重視測量數字化，增強智能網聯汽車產業協同價值

關鍵詞：智能網聯；研發工具；量子化；產業協同；測量精度；車路協同

0引言

在相關政府部門指導和支持下，以相關協會、學會為紐帶，我國圍繞智能網聯汽車產業已經搭建出協同創新平臺。同時，協同創新平臺又聯合“產學研用金”全產業鏈頂級資源，共同搭建起了國家級聯合科技攻關、應用轉化、投融資和公共服務的平臺[1]。智能網聯汽車是科技產業，要發揮產業協同研發創新的效應，應當確保各個研發機構使用同一種科技語言說話。

目前，產業協同創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普及應用（圖1），這有利于化解我國車企數量龐大、產業集中度低所導致的單一企業智能網聯研發成本高問題。但作為上述應用技術的基礎，重視汽車測量科技的源頭創新，將更有利于增強我國智能網聯汽車產業的協同創新價值。

1智能網聯研發工具鏈是“硬骨頭”

經過100多年的發展，現有汽車的機械部件同質化已經非常嚴重，而智能網聯是形成產品差異化的關鍵。對于車企而言，保障自身智能網聯體系的獨特性和領先性，對于市場競爭非常重要。車企的這種戰略選擇，與智能網聯產業協同的戰略目標可能存在差異。要填補單一企業與產業協同間的供需缺口，產業協同應當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”？經過對調研車企研究院和檢測認證機構的現狀進行調研后不難發現，我國汽車產業的研發工具，從軟件到測量再到檢測硬件設備，都高度依賴少數國外供應商。即使是管理國外的CAx工業軟件，形成數字化的協同研發能力，合理降低軟件授權費等“低技術含量”的工作，很多企業也沒有做到。大量的汽車零部件企業甚至是整車企業的研發部門，仍然采用管控網絡連接等手段“保障信息安全”。

CAx指的是計算機輔助設計軟件，即CAD、CAM、CAE、CAPP、CAS、CAT和CAI等各項技術的綜合叫法，因為這些技術的縮寫基本都是以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集成起來復合和協調地進行工作。目前廣東省已經圍繞家電、家居等CAx工業軟件的自主可控開展產業協同[2]，相比這些行業的CAx軟件，汽車CAx軟件的復雜度和精度要求更高。但國外供應商能做到，國內為什么做不到？歸根到底，這還是產業協同力度夠不夠的問題，而不是能不能的問題。從目前各類汽車產業協同的深度看，普遍忽視了底層測量科技的協同。單一車企可以不考慮測量工具的獨立自主，但作為產業協同，應當重視測量工具這個層面的獨自自主和前瞻數字化服務。

2汽車研發可帶動測量的量子化應用

2018年，國際單位制已經全面量子化，可實現扁平溯源[3]。通過調研了解，目前各類汽車研究機構的測量、檢測設備依然都是傳統校準模式。在這種新測量機制下，即使是同一個研究機構的設備，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、不同企業的測量設備。

目前，博世等歐洲零部件企業已經參與歐盟計量機構的研發、生產設備的數字化校準產業協同。由于智能網聯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，如果不能實現車輛在途高頻校準，現有的質量保障手段，是不能從根本上解決車輛的安全問題。對于上述結論，筆者已經求教了國內主要汽車檢測認證機構專家，得到了確定性的答復。也就是說，行業專家認為車載測量傳感器和自動駕駛安全部件是應該實時在途計量校準和檢測，但目前的法規并不支持這樣做，所以產業就沒有能力供給。

上述產業專家共識，就屬于單一企業難以完成的工作。作為智能網聯產業協同機構，就應當承擔起責任，把產業協同的范圍向“測量”這一科技源頭延伸。比如，相關汽車零部件企業已經在提供“時間敏感網絡”芯片裝置，目的是解決車內網的“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“車路網云圖”協同。這意味著我們要追求的是整個生態的“時間敏感網絡”。如果我們單純認為這些跨國零部件企業就能解決“車路網云圖”的時間敏感問題，那就是刻舟求劍，顯然難以實現目標。

當下，我們還是應該腳踏實地，先定義好，究竟智能網聯汽車對于整個“車路網云圖”各個節點，所需要的時間精度應該是多少。現有5G通信網絡標稱提供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，我們談論“時間敏感網絡”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業生態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，正是最關鍵的問題。

3智能網聯汽車對制造強國、質量強國意義重大

前段時間筆者參加國內車路協同行業的研討會，會上有關專家認為，當下的車路協同還處于人與機器的協同階段，機器與機器協同屬于共產主義理想，短期難以實現。這個判斷并沒有引發爭論，可以作為短期的產業共識，但這并不意味著人與機器的協同，就不需要解決時空管理問題。

如果車路協同給人類駕駛者提供信息，下一個路口左側的人類視覺盲區將有“鬼探頭”式車輛出現，駕駛者在多大程度上應該相信這個提醒的可信度呢？如果沒有路側雷達、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探索階段，相關標準剛剛制定。車主如果當下就質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，這種情況下，執法部門能否拿出更強有力的證據予以反駁，從而維持執法權威性，這也是個很實際的問題。

目前，在騰訊交通等互聯網公司推動下，個別地區已經開始數字道路建設[5]。所謂“數字道路”，就是對傳統車路協同道路的數字孿生化或者元宇宙化應用。也就是說，通過在傳統道路增加攝像頭、毫米波雷達等路側傳感器，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仿真。借助這個完全數字化的道路，為車主提供車路協同服務，為城市管理者提供數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）。

面對已經大勢所趨的車輛智能網聯化，交通執法、道路稅費征繳都在加速數字化，智能網聯汽車產業協同應當向這些已經關注時空同步問題的標準法規延伸。在解決車輛時空敏感網絡問題的同時，與路側標準同步升級。用汽車的高時間敏感標準，推動路側時空精度標準提升，這才是中國智能網聯汽車的科技門檻。如果我們的汽車滿足于秒級的精度，路側就可以滿足于秒級精度，對于車輛和路側數據的用戶，就只能把精度再降低一個數量級。那意味著汽車行業只能獲取分鐘級的數據精度，交通治理部門可能只有小時級的數據精度。這樣導致的最直接的結果，就是目前車輛的ETC結算就會延遲若干小時以上；車輛1min移動的距離會讓很多數字化應用場景失去效率管理的意義。這會根本上動搖智能網聯汽車存在的價值。

4結束語

當前，正是我們推動中國智能網聯汽車產業協同創新的黃金時期。企業有熱情，消費者有需求，政府有規劃，因此產業就應當拿出更大的勇氣，面向協同難度更高的科學測量領域延伸，在拿下智能網聯技術應用這個“皇冠”的同時，也帶動中國科學測量問鼎國際一流。這才是中國汽車對制造強國、質量強國應有的貢獻。