文/本刊記者 段永利

車輛被稱為是“改變世界的機器”，作為人類“衣、食、住、行”四大基本需求中“行”的重要載體，汽車產(chǎn)業(yè)是國民經(jīng)濟的主戰(zhàn)場之一，也是國防現(xiàn)代化的國之重器，更是世界大國競爭的重要領域。當前我國汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展正處于轉(zhuǎn)型升級、由大變強的關(guān)鍵階段，堅持創(chuàng)新驅(qū)動，凝聚優(yōu)勢學科，建設產(chǎn)學研用相結(jié)合的協(xié)同創(chuàng)新體系勢在必行。

近期，北京市智能網(wǎng)聯(lián)汽車政策先行區(qū)為企業(yè)頒發(fā)了我國首批主駕無人的無人化示范應用道路測試通知書以及先行區(qū)智能網(wǎng)聯(lián)客運巴士道路測試號牌，這標志著國內(nèi)自動駕駛領域從測試示范邁入商業(yè)化試點探索新階段。

作為“智能網(wǎng)聯(lián)汽車”這一術(shù)語及其技術(shù)中國方案的提出者與推動者，中國工程院院士、汽車智能駕駛系統(tǒng)專家李克強長期致力于汽車智能駕駛系統(tǒng)動態(tài)設計與控制的理論研究、技術(shù)攻關(guān)和產(chǎn)品研發(fā)，攻克了“控制協(xié)同、結(jié)構(gòu)共用、車云融合”三大核心關(guān)鍵技術(shù)，主持研制了“智能安全駕駛”“智能集成駕駛”“智能網(wǎng)聯(lián)駕駛”三代系統(tǒng)裝置，并實現(xiàn)其產(chǎn)業(yè)化應用。

率先提出智能網(wǎng)聯(lián)汽車概念

我國是全球汽車產(chǎn)銷第一大國，銷量約占全球的30%，超過美國、日本、德國的總和，而車輛相關(guān)產(chǎn)業(yè)稅收占比、車輛相關(guān)從業(yè)人員占比以及車輛相關(guān)產(chǎn)業(yè)銷售額與全國其他行業(yè)的占比均超過10%。汽車智能化是跨產(chǎn)業(yè)領域的重大變革性技術(shù)，引發(fā)了世界各國激烈角逐，是目前學術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界的研究熱點。

從1980年如愿以償成為清華大學汽車工程系的第一屆本科生，到2000年申請獲得清華大學“百人計劃特聘教授”資格，李克強很慶幸能一直從事自己鐘愛的專業(yè)，對汽車工程技術(shù)和汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展有深刻的了解和認識，在從事智能汽車領域的教學和科研工作過程中，他也深有感悟。

由于其技術(shù)快速迭代且系統(tǒng)復雜交叉，大家對智能汽車涉及的許多概念尚未厘清，很多理解是過時的或片面的，李克強教導學生和團隊人員，做研究首先是厘清概念，明確定位。比如自動駕駛、自主式自動駕駛、網(wǎng)聯(lián)汽車、智能網(wǎng)聯(lián)汽車等，它們可統(tǒng)稱智能汽車，但各自的定義是不同的。其中，智能網(wǎng)聯(lián)汽車及其英文縮寫ICV（Intelligent &Connected Vehicles）就是由李克強團隊提出的，它是基于移動互聯(lián)技術(shù)與自動駕駛汽車相結(jié)合的新一代的智能汽車，是信息物理融合系統(tǒng)CPS（Cyber-Physical Systems）在汽車交通系統(tǒng)中的典型應用，是一種不同于單車智能的新型產(chǎn)品形態(tài)。而智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)是由單項技術(shù)和系統(tǒng)技術(shù)組成的，單項技術(shù)包括感知、決策、通信、定位等。因此，李克強經(jīng)常指導團隊，主張科研定位應在了解智能汽車相關(guān)單項技術(shù)的基礎上，聚焦于智能汽車系統(tǒng)技術(shù)。

從中國工程院和中國科協(xié)最新發(fā)布的前沿科學問題及前瞻技術(shù)問題可以看出，低碳化、電動化、智能化、網(wǎng)聯(lián)化已成為車輛行業(yè)的科技變革新趨勢，這使得我們車輛工程學科的內(nèi)涵也發(fā)生了重要變化，即它已成為一個集機械、電子、信息多學科的深度交叉的學科，未來汽車工業(yè)將進一步成為我們國家工業(yè)皇冠上的一顆明珠。

面臨機遇與挑戰(zhàn)，李克強帶領團隊一直在努力探索，提出“結(jié)構(gòu)共用智能汽車系統(tǒng)新架構(gòu)”“擬人化智能汽車多目標協(xié)同控制”“車云融合智能網(wǎng)聯(lián)云控系統(tǒng)”，以及提出“智能汽車網(wǎng)聯(lián)分級”智能網(wǎng)聯(lián)時代汽車產(chǎn)業(yè)將出現(xiàn)新的產(chǎn)業(yè)形態(tài)——介于1級供應商和2級供應商之間的基礎平臺級供應商等新概念。李克強提出了基礎平臺級的供應商可稱之為1.5級供應商，它們將生產(chǎn)出計算基礎平臺、車載終端基礎平臺、云控基礎平臺、動態(tài)高精度地圖基礎平臺和信息安全基礎平臺這五大新型零部件總成，提供給1級供應商或主機廠由后者去完成最終的智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)品。

此外，李克強還率先提出智能化和網(wǎng)聯(lián)化融合的智能網(wǎng)聯(lián)汽車概念。他認為，智能網(wǎng)聯(lián)汽車已經(jīng)脫離了原來傳統(tǒng)汽車的限制，成為集汽車和其他交通參與者、道路設施、通信設備以及云端大數(shù)據(jù)平臺為一體的信息物理系統(tǒng)。通過網(wǎng)聯(lián)協(xié)同，可以降低對單車感知和計算的需求，也可以解決單車智能對交通環(huán)境信息利用的廣度和深度局限問題。汽車作為網(wǎng)絡互聯(lián)的移動節(jié)點，還將帶動智慧道路、信息通信、信息安全等協(xié)同發(fā)展，有力促進汽車與智能交通融合。

用產(chǎn)學研模式應對行業(yè)挑戰(zhàn)

智能網(wǎng)聯(lián)汽車是全球汽車產(chǎn)業(yè)的未來發(fā)展方向和戰(zhàn)略制高點，它在我國的發(fā)展面臨重大機遇和挑戰(zhàn)。一方面，新一代信息通信技術(shù)與汽車相結(jié)合，推動汽車產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)發(fā)生革命，為中國自主汽車產(chǎn)業(yè)的智能化轉(zhuǎn)型升級以及發(fā)展適合國情的產(chǎn)業(yè)模式提供了重大機遇。另一方面，智能汽車涉及高新技術(shù)、產(chǎn)業(yè)及社會發(fā)展的諸多方面，已形成國家間的競爭，而智能網(wǎng)聯(lián)汽車的核心“卡脖子”技術(shù)環(huán)節(jié)存在缺失會威脅產(chǎn)業(yè)安全，因此相關(guān)重要技術(shù)亟待突破。由于智能網(wǎng)聯(lián)汽車是一個典型的信息物理融合系統(tǒng)（CPS），可以至少從兩個領域開展創(chuàng)新性的研究和突破：一是以智能汽車為基礎的信息物理系統(tǒng)的構(gòu)型，二是在CPS架構(gòu)下智能汽車的系統(tǒng)重構(gòu)。

李克強認為，車輛工程學科的科研模式，特別是對智能汽車的研究，最宜采用“理論創(chuàng)新－技術(shù)突破－成果轉(zhuǎn)化”三位一體模式。他在擔任汽車工程系系主任期間，積極推動建立了聚焦科技成果轉(zhuǎn)化的清華大學蘇州汽車研究院，與校內(nèi)的汽車安全與節(jié)能國家重點實驗室形成整體研究體系。他的課題組在智能汽車科研方面，也按此模式開展相關(guān)工作。課題組老師和研究生，主要開展智能汽車系統(tǒng)動態(tài)設計與控制方面的理論和關(guān)鍵技術(shù)研究，在復雜系統(tǒng)動力學、智能決策與控制方向的理論研究和技術(shù)突破方面取得了一系列成果。

智能網(wǎng)聯(lián)汽車由三大部分組成：新一代信息通信技術(shù)、汽車系統(tǒng)技術(shù)、將兩者融合于一體的集成技術(shù)，若要真正意義上實現(xiàn)智能網(wǎng)聯(lián)功能，三者缺一不可。而其中的兩者融合一體化系統(tǒng)，是智能汽車的核心關(guān)鍵，其技術(shù)的定義和研究開發(fā)模式也與現(xiàn)有的產(chǎn)業(yè)不同。需要實現(xiàn)跨界協(xié)同、融合創(chuàng)新，加強汽車、交通、信息通信、人工智能等領域骨干企業(yè)的相互合作，補短板、強弱項，提升智能汽車創(chuàng)新鏈、產(chǎn)業(yè)鏈、價值鏈。

由于智能汽車的系統(tǒng)復雜性，跨界融合，團隊合作也尤其重要。這些年來，李克強院士在帶團隊時，重視團隊合作承擔重大課題，同時也注重年輕人的進步和成長，先后培養(yǎng)博士后和博士生50余人。同時，他也支持畢業(yè)的學生出去創(chuàng)業(yè)，目前他的很多學生都已成為智能汽車研究領域的佼佼者，并先后建立了蘇州智華、北京智行者、清智科技、啟迪云控等在行業(yè)里具有影響力的高科技公司，這些企業(yè)也反過來支持著課題組的人才培養(yǎng)和科研發(fā)展。

李克強作為首席科學家參與組建的國家智能網(wǎng)聯(lián)汽車創(chuàng)新中心，通過政產(chǎn)學研用相結(jié)合、跨界協(xié)同的模式，堅持“智能網(wǎng)聯(lián)汽車行業(yè)亟需的前沿基礎、共性交叉技術(shù)提供、技術(shù)轉(zhuǎn)移擴散、首次商業(yè)化應用支撐”的發(fā)展定位，聯(lián)合車企、ICT（信息通信技術(shù)）企業(yè)等不同產(chǎn)業(yè)領域的單位，建立行業(yè)亟需的“中國方案”的智能網(wǎng)聯(lián)汽車信息物理系統(tǒng)體系架構(gòu)、統(tǒng)一規(guī)范和協(xié)同機制下的自動駕駛場景庫以及相關(guān)基礎平臺等，加強了技術(shù)鏈和產(chǎn)業(yè)鏈的協(xié)同創(chuàng)新。

提出智能網(wǎng)聯(lián)汽車設計方案

構(gòu)建智能網(wǎng)聯(lián)汽車的中國方案，需要統(tǒng)籌智能網(wǎng)聯(lián)汽車、移動無線通信、智能化道路、交通信息網(wǎng)絡、大數(shù)據(jù)管理平臺、信息安全等協(xié)同發(fā)展，是一項復雜的系統(tǒng)工程，首要的是突破“車路云網(wǎng)圖”融合過程中的共性基礎技術(shù)。

2022年5月28日，在中國電動汽車百人會主辦、百度承辦的主題為“智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的法治環(huán)境與監(jiān)管制度”高端研討會上，李克強提出，突破“車路云網(wǎng)圖”融合過程中的共性基礎技術(shù)，構(gòu)建智能網(wǎng)聯(lián)汽車的中國方案。

從工業(yè)1.0的機械化到工業(yè)2.0的電氣化，再到工業(yè)3.0的信息化，汽車工業(yè)每次都發(fā)生了重大變革，而以信息物理系統(tǒng)為標志的工業(yè)4.0時代，將使汽車交通系統(tǒng)在未來10到20年中發(fā)生革命性的變化。

李克強認為，這種變化可以通過提升四個方面的汽車基本性能來描述，“首先也是最重要的是，為了讓汽車行駛更加安全，根據(jù)相關(guān)系統(tǒng)統(tǒng)計，目前超過90%的交通事故是由駕駛員因素造成的，駕駛員是汽車行駛過程中最不可靠的環(huán)節(jié)，因此，我們要研究汽車智能安全技術(shù)，讓人們的出行更加安全有保障。其次，為了讓汽車行駛更加舒適，我們要研究汽車的智能駕駛技術(shù)，這樣就可以代替人類駕駛員，提高乘坐舒適性，讓汽車變成溫馨的移動空間。然后，還要研究汽車新能源、電動化及智能網(wǎng)聯(lián)等技術(shù)，讓車輛行駛更加綠色節(jié)能環(huán)保。最后，為了讓道路交通更高效，我們要研究車、路、云一體化的信息共享和相互協(xié)同技術(shù)，通過智能網(wǎng)聯(lián)通信手段，有效減少交通的擁堵”。接下來，分層解耦的基礎地圖、高精度動態(tài)地圖的基礎平臺建設，是必須解決的重點。

目前，在“車”領域，我國企業(yè)正在積極加快關(guān)鍵技術(shù)與零部件研發(fā)產(chǎn)業(yè)化，包括電子電氣架構(gòu)、國產(chǎn)芯片、系統(tǒng)與功能軟件、智能網(wǎng)聯(lián)功能的加速規(guī)模應用等；在“路”領域，正持續(xù)加快智能化道路基礎設施建設，強化車路協(xié)同場景應用；在“云”領域，各地方也在加大云控平臺建設，推進網(wǎng)聯(lián)應用和安全實踐。但目前在建的數(shù)據(jù)平臺多為1.0版，建議借鑒北京、上海、長沙等城市的方案，打通底層數(shù)據(jù)，這樣才能支撐產(chǎn)業(yè)發(fā)展，實現(xiàn)安全治理與服務的一體化；在“網(wǎng)”領域，持續(xù)開展C-V2X技術(shù)研發(fā)、測試驗證與應用示范；在“圖”領域，積極應對地圖領域發(fā)展挑戰(zhàn)，促進高精度地圖進入商業(yè)化應用。

截至今年3月底，示范區(qū)常態(tài)化開展測試和商業(yè)化服務的各類高級別自動駕駛車輛約300輛，累計發(fā)放乘用車號牌147張、無人車編碼86個、卡車號牌4張，累計測試里程超過400萬公里。示范區(qū)內(nèi)已經(jīng)開放自動駕駛出行服務商業(yè)化試點，累計服務人次超8萬。

“以前上下班堵半個多小時都是正常的，現(xiàn)在經(jīng)過榮京東街到科創(chuàng)五街經(jīng)常是一口氣過9個綠燈路口，路上省了不少時間！”前不久，北京亦莊智能路口引發(fā)大家熱議。依托已基本完成2.0階段建設的北京市高級別自動駕駛示范區(qū)，亦莊60平方公里范圍內(nèi)建設了332個智能路口。從“一路等待”到“一路綠燈”，這些智能路口在提升交通效率、改善群眾出行方面，正發(fā)揮著積極作用，智能交通建設已初見成效。

汽車產(chǎn)業(yè)鏈復雜，未來智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)將通過多方協(xié)同創(chuàng)新，共同打造出全新的智能化移動交通工具，并在智慧城市大環(huán)境里有效地運營，從而推動智能網(wǎng)聯(lián)汽車融合發(fā)展。通過智能網(wǎng)聯(lián)汽車與各產(chǎn)業(yè)之間有機、深入的融合，可有力帶動我國科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)發(fā)展。智能網(wǎng)聯(lián)汽車落地后的商業(yè)模式豐富，將深刻改變?nèi)祟惖纳罘绞?，也有利于帶動未來城市實現(xiàn)轉(zhuǎn)型發(fā)展。