濰坊工程職業(yè)技術學院 劉巖
隨著汽車技術的不斷發(fā)展,汽車產業(yè)也在進行著變革,同時也會對社會發(fā)展產生重大影響,1886年內燃汽車的出現(xiàn),使我們告別了馬車時代;1913年流水線大規(guī)模制造生產,使汽車開始普及,并進入人們家中;在20世紀末期汽車的能源系統(tǒng)開始發(fā)生改變,新型能源系統(tǒng)使得汽車綠色環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展成為可能;進入21世紀,基于新一代信息通信技術的智能化、網(wǎng)聯(lián)化系統(tǒng),也會使整個的交通系統(tǒng)及交通模式產生重大的變革。汽車行業(yè)發(fā)展到現(xiàn)在,已經(jīng)進入了智能化、網(wǎng)聯(lián)化的時代,智能網(wǎng)聯(lián)汽車以其環(huán)保、便捷等優(yōu)勢引領了新一輪的汽車產業(yè)變革。
我國政府非常重視智能網(wǎng)聯(lián)汽車的發(fā)展,已經(jīng)發(fā)布多項政策來促進智能網(wǎng)聯(lián)汽車行業(yè)的成長。2015年,國務院發(fā)布《中國制造2025》,把智能網(wǎng)聯(lián)汽車列入了未來10年國家智能制造發(fā)展的重點領域。2017年4月,工信部、發(fā)改委和科技部三部委聯(lián)合發(fā)布的《汽車產業(yè)中長期發(fā)展規(guī)劃》中指出汽車行業(yè)發(fā)展的重點任務中包括對智能網(wǎng)聯(lián)汽車關鍵技術攻關和智能網(wǎng)聯(lián)汽車示范推廣,并將智能網(wǎng)聯(lián)汽車推進工程列為八大工程之一。2019年9月,中共中央、國務院印發(fā)的《交通強國建設綱要》中指出要加強智能網(wǎng)聯(lián)汽車研發(fā),形成自主可控完整的產業(yè)鏈。
2020年11月2日,國務院辦公廳發(fā)布了《新能源汽車產業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2021-2035年)》,指出要加強智能網(wǎng)聯(lián)汽車關鍵零部件及系統(tǒng)開發(fā),實施智能網(wǎng)聯(lián)技術創(chuàng)新工程,并且要完善智能網(wǎng)聯(lián)汽車發(fā)展要求的相關法律法規(guī),以適應智能網(wǎng)聯(lián)汽車發(fā)展的需求。11月11日,國家智能網(wǎng)聯(lián)汽車創(chuàng)新中心公布了《智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術路線圖2.0》,該路線圖2.0詳細的規(guī)劃部署了智能網(wǎng)聯(lián)汽車產業(yè)頂層設計和市場化應用目標。該路線圖為我國汽車產業(yè)抓住歷史機遇、加速轉型升級、支撐制造強國建設提供了決策參考,指明了發(fā)展方向。
為跟上汽車行業(yè)智能化、網(wǎng)聯(lián)化的步伐,各大企業(yè)都加大了在智能網(wǎng)聯(lián)汽車上的資源投入,并推出了各自的產品,使得自動駕駛技術逐步用于乘用車。總體上看,低級別如L1-L2級自動駕駛技術已經(jīng)比較成熟,像通用、沃爾沃、特斯拉、日產、豐田等各大汽車制造廠商都已經(jīng)開始在各自的量產車型上規(guī)?;b配L1和L2級自動駕駛系統(tǒng),并已著手L3、L4級甚至L5級自動駕駛系統(tǒng)的研發(fā)工作,并計劃在近幾年實現(xiàn)L3-L4級別自動駕駛汽車的量產。
占據(jù)汽車銷量大頭的傳統(tǒng)車企雖然擁有強大的汽車生產制造能力,但在智能化上能力和經(jīng)驗都不足。除了各大汽車生產廠商在進行智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術的研發(fā),華為、百度、高通、地平線等科技企業(yè)也利用其在通訊、互聯(lián)網(wǎng)等領域的優(yōu)勢進行相關技術的研究。
作為國內通信行業(yè)的巨頭,在通訊、5G等領域具有巨大的技術優(yōu)勢,華為于2019年5月成立智能汽車BU,以網(wǎng)絡、車聯(lián)網(wǎng)和車載計算三大業(yè)務作為切入點進軍智能網(wǎng)聯(lián)汽車領域,2020年發(fā)布華為車載版鴻蒙系統(tǒng)、華為智能汽車解決方案HI、華為自研激光雷達等,并成立了華為電動技術有限公司,華為在智能網(wǎng)聯(lián)汽車領域的技術日趨完善。此外,華為與北汽集團、長安汽車、廣汽集團展開合作,為其提供智能網(wǎng)聯(lián)汽車解決方案。2021年4月上海車展北汽發(fā)布了極狐阿爾法S及華為HI版,是首款搭載整套華為智能汽車解決方案的全新高性能智能電動汽車。
隨著硬件設備成本降低,百度計劃用“聰明的車+智能的路”來實現(xiàn)自動駕駛,百度在2020年已經(jīng)實現(xiàn)了高性能計算車規(guī)級平臺Apollo ACU的量產,在最新一代百度Apollo系統(tǒng)上,激光雷達、車路協(xié)同系統(tǒng)均有采用,并且擁有L4級別的AVP(自主泊車)和ANP(自動導航輔助駕駛)功能,Apollo已經(jīng)取得了美國加州車輛管理局頒發(fā)開放道路無人駕駛測試許可,而且Apollo也是最早獲得國內T4級別路測號牌的自動駕駛系統(tǒng)。2020年底,搭載Apollo系統(tǒng)的自動駕駛出租車服務在北京全面開放。
當前,智能網(wǎng)聯(lián)汽車發(fā)展呈現(xiàn)有以下發(fā)展趨勢。
(1)自動駕駛級別逐級推進。美國和我國均將自動駕駛分成5個級別,目前,L2級自動駕駛技術已經(jīng)比較成熟,并已經(jīng)進行規(guī)模化量產,L3級成為下一個規(guī)?;慨a的目標。自動駕駛級別越高,對自動駕駛系統(tǒng)及技術的要求會成倍的提高,這就需要在低級別自動駕駛的基礎上,經(jīng)過大量的、長時間的測試及檢驗,方能滿足商業(yè)化的要求。
(2)高速公路與低速封閉區(qū)域等特定場景下的自動駕駛成為量產切入點。城市道路、交通環(huán)境復雜多變,要實現(xiàn)自動駕駛系統(tǒng)需要考慮的情形、狀況非常多,難以保證自動駕駛系統(tǒng)的有效性。在低速封閉區(qū)域,環(huán)境固定,可以提前采集高精度地圖,有利于實現(xiàn)特定場景下的自動駕駛,如園區(qū)擺渡車、環(huán)衛(wèi)車、物流車等;高速公路上交通環(huán)境較為簡單,標志牌、車道線清晰,無紅綠燈、行人等影響交通狀況的因素,適合應用LDW、LKA、ACC、AEB等駕駛輔助系統(tǒng)。在特定場景下,對自動駕駛的技術要求有所降低,高級別自動駕駛有望提前得到應用。
(3)以深度學習方法為代表的人工智能技術發(fā)展和應用。近年來,AI人工智能技術發(fā)展迅速,在多個領域都有了廣泛的應用,深度學習方法在環(huán)境感知領域的優(yōu)勢明顯,將以其獨特的優(yōu)勢代替?zhèn)鹘y(tǒng)的機器學習方法。由于路況、交通環(huán)境復雜多樣,傳統(tǒng)的機器學習方法無法滿足實際的需要,而人工智能技術可以在使用中不斷的優(yōu)化、完善自身的數(shù)據(jù)庫,使自動駕駛系統(tǒng)更加的完善。但目前深度學習方法也有其自身的不足,需要與其他傳統(tǒng)方法融合使用以確??煽啃?。
(4)自主式與網(wǎng)聯(lián)式智能技術互為補充,共同發(fā)展。自主式智能技術能夠實時的感知車輛周邊環(huán)境的狀況,獲取最新的信息,而網(wǎng)聯(lián)式智能技術能夠將其他車輛或交通系統(tǒng)等獲取的信息加以利用,獲得交通信號燈等交通信息、前方道路的擁堵信息等,這樣就可以更加全面的掌握整體的交通狀況,以進行最合理的路徑規(guī)劃。自主式智能技術與網(wǎng)聯(lián)式智能技術融合在一起,可以取長補短,共同發(fā)展。
(5)業(yè)內合作、跨界協(xié)同是趨勢也是必然。汽車企業(yè)在進行智能化、網(wǎng)聯(lián)化方面的研究需要投入巨大的研發(fā)成本,因此通過合資或者與其他車企進行合作,通過規(guī)?;膬?yōu)勢來實現(xiàn)研發(fā)成本的降低。另外,隨著智能網(wǎng)聯(lián)、自動駕駛、共享出行的來臨,汽車車企與科技企業(yè)之間的合作越來越密切,百度、阿里、騰訊、華為等科技企業(yè)均已涉足智能網(wǎng)聯(lián)汽車領域,并與汽車企業(yè)進行深入的合作。
(6)智能網(wǎng)聯(lián)汽車的安全問題受到越來越高的關注。傳統(tǒng)汽車的安全問題主要是交通事故導致的車輛、人員的安全,智能網(wǎng)聯(lián)汽車又出現(xiàn)的新的安全問題———信息安全,它不僅會影響到駕駛人的財產安全、人身安全,嚴重的更會影響到國家安全。因此,如何保證智能網(wǎng)聯(lián)汽車的信息安全,保證國家、個人的安全,是智能網(wǎng)聯(lián)汽車行業(yè)面臨的一個重大的挑戰(zhàn),也是急需解決的問題。
發(fā)展智能網(wǎng)聯(lián)汽車是大勢所趨,國家出臺多項政策來推動我國智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術的發(fā)展,各汽車制造企業(yè)及科技企業(yè)也投入大量的資源來從事智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術的研發(fā),在多方共同努力下,我國的智能網(wǎng)聯(lián)汽車產業(yè)發(fā)展態(tài)勢良好,整個汽車產業(yè)結構和交通出行模式也將發(fā)生改變,這對社會的發(fā)展也有著重大的意義。