高科技与产业化杂志分享 http://blog.sciencenet.cn/u/hitech http://www.hitech.ac.cn

博文

自动驾驶梦想还有多远?

已有 2636 次阅读 2018-4-8 14:46 |系统分类:论文交流|关键词:学者

 QQ截图20180408144302.jpg

文/郑方丹


       中国汽车工业能否弯道超车?

  全球汽车工业发展至今,已经经历了三次重大变革。第一次变革发生于20世纪初,以福特汽车实现汽车流水生产线为标志;第二次变革发生于20世纪50年代,美国开始研发自主汽车品牌,汽车产品逐渐多样化;第三次变革发生于20世纪70年代的日本,以丰田、日产为代表,开始追求精益化的汽车生产方式。现如今,新材料、新能源、新兴网络技术的融合碰撞不断推动汽车往电动化、网联化、智能化和共享化方向发展,整个汽车工业面临着深刻变革。

  “四化”大背景下,整个汽车产业都在发生着不同程度的变化。一方面,技术变革大幅削减了传统发动机、变速箱等核心零部件形成的技术壁垒,汽车行业门槛降低。中国汽车工业尽管起步较晚,但在新能源汽车领域起步相对较早。另一方面,汽车市场需求也越来越多元,随着生活水平的不断提高,人们对汽车的需求也在不断升级,消费者追求新潮、有趣,同时更安全、便捷的出行方式。消费者期望车上搭载智能产品、车辆自主控制、汽车影院等休闲娱乐,甚至未来能达到个性化定制。在这种局面下,多元化的消费实际上是在重塑汽车市场的需求。因此,中国若能抓住汽车“四化”,尤其是智能化变革的历史新机遇,对智能网联汽车进行前瞻布局,有望实现弯道超车。

  自动驾驶、ADAS、无人驾驶三者关系

  中国智能网联汽车市场热度高涨,J.D.Power的“消费者自动驾驶倾向调查”表明,中国民众普遍对自动驾驶持开放态度。尽管民调显示自动驾驶符合大众期待,但实际上民众对自动驾驶的整体认知程度仍然很低,除了少部分汽车行业从业者及科技爱好者,大部分消费者分不清自动驾驶、ADAS、无人驾驶三者之间的关系,可见相关概念仍有待明晰普及。

  自动驾驶是指不需要驾驶员执行物理性驾驶操作的情况下,能够对车辆行驶任务进行指导与决策,并代替测试驾驶员操控行为使车辆完成安全行驶的功能。根据自动驾驶能力的不同,国际汽车工程师学会J3016文件中,将汽车自动驾驶阶段分为L1~L5五级。该五个级别的自动驾驶又可以形象地近似对应为:L1:Feetoff,典型代表是自适应巡航控制系统ACC和自动紧急制动AEB功能;L2:Handsoff,在L1的基础上,驾驶员的手也可以离开方向盘;L3:Eyesoff,不需要驾驶员时刻盯着,自动驾驶系统全面控制动态驾驶任务;L4:Mindoff,不需要驾驶员立即响应,只要输入出发地和目的地,驾驶责任完全交给车辆;L5:Driveroff,不再需要驾驶员,在所有的道路环境下汽车均可实现完全的自动驾驶。

  可见,在低级别的自动驾驶程度下,系统只是辅助驾驶员进行驾驶操作,起到提醒和协助的功能,因此L1~L2级别的自动驾驶称为ADAS(先进驾驶辅助系统)阶段;从L3级别开始,系统代替人类驾驶员成为操作主体,因此L3~L5级均可以称为无人驾驶,区别仅在于道路环境等外界限定条件的不同。

  总结来说,自动驾驶覆盖了L1~L5阶段,包含ADAS和无人驾驶;ADAS指的是系统协助驾驶员进行驾驶操作,包括车道保持、自动泊车、刹车和行车辅助等功能;无人驾驶指的是汽车能够在限定环境乃至全部环境下完成全部的驾驶任务。

  智能网联汽车产业链全景解析

  智能网联汽车是指搭载先进的车载传感器、控制器、执行器等装置,并融合现代通信与网络技术,实现车与X(车、路、人、云等)智能信息交换、共享,具备复杂环境感知、智能决策、协同控制等功能,可实现“安全、高效、舒适、节能”行驶,并最终可实现替代人来操作的新一代汽车。

  从全景图看,产业链主要由三大核心系统、一个平台和后市场组成,其中三大核心系统指感知系统、控制系统和执行系统;一个平台指车联网平台;产业链的下游即后市场,涵盖了车辆保险、保养、维修、共享租赁等服务。

  智能网联汽车可以是新能源汽车,也可以是传统燃油汽车,但最关键的在于“智能”、“网联”,相当于在普通汽车上搭载了高功能系统,让其实现智能化和网联化。感知系统,以人类而言,就是视觉、听觉、触觉这样的感知。车辆的感知系统主要包括摄像头、雷达和定位仪,通过摄像头使雷达和定位仪帮助车辆去感知自己的位置,从而实现感知的功能。决策系统,相当于人类的大脑,决策系统代替驾驶员去做出判断,做出后续行动的决定,主要包括软件算法、芯片和处理器。其中,软件算法和芯片是自动驾驶技术研究的关键点,深度学习等人工智能算法的应用是目前的研究热点。执行系统相当于人类的腿、脚,是实现行为的功能系统,包括执行器和ABS,帮助汽车去实现加速、制动、转向等一系列功能。车不是孤立的,要感知周围的环境,这就引出了“车联网”的概念,车本身会搭载一些智能的网联模块,模块通过LTE-5G与其他的模块进行交互,再上传到云端的车联网计算平台。在云端的车联网计算平台里有很多数据在交互,有很多信息在云端运行,包括高精度地图、定位导航、车辆管理、咨询信息、智慧交通平台、车辆运行信息平台等。对于汽车的后市场,除了传统汽车的维修保养,还有一个重要方面是汽车共享,未来汽车会逐渐实现自动驾驶,出行和分享会更方便。自动驾驶、车联网、后市场这三个模块并不是割裂开的,很多信息和数据是共用的,比如车联网的信息共享对后市场就十分重要。

  路测逐渐开放,梦想还有多远?

  继2017年北京发布《北京市自动驾驶车辆道路测试管理实施细则》之后,今年2月28日上海紧随其后,发布《上海市智能网联汽车道路测试管理办法》,并于3月1日发放了全国首批智能网联汽车开放道路测试号牌。上汽集团和蔚来汽车获得首批三张开放道路测试号牌,标志着我国自动驾驶汽车正式走出封闭的示范园区,进入开放道路测试阶段。开放道路测试意味着自动驾驶企业或团队可以获取大量高质量数据,突破以往的数据瓶颈,迎来自动驾驶技术的加速发展。

  从产业化角度看,距离完全的无人驾驶,我们仍有很长的路要走。目前,汽车市场上的自动驾驶产品仍以ADAS为主,作为智能网联汽车的落脚点,ADAS将率先得到大规模应用。基于我国每年汽车销量平均增速为6%的预测,到2020年我国汽车销量将达3000万辆左右。赛迪顾问预计,2020年智能网联汽车市场渗透率将达到15%,根据现在的价格水平和发展趋势,届时智能网联汽车单车配套智能产品成本为2万元,ADAS市场规模将达900亿元。

  从产业链格局角度看,汽车产业原有的链状格局将被重构。原来Tier1厂商在整个汽车产业链占据非常重要的地位,在底层零部件厂商和整车厂之间扮演中间角色,将零部件实现的功能集成后对接给整车厂。新技术的融合,互联网科技企业的介入,将推进整个产业链的开放化、扁平化,算法、芯片等厂商能够直接跟整车厂进行联合开发。产业链格局逐渐从链式向圈层化发展,加快产业链企业间的合作互通,为整个产业注入新动能,推动智能网联汽车产业快速发展。

作者单位:赛迪顾问股份有限公司



https://m.sciencenet.cn/blog-594908-1108022.html

上一篇:从“软件定义”产业到“软件定义产业链”
下一篇:我国新能源汽车的新形势

2 魏焱明 zjzhaokeqin

该博文允许注册用户评论 请点击登录 评论 (1 个评论)

数据加载中...

Archiver|手机版|科学网 ( 京ICP备07017567号-12 )

GMT+8, 2024-3-1 02:26

Powered by ScienceNet.cn

Copyright © 2007- 中国科学报社

返回顶部