智能汽车将深刻改变人类的出行和生活方式

赫荣亮 原创 | 2019-09-23 13:58 | 收藏 | 投票 编辑推荐
关键字:智能汽车 

   随着人工智能等技术取得长足进步,人工视觉、生物识别、自然语言理解、深度学习等关键技术取得突破,应用到汽车工业,“智能化”已是汽车技术升级的重要方向。

  9月22日,武汉市发布了全国首张自动驾驶商用牌照,相较以往各地的自动驾驶测试牌照,汽车智能化发展取得了更大的进步。本文回溯了国内国外自动驾驶、车联网等智能汽车发展进展,认为未来汽车智能化将创造更多场景和商业机会,深刻改变人类的出行和生活方式。

  随着人工智能等技术取得长足进步,人工视觉、生物识别、自然语言理解、深度学习等关键技术取得突破,应用到汽车工业,“智能化”已是汽车技术升级的重要方向。智能化汽车,即具备智能化系统的汽车能够对人类驾驶员的行为进行抽象和模拟,包括利用传感器来表征驾驶员的视觉、听觉,用计算机模拟驾驶员的驾驶决策和规划,用自动化技术代替驾驶员的转向、加速、制动等行为动作。

  当前阶段,智能网联汽车发展成为我国汽车智能化发展的重要载体,2016年《中国智能网联汽车技术路线图》将智能网联汽车技术分为车辆设施关键技术、信息交互技术、基础支撑技术。目前,自动驾驶技术和车联网技术是我国汽车智能化的两个重要技术路径。

  一、自动驾驶技术将成为颠覆人类驾驶行为的新兴技术

  自动驾驶依靠人工智能、视觉计算、雷达、监控装置和全球定位系统协同合作,让电脑可以在没有人类主动操作下,自动安全地操作机动车辆,目前自动驾驶技术已进入大规模测试阶段,作为颠覆人类驾驶行为的新兴技术,已处在商业化的前夜。

  从国际看,特斯拉、宝马、奥迪、福特等汽车企业投入研发高级别自动驾驶技术。从国内看,已形成自动驾驶全产业链优势,在环境感知、运算决策、执行层各环节培育一批企业,大量企业在集中攻关传感器、人工智能芯片、高精地图、深度学习算法等核心技术。其中,百度开发AI算法、高精地图等软件,通过Apollo系统整合芯片、传感系统、视觉系统等硬件供应商,再赋能给车企,实现全产业链整合。

  (一)自动驾驶开始逐步进入试商用阶段

  从全球看,美国起步最早,在2015年加州自动驾驶道路测试算起,已连续四年发布测试报告。道路测试是检测自动驾驶汽车系统性能的必要环节,目前,美国在测试里程和开放城市方面,已大幅领先,全美已有41个州允许进行自动驾驶测试,占到全国州政府数量的80%。2018年共有48家企业参与“加州路测”,496台车辆累计完成测试行驶路程325.81万公里,其中,Waymo、GM Cruise行驶里程分别达203万公里和71.6万公里,比前一年增长2.6倍和2.4倍,平均每次“脱离”行驶里程分别为17846公里和8327公里,增长1倍和3.2倍。

  在测试路网方面,美国测试场景丰富,加州、凤凰城等地进入实地商业部署,测试路网更贴近实际路网。并且,美国道路测试已积累了一定数量的真实交通案例,整体比较可靠,统计显示,2014-2018年加州处于自动驾驶模式下的汽车在行驶过程中发生交通案例38例,除1例以外,其余案例都是人类过错责任。

  相比之下,中国处于跟随状态,截至2019年6月,我国17个城市累积发放183张自动驾驶路测牌照。其中,国内最早启动测试工作的北京市,牌照数量最多是60张,仅是加州牌照数量的1/10左右。2018年“北京路测”共有8家企业参与,54辆车累积完成测试里程15万公里,仅是加州路测里程的4.6%,其中,百度完成行驶里程14万公里,占全部企业测试里程的90%(百度也参与了2018年“加州路测”,测试里程2.9万公里)。

  在测试进度方面,美国开始从公开道路测试向商业部署过渡,国内还处在开放道路测试阶段。加州自动驾驶已完成封闭测试场测试、道路测试、区域测试,目前处在商业预部署,且已有数家企业开始商业开发。截至2019年7月,已有两家企业获得自动驾驶运营牌照:一是AutoX,成为首家获准在加州开展自动驾驶出租车的公司;二是Zoox成为首家提供自动驾驶班车服务的公司。相比之下,北京在2018年2月才正式开放第一个封闭测试场,经过一年半的运营,目前处在自动驾驶开放道路测试阶段,自动驾驶测试至少比加州测试落后两个阶段(分别是开放区域测试阶段、商业预部署)。

  目前看,我国测试道路建设仍需加强,我国自动驾驶厂商数量在 170 家以上,自动驾驶测试需求旺盛,但国内自动驾驶测试场建设数量不足,公开道路测试开放区域和路段较少,自动驾驶功能测试场景有限。截至2018年末,北京自动驾驶测试道路为123公里,上海、重庆和杭州分别为32.6公里、12.5公里和3.2公里,部分城市还限定可进行测试的天气状况以及时间段,据参与测试的企业反馈,北京123公里测试道路一般情况下只有35%的路段可用。

  (二)自动驾驶的零部件和方案已开始量产

  2018 年国内部分自主品牌已实现 L2 级自动驾驶车的量产,具备 ICC 智能领航、 AEB 自动刹车、 ACC 自适应巡航等功能。部分企业推出了 L3/L4 级量产产品和方案,如,知行科技已推出L3级自动驾驶量产级解决方案,纽劢科技、百度均已推出以视觉感知为主的L4级自动驾驶解决方案。

  从自动驾驶量产价格和时间来看,L2级自动驾驶燃油车价格主要集中在10-20万,纯电动车价格在20-50万元之间,相对较高。目前,自动驾驶零部件和方案供应商已基本开发出 L2 级自动驾驶产品并量产,正在筹备2019年实现量产。采用激光雷达方案的L3/L4级自动驾驶方案价格较高,还不具备量产条件,以视角感知为主的自动驾驶量产方案价格较低,短期内可实现。由于国内多数整车厂计划在 2020 年实现 L3 或 L4 级自动驾驶产品的推出或量产,那么上游供应商则需要更加提前实现量产,2019-2020年将是各零部件和方案供应商的量产和商业化的落地年。

  二、5G商用助推车联网技术发展

  车联网技术,作为物联网技术在交通系统领域的典型应用,随着5G无线通信技术的逐步商用,开始进入试验运营阶段。以车内网、车际网和车载移动互联网为基础,按照约定的通信协议和数据交互标准,在车-X(X:车、路、行人及互联网等)之间,进行无线通讯和信息交换的系统网络,实现智能化交通管理、智能动态信息服务和车辆智能化控制。

  车联网有助于提高自动驾驶等级,直至实现无人驾驶,美国、日本、德国企业均在较早时期布局车联网技术,例如,日本政府牵头大规模部署车路协同测试示范项目,日系车企在车联网技术领域已有一定积累,2018年4月,丰田提出发展DSRC(专用短程通信)技术是实现车联网技术路径之一。

  但5G通信时代到来,5G C-V2X技术作为全球车联网的技术路线,我国优势开始体现出来。我国拥有全球领先的5G技术,形成5G车内网、车际网和互联网互连标准,已在北京首钢园、重庆仙桃和礼嘉、浙江云栖小镇和桐乡乌镇等地进行5G车联网应用示范,其中,华为与通信商深度合作,建设基于5G技术的C-V2X智能交通,全国智能交通基础设施建设稳步推进,我国具有统一部署的5G通信等智能化道路基础设施优势。

  2016年10月,我国车联网技术路线图正式发布,首次明确了我国车联网的发展路径。2017年12月发布《国家车联网产业标准体系建设指南(智能网联汽车)》提出了智能网联汽车标准体系发展目标。2018年底,工信部发布《车联网(智能网联汽车)产业发展行动计划》,大力推动车联网发展。

  从车联网现阶段的重点技术来看,V2X(Vehicle to Everything)技术是车联网的基础和关键技术,能够弥补单车智能化在复杂路况下的自动驾驶难题,它主要包括汽车与汽车(V2V)、汽车与路侧设备(V2R)、汽车与基础设施(V2I)以及汽车与行人(V2P)等多种应用场景。

  从V2X技术路线,目前,在国际上存在两大V2X技术阵营,一种是比较成熟的由IEEE主导的DSRC方案,另一种是由3GPP主导的LTE-V方案。我国正在积极推动LTE-V(C-V2X)技术从理论阶段走向工程实施阶段,V2X技术频谱研究工作已经启动,并已初步确定目标频段。

  从我国V2X目前发展情况来看,近几年行业内对V2X 的认知和可度进一步提升, 华为、阿里、腾讯、百度、大唐电信等巨头纷纷布局,企业间的合作研发主要朝着LTE-V和5G两个方向。

  从我国V2X未来发展趋势来看,由于5G网络在延迟性等方面优于LTE技术,满足自动驾驶车辆与一切互联的时间需求和汽车内数字服务的数据处理时间需求,未来V2X将沿着LTE-V向5G发展,5G技术的大规模应用将推动V2X落地和商业化。2018年,中国移动已发布国内第一条 5G 自动驾驶车辆测试道路,多家企业已在园区内测试。北京发布了《北京市智能网联汽车创新发展行动方案(2019年-2022年)》,计划2020年在重点区域完成5G车联网建设,形成连接车与云的车联网服务能力。通过整合网络运营商、设备提供商、研究院所等多方力量,形成智能网联汽车车内网、车际网和互联网互连标准。支持5G车联网芯片、通信基站、路侧单元、车载终端等联网关键设备的研发与产业化。

  三、汽车智能化发展趋势展望

  (一)2020年的趋势展望

  L3/L4级别自动驾驶将商业化落地。目前,国内L2级自动驾驶方案正在量产,小鹏汽车、零跑汽车等车企已发布具备L2.5级别的辅助自动驾驶车辆。部分企业推出L3/L4级别量产方案,由百度和一汽红旗打造的中国首条L4乘用车前装产线,目前正式投产下线,首批量产的L4级自动驾驶乘用车将率先落地湖南长沙,预计2020年,主流车企部分车型将适配L3/L4级别自动驾驶车辆。

  5G推动车联网商业化落地加快。5G技术高可靠低延迟的特性能够解决V2X技术对于延迟的要求,将给V2X商业化落地带来可能。但由于V2X的落地不仅局限于技术,车路协同还需要不同车辆、道路,网络、交通系统和平台间相互配合,从技术完善到平台搭建到生态建立,需要大量时间,预计2020年将成为V2X商业化落地探索的元年。

  (二)远期趋势展望

  智能汽车是继手机之后的第二大互联生态和服务集成,智能化终将改变汽车的定义,在完全自动驾驶成为现实之后,智能汽车将成为移动的智能空间和场景生态服务体验终端,成为工作、生活、娱乐的新载体。在AI算法的加持下,未来智能汽车会具有超级计算能力,可以实现各种复杂的运算。比亚迪董事局主席王传福认为,智能汽车就是长了腿的超级手机,“以前是人懂车,以后是车懂人”,汽车智能化将创造更多场景和商业机会,深刻改变人类的出行和生活方式。

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多家财经媒体专栏作家,评论员,赛迪智库副研究员
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