- 智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)概論
- 北京和緒科技有限公司
- 3924字
- 2020-08-28 16:38:00
1.2 智能網(wǎng)聯(lián)汽車的發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.1 國外智能網(wǎng)聯(lián)汽車的發(fā)展現(xiàn)狀
研究表明先進(jìn)的智能駕駛輔助技術(shù)可以減少30%左右的交通事故,提高10%的交通效率,降低5%的燃油消耗和排放。如果進(jìn)入智能網(wǎng)聯(lián)汽車的全自動(dòng)駕駛狀態(tài),極有可能將交通效率提高30%以上,并幾乎完全避免交通事故,幫助人類擺脫煩躁的駕駛?cè)蝿?wù)以及交通事故帶來的困擾。
在美國、歐洲、日本等發(fā)達(dá)國家和地區(qū),自動(dòng)駕駛技術(shù)是未來交通發(fā)展的重要方向。在技術(shù)研發(fā)、道路測(cè)試、標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)和政策等方面,為智能網(wǎng)聯(lián)汽車的發(fā)展提供了條件。為了加快自動(dòng)駕駛商業(yè)化,在相關(guān)政策支持下,我國在以上方面的研究也很活躍,為自動(dòng)駕駛技術(shù)的開發(fā)和測(cè)試創(chuàng)造了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
1.美國自動(dòng)駕駛汽車技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
早在2013年,美國國家高速公路交通安全管理局(NHTSA)就發(fā)布了《關(guān)于自動(dòng)駕駛儀車輛控制政策的初步意見》,并制定了支持自動(dòng)駕駛技術(shù)發(fā)展和推廣的自動(dòng)駕駛考核標(biāo)準(zhǔn)。2016年9月,為有效利用技術(shù)變化提供指導(dǎo),美國交通部發(fā)布了一項(xiàng)《聯(lián)邦自動(dòng)駕駛汽車政策》,為自動(dòng)駕駛安全部署提供政策監(jiān)管框架。2017年9月,美國發(fā)布了一項(xiàng)車輛升級(jí)與駕駛政策《自動(dòng)駕駛系統(tǒng):安全愿景2.0》,該政策不僅被業(yè)界視為自動(dòng)駕駛汽車發(fā)展的指導(dǎo)方針,而且代表了美國聯(lián)邦政府對(duì)自動(dòng)駕駛的態(tài)度。
2017年9月,美國眾議院一致通過了《自動(dòng)駕駛法案(SELF DRIVE ACT,H.R.3388)》,為美國自主車輛的成功開發(fā)、技術(shù)創(chuàng)新、技術(shù)測(cè)試和安全部署提供了重要支持,《自動(dòng)駕駛法案》的公布網(wǎng)站如圖1-8所示。該法案要求自動(dòng)駕駛汽車制造商或系統(tǒng)供應(yīng)商向監(jiān)管機(jī)構(gòu)提交安全評(píng)估證書,以證明其自動(dòng)駕駛汽車在數(shù)據(jù)、產(chǎn)品和功能方面采取了充分的安全措施。同時(shí),該法案還要求制定隱私保護(hù)計(jì)劃,其中包括收集、存儲(chǔ)和使用車輛和乘客信息的保護(hù)措施,列出了需要考慮的12個(gè)優(yōu)先安全設(shè)計(jì)要素,包括車輛網(wǎng)絡(luò)安全、人機(jī)界面、防撞性、消費(fèi)者教育和培訓(xùn),以及碰撞后自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的響應(yīng)等。

圖1-8 美國《自動(dòng)駕駛法案》發(fā)布
2018年10月,最新發(fā)布的《未來交通準(zhǔn)備:自動(dòng)駕駛3.0》表明美國交通部將努力消除妨礙自動(dòng)駕駛車輛發(fā)展的政策和法規(guī),并支持將自動(dòng)駕駛車輛納入整個(gè)交通系統(tǒng)。
美國的一些州政府也有自己的政策法案,允許自動(dòng)駕駛車輛的公開道路測(cè)試。加利福尼亞州(加州)是世界上第一個(gè)通過無人駕駛汽車公開道路測(cè)試官方法規(guī)的地區(qū),也是美國國家高速公路交通安全管理局的總部所在地,開放、寬容和權(quán)威使加州成為全球無人駕駛汽車測(cè)試的主要基地。2011年,內(nèi)華達(dá)州率先通過了自動(dòng)駕駛汽車立法,解決了州公路上自動(dòng)駕駛汽車的路試問題。2012年9月,加州出臺(tái)了更加寬松的汽車駕駛法規(guī),確立了“促進(jìn)和保障無人駕駛汽車安全”的立法理念,努力為自動(dòng)駕駛技術(shù)的發(fā)展掃清道路。隨后,美國包括佛羅里達(dá)州、哥倫比亞特區(qū)和密歇根州在內(nèi)的數(shù)十個(gè)州頒布了數(shù)十項(xiàng)自主車輛交通政策和法規(guī),以促進(jìn)美國自動(dòng)駕駛和人工智能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。2018年2月底,加州再次放寬了允許無人駕駛政策,過去監(jiān)管機(jī)構(gòu)要求無人駕駛汽車在公共道路上進(jìn)行測(cè)試時(shí),需要有安全員負(fù)責(zé)車輛行駛與控制監(jiān)管,而這一要求得到放寬,并于2018年4月2日起開始施行。圖1-9為公開道路測(cè)試中的Waymo無人駕駛汽車。

圖1-9 公開道路測(cè)試中的Waymo無人駕駛汽車
2.德國自動(dòng)駕駛汽車技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
歐盟于2012年頒布法規(guī),要求所有商用車在2013年11月之前安裝緊急自動(dòng)制動(dòng)(AEB)系統(tǒng)。自2014年起,在歐盟市場(chǎng)銷售的所有新車都必須配備AEB,沒有該系統(tǒng)的車輛將很難獲得E-NCAP五星級(jí)安全認(rèn)證。沃爾沃的城市安全系統(tǒng)、本田的CMBS和梅賽德斯-奔馳的Pre-Safe都屬于這類系統(tǒng)。
戴姆勒的梅賽德斯-奔馳S系列汽車、配備激光雷達(dá)的奧迪A8可以實(shí)現(xiàn)在遇到交通堵塞時(shí)自動(dòng)跟蹤前方汽車,提供緩解交通擁堵功能。
數(shù)據(jù)顯示,從2010年1月到2017年7月,全世界共有5839項(xiàng)與自動(dòng)駕駛汽車相關(guān)的技術(shù)專利。在專利數(shù)量最多的十家公司中,六家是德國公司,三家是美國公司。德國的博世擁有958項(xiàng)專利,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于排名第二的奧迪。
自德國加入的《維也納道路交通公約》要求駕駛?cè)耸冀K控制車輛以來,德國的自動(dòng)駕駛汽車道路試驗(yàn)已在海外開展。截至2016年3月,聯(lián)合國修訂并簽署了《維也納道路交通公約》,補(bǔ)充了第8條,允許“自動(dòng)駕駛系統(tǒng)根據(jù)需要控制車輛,駕駛?cè)丝梢噪S時(shí)接管”。在德國,只有德國汽車公司才能具備自動(dòng)駕駛本土化測(cè)試條件。2017年6月,德國頒布了世界上第一部自動(dòng)駕駛法,即《道路交通法修訂案》,該修訂案允許自動(dòng)駕駛系統(tǒng)在特定條件下取代人類駕駛車輛,極大地促進(jìn)了德國道路的自動(dòng)駕駛技術(shù)測(cè)試條件與自動(dòng)駕駛技術(shù)推動(dòng)的進(jìn)度。為此,德國率先開放了A9高速公路的部分路段用于自動(dòng)駕駛技術(shù)測(cè)試。此外,德國還公布了世界上第一個(gè)針對(duì)自動(dòng)駕駛的道德標(biāo)準(zhǔn),為自動(dòng)駕駛系統(tǒng)設(shè)計(jì)和倫理道德研究提供了強(qiáng)有力的支持。該準(zhǔn)則將允許自動(dòng)車輛優(yōu)先處理事故,并將其納入系統(tǒng)的自我學(xué)習(xí)。自動(dòng)駕駛的道德準(zhǔn)則部分內(nèi)容有:
①自動(dòng)駕駛系統(tǒng)必須始終確保事故比人類駕駛者少。
②人類安全必須始終優(yōu)先于動(dòng)物或其他財(cái)產(chǎn)。
③當(dāng)自動(dòng)駕駛汽車發(fā)生不可避免的事故時(shí),不允許基于年齡、性別、種族、身體特征或任何其他區(qū)別因素做出歧視性判斷。
④在任何駕駛情況下,無論駕駛者是人還是自動(dòng)駕駛系統(tǒng),責(zé)任方必須遵守既定的道路法規(guī)。
⑤為了確定事故責(zé)任方,自動(dòng)駕駛車輛必須配備“黑匣子”,隨時(shí)記錄和存儲(chǔ)駕駛數(shù)據(jù)。
⑥自動(dòng)駕駛車輛將保留車輛記錄數(shù)據(jù)的唯一所有權(quán),該所有權(quán)可決定數(shù)據(jù)是否由第三方保存或轉(zhuǎn)發(fā)。
⑦盡管車輛在緊急情況下可能會(huì)自動(dòng)反應(yīng),但在一個(gè)更道德和模糊的事件中,人類應(yīng)該重新控制車輛。
與美國工廠企業(yè)由無人駕駛的市場(chǎng)應(yīng)用探索并從中析出低級(jí)駕駛輔助技術(shù)不同,德國的自動(dòng)駕駛采取了一種由低級(jí)的駕駛輔助逐漸向最高等級(jí)駕駛升級(jí)的漸進(jìn)式發(fā)展路線,以上兩種路線是目前無人駕駛領(lǐng)域典型的研究和市場(chǎng)策略。
3.英國自動(dòng)駕駛汽車技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
英國政府設(shè)立了2億英鎊的特別基金,以促進(jìn)英國自動(dòng)駕駛技術(shù)的研究、開發(fā)和部署。自2015年以來的三年里,該基金在英國四個(gè)城市(米爾頓凱恩斯、格林尼治、布里斯托爾、南格洛斯特郡)推廣了三個(gè)自動(dòng)駕駛示范項(xiàng)目:AutoDrive、Gateway和Venturer,解決了自動(dòng)駕駛技術(shù)、商業(yè)模式、法律、保險(xiǎn)和工業(yè)應(yīng)用等問題。
2017年2月,英國政府頒布了《汽車技術(shù)與航空法》,從保險(xiǎn)法規(guī)的角度保護(hù)人民的安全,減輕汽車制造商和軟件開發(fā)商的壓力,加快智能汽車技術(shù)的發(fā)展。
2017年8月,英國交通部和國家基礎(chǔ)設(shè)施保護(hù)中心發(fā)布了《聯(lián)網(wǎng)和自主車輛網(wǎng)絡(luò)安全的關(guān)鍵原則》,涵蓋了個(gè)人數(shù)據(jù)安全、遠(yuǎn)程車輛控制等技術(shù)的基本原則,以確保智能車的設(shè)計(jì)、開發(fā)和制造過程中的網(wǎng)絡(luò)安全和信息安全。
4.法國自動(dòng)駕駛汽車技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
早在2014年,法國就公布了自動(dòng)駕駛汽車的路線圖。政府將在未來三年投資1億歐元測(cè)試自動(dòng)駕駛汽車。
2016年8月,法國通過了一項(xiàng)法令,允許對(duì)自動(dòng)駕駛汽車進(jìn)行道路試驗(yàn),但對(duì)試驗(yàn)路段和試驗(yàn)等級(jí)有明確要求。隨后,法國將自動(dòng)啟動(dòng)“人工智能發(fā)展計(jì)劃”和“促進(jìn)增長和企業(yè)變革行動(dòng)計(jì)劃”,推動(dòng)自動(dòng)駕駛技術(shù)的發(fā)展。
5.日本自動(dòng)駕駛汽車技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
日本把自動(dòng)駕駛作為一項(xiàng)重要的發(fā)展戰(zhàn)略,是重視人工智能應(yīng)用和發(fā)展汽車工業(yè)的國家之一。在2017年的官民智能交通系統(tǒng)(ITS)構(gòu)想及路線圖中,日本明確了自動(dòng)駕駛技術(shù)的推廣計(jì)劃:2020年左右實(shí)現(xiàn)高速公路上的L3自動(dòng)駕駛、L2自動(dòng)駕駛和特定區(qū)域的L4自動(dòng)駕駛。到2025年,將實(shí)現(xiàn)高速公路上的L4自動(dòng)駕駛。
2018年3月,日本政府在“未來投資會(huì)議”上提出了《自動(dòng)駕駛相關(guān)制度整備大綱》,明確了L3級(jí)汽車駕駛事故責(zé)任的定義。同年9月,日本國土交通省正式發(fā)布《自動(dòng)駕駛汽車安全技術(shù)指南》,規(guī)定了L3和L4自動(dòng)駕駛汽車必須滿足的安全條件。
1.2.2 我國智能網(wǎng)聯(lián)汽車的發(fā)展現(xiàn)狀
我國高度重視智能網(wǎng)聯(lián)汽車的發(fā)展,2015年,我國將智能網(wǎng)聯(lián)汽車列為未來十年國家智能制造發(fā)展的重要領(lǐng)域。2016年,發(fā)布了《節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖》,明確了我國智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)路線圖,以指導(dǎo)汽車制造商的發(fā)展和未來的產(chǎn)業(yè)發(fā)展。2017年,《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》進(jìn)一步明確了自動(dòng)駕駛技術(shù)自主應(yīng)用的戰(zhàn)略目標(biāo)。
2018年1月,國家發(fā)展改革委發(fā)布了《智能汽車創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略(征求意見稿)》。其中提到,到2020年,我國汽車市場(chǎng)新型智能汽車比例將達(dá)到50%,中高端智能汽車將以市場(chǎng)為導(dǎo)向;智能交通系統(tǒng)建設(shè)取得積極進(jìn)展,大城市和公路LTE-V2X無線通信網(wǎng)絡(luò)覆蓋率約為90%。2018年我國20個(gè)智能網(wǎng)聯(lián)汽車測(cè)試示范區(qū)如表1-4所示。
表1-4 2018年全國20個(gè)智能網(wǎng)聯(lián)汽車測(cè)試示范區(qū)

(續(xù))

2018年4月,工信部、公安部、交通運(yùn)輸部聯(lián)合發(fā)布了《智能網(wǎng)聯(lián)汽車道路測(cè)試管理規(guī)范(試行)》,批準(zhǔn)了全國20個(gè)智能網(wǎng)聯(lián)汽車測(cè)試示范區(qū)?!吨悄芫W(wǎng)聯(lián)汽車道路測(cè)試管理規(guī)范(試行)》是指導(dǎo)智能網(wǎng)聯(lián)汽車測(cè)試的指導(dǎo)性文件,到目前為止,在北京、上海、重慶、無錫等地已經(jīng)建立了16個(gè)自動(dòng)駕駛汽車試驗(yàn)場(chǎng)地。
我國智能網(wǎng)聯(lián)汽車的推進(jìn)如表1-5所示,可分為四個(gè)階段:自動(dòng)駕駛輔助、網(wǎng)聯(lián)駕駛輔助、人機(jī)共駕和高度自動(dòng)化/無人駕駛。
表1-5 我國智能網(wǎng)聯(lián)汽車的發(fā)展階段

(續(xù))

本章小結(jié)
目前,我國汽車技術(shù)正朝著電動(dòng)化、智能化、網(wǎng)聯(lián)化、共享化的“四化”方向發(fā)展,為汽車工業(yè)的發(fā)展帶來了巨大的挑戰(zhàn)和機(jī)遇。信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)的運(yùn)用將全面升級(jí)傳統(tǒng)汽車產(chǎn)業(yè),并與互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)深度融合。智能網(wǎng)聯(lián)技術(shù)被認(rèn)為是汽車誕生一百多年來最具革命性的技術(shù)變革,在世界新一輪技術(shù)革命的影響下,未來汽車工業(yè)必將經(jīng)歷一次突破性的創(chuàng)新。
智能網(wǎng)聯(lián)汽車是人工智能與傳統(tǒng)汽車相結(jié)合的創(chuàng)新產(chǎn)品,是汽車工業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。網(wǎng)聯(lián)技術(shù)是實(shí)現(xiàn)車輛與外界信息共享和控制協(xié)調(diào)、實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛的重要手段。我國正在加快下一代5G通信網(wǎng)絡(luò)部署,推進(jìn)智能化城市道路基礎(chǔ)設(shè)施等交通建設(shè),滿足網(wǎng)聯(lián)功能測(cè)試需求,促進(jìn)車路協(xié)同發(fā)展。智能網(wǎng)聯(lián)汽車既是技術(shù)創(chuàng)新,又是社會(huì)創(chuàng)新,無論是法律、法規(guī)和政策,還是道德和倫理方面的爭論,我們都必須有勇氣和耐心去推動(dòng)智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)的穩(wěn)定、持續(xù)和健康發(fā)展。
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