(dòng)產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新和大中小企業(yè)集成創(chuàng)新的有機(jī)銜接。推動(dòng)5G、人工智能、自動(dòng)駕駛技術(shù)在汽車(chē)領(lǐng)域的應(yīng)用。加大對(duì)電動(dòng)化、網(wǎng)聯(lián)化、智能化領(lǐng)域?qū)I(yè)和復(fù)合型人才的培養(yǎng)力度，補(bǔ)齊新興領(lǐng)域人才需求短板，滿(mǎn)足產(chǎn)業(yè)變革對(duì)新型人才的需求。

3.2 以提升汽車(chē)全產(chǎn)業(yè)鏈智能化水平為契機(jī)，加速推進(jìn)產(chǎn)業(yè)體系智能化轉(zhuǎn)型升級(jí)

從歷史來(lái)看，無(wú)論是福特的流水線(xiàn)和豐田精益生產(chǎn)模式都帶來(lái)了產(chǎn)業(yè)發(fā)展的革命性變化，并引領(lǐng)了一個(gè)時(shí)期全球產(chǎn)業(yè)體系的發(fā)展方向。在新一輪汽車(chē)產(chǎn)業(yè)智能化發(fā)展過(guò)程中，將以智能汽車(chē)為核心，引發(fā)涉及全產(chǎn)業(yè)鏈的巨大變革，產(chǎn)業(yè)分工和利益分配將被重塑。這將為處于上升階段的我國(guó)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)乃至相關(guān)聯(lián)的新材料、化工、能源、交通服務(wù)等行業(yè)將帶來(lái)巨大的發(fā)展機(jī)遇。我國(guó)在這一輪變革中將有很大機(jī)會(huì)更大程度地參與國(guó)際產(chǎn)業(yè)分工并掌握主動(dòng)權(quán)。因此，我們要支持智能化優(yōu)勢(shì)特色企業(yè)做大做強(qiáng)，引導(dǎo)開(kāi)展國(guó)內(nèi)外有序重組整合、企業(yè)并購(gòu)和戰(zhàn)略合作。積極打造具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的智能汽車(chē)領(lǐng)軍企業(yè)和知名品牌。優(yōu)先推動(dòng)智能化關(guān)鍵部件企業(yè)升級(jí)發(fā)展，引導(dǎo)智能汽車(chē)相關(guān)零部件企業(yè)高端化、集團(tuán)化、國(guó)際化、集群化發(fā)展，打造安全可控的汽車(chē)智能化零部件配套體系。開(kāi)展資源循環(huán)利用試點(diǎn)，打造產(chǎn)業(yè)鏈上下游聯(lián)動(dòng)的回收利用體系等。

3.3 在更大范圍內(nèi)統(tǒng)籌布局汽車(chē)產(chǎn)品和橫、縱向智能化發(fā)展

推動(dòng)汽車(chē)智能化發(fā)展，還需要發(fā)揮我國(guó)的體制和制度優(yōu)勢(shì)，不斷完善多部門(mén)協(xié)調(diào)推進(jìn)機(jī)制，加強(qiáng)組織領(lǐng)導(dǎo)，健全工作機(jī)制，破除制約跨產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展的制度因素。組建跨產(chǎn)業(yè)融合聯(lián)合體或聯(lián)盟，整合產(chǎn)學(xué)研用等領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)資源，不斷完善跨產(chǎn)業(yè)協(xié)同創(chuàng)新機(jī)制，研究解決技術(shù)協(xié)同攻關(guān)、標(biāo)準(zhǔn)協(xié)同制定等制約跨產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展的關(guān)鍵問(wèn)題。加快實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)范圍內(nèi)“源-網(wǎng)-荷-儲(chǔ)”智慧互動(dòng)，建立完整的智能充放電通信傳輸體系，完善充放電服務(wù)體系。整合交通大數(shù)據(jù)資源，建設(shè)城市交通大腦，實(shí)現(xiàn)交通精細(xì)化管理功能落地。突破大規(guī)模新能源汽車(chē)云接入、云服務(wù)關(guān)鍵共性技術(shù)，研發(fā)區(qū)域與全局協(xié)同的城市交通智慧決策云平臺(tái)。聚焦典型應(yīng)用場(chǎng)景，強(qiáng)化智慧出行云服務(wù)能力，大力發(fā)展出行綜合信息服務(wù)產(chǎn)業(yè)。完善國(guó)家V2X通信認(rèn)證體系，對(duì)交互信息合法性進(jìn)行驗(yàn)證，實(shí)施數(shù)據(jù)流動(dòng)管理，加強(qiáng)個(gè)人信息保護(hù)，促進(jìn)數(shù)據(jù)共享和使用。支持智能化道路基礎(chǔ)設(shè)施，如車(chē)用無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)、高精度時(shí)空服務(wù)系統(tǒng)、地圖系統(tǒng)以及大數(shù)據(jù)云控平臺(tái)等，加快推動(dòng)道路基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)字化、智能化建設(shè)。