1智能網(wǎng)聯(lián)汽車由哪些關(guān)鍵技術(shù)與系統(tǒng)構(gòu)成?
導(dǎo) 語:近日,媒體披露了美國首例智能網(wǎng)聯(lián)汽車撞傷行人致死案例調(diào)查結(jié)果,為涉事車輛決策系統(tǒng)忽略行人所致,智能網(wǎng)聯(lián)汽車安全問題再次成為關(guān)注焦點(diǎn)。近期,我國發(fā)布了由工信部、公安部、交通部制定的《智能網(wǎng)聯(lián)汽車道路測試管理規(guī)范(試行)》,也受到社會廣泛關(guān)注。公安部道路交通安全研究中心針對目前智能網(wǎng)聯(lián)汽車國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀及面臨的問題進(jìn)行了梳理分析,以供參考。
什么是智能網(wǎng)聯(lián)汽車?
1智能網(wǎng)聯(lián)汽車由哪些關(guān)鍵技術(shù)與系統(tǒng)構(gòu)成?
智能網(wǎng)聯(lián)汽車通常也被稱為“自動駕駛汽車”,從專業(yè)角度講是指搭載先進(jìn)的車載傳感器、控制器、執(zhí)行器等裝置,并融合現(xiàn)代通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù),實(shí)現(xiàn)車與人、車、路、云端等智能信息交換、共享,具備復(fù)雜環(huán)境感知、智能決策、協(xié)同控制等功能,可實(shí)現(xiàn)安全、高效、舒適、節(jié)能行駛,并最終可實(shí)現(xiàn)替代人來操作的新一代汽車。
智能網(wǎng)聯(lián)汽車關(guān)鍵技術(shù)包括環(huán)境感知技術(shù)、無線通信技術(shù)、智能互聯(lián)技術(shù)、信息融合技術(shù)、人機(jī)界面技術(shù)、信息安全與隱私保護(hù)技術(shù)等;其系統(tǒng)一般由環(huán)境感知層、智能決策層、控制和執(zhí)行層所構(gòu)成。
2智能網(wǎng)聯(lián)汽車有哪些技術(shù)分級?
智能網(wǎng)聯(lián)汽車的技術(shù)分級各主要國家不完全相同。美國國家公路交通安全管理局(NHTSA)將其分為無自動駕駛階段0級、駕駛員輔助駕駛階段1級、半自動駕駛階段2級、高度自動駕駛階段3級、完全自動駕駛階段4級;德國聯(lián)邦公路研究院分為部分自動駕駛階段、高度自動駕駛階段、完全自動駕駛階段3個級別;《中國制造2025》將其分為輔助駕駛階段(DA)、部分自動駕駛階段(PA)、高度自動駕駛階段(HA)、完全自動駕駛階段(FA)4個等級,后在PA之后加入了有條件自動駕駛階段(CA),完善成5個技術(shù)等級。
為更好區(qū)分不同級別的自動駕駛技術(shù),國際汽車工程師學(xué)會(SAE International)于2014年發(fā)布了自動駕駛的6級分類體系,即無自動駕駛(L0)、輔助駕駛(L1)、部分自動駕駛(L2)、有條件自動駕駛(L3)、高度自動駕駛(L4)、完全自動駕駛(L5)6個等級。在SAE定義的L3技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中,監(jiān)控道路的任務(wù)是由自動駕駛系統(tǒng)來完成,這個與L2的差別是巨大的,技術(shù)人員通常也將L2與L3之間的分界線視作“輔助駕駛”和“自動駕駛”的區(qū)別所在。目前全球自動駕駛技術(shù)主要處于L2和L3階段。
▲圖:SAE對自動駕駛的分級
智能網(wǎng)聯(lián)汽車在國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀
1國內(nèi):出臺系列政策推動、規(guī)范發(fā)展
◆ 出臺系列政策,推動汽車智能化、網(wǎng)聯(lián)化技術(shù)發(fā)展與產(chǎn)業(yè)應(yīng)用
2015年5月,國務(wù)院印發(fā)《中國制造2025》規(guī)劃,提出智能網(wǎng)聯(lián)汽車的長遠(yuǎn)期發(fā)展目標(biāo)和發(fā)展重點(diǎn),此后國內(nèi)智能網(wǎng)聯(lián)汽車發(fā)展總體分為兩個方向:
工信部主導(dǎo)智能網(wǎng)聯(lián)汽車相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)推動行業(yè)發(fā)展。2017年4月,工信部等部委發(fā)布《汽車產(chǎn)業(yè)中長期發(fā)展規(guī)劃》,提出加大智能網(wǎng)聯(lián)汽車關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)、開展智能網(wǎng)聯(lián)汽車示范推廣。9月,組織研究智能網(wǎng)聯(lián)汽車公共道路適應(yīng)性驗(yàn)證管理規(guī)范。12月,發(fā)布《國家車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)指南(智能網(wǎng)聯(lián)汽車)》,提出分階段建立我國智能網(wǎng)聯(lián)汽車標(biāo)準(zhǔn)體系戰(zhàn)略目標(biāo)。2018年3月,印發(fā)《2018年智能網(wǎng)聯(lián)汽車標(biāo)準(zhǔn)化工作要點(diǎn)》,推進(jìn)智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)研究與制定。
▲圖:工信部發(fā)布相關(guān)政策
國家發(fā)改委主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略。2018年1月初,國家發(fā)展改革委公布了研究起草《智能汽車創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略》(征求意見稿),提出搭建技術(shù)創(chuàng)新體系、產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系、路網(wǎng)設(shè)施體系、法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)體系、產(chǎn)品監(jiān)管體系、安全保障體系等六大產(chǎn)業(yè)體系。實(shí)現(xiàn)到2020年中低級別智能汽車達(dá)到規(guī)?;a(chǎn),中高級別智能汽車實(shí)現(xiàn)市場化應(yīng)用;2035年中國標(biāo)準(zhǔn)智能汽車享譽(yù)全球,率先建成智能汽車強(qiáng)國。
◆ 地方普遍先行先試,推進(jìn)智能網(wǎng)聯(lián)汽車發(fā)展
在三部委聯(lián)合發(fā)布道路測試管理規(guī)范前,北京、上海、重慶、福建平潭、河北保定、深圳等6個地方已出臺了相關(guān)規(guī)定或征求意見稿,且北京、上海、杭州、深圳、廣州、福建平潭等地開放了道路實(shí)測,越來越多的城市啟用了封閉測試場。
上述城市在推進(jìn)智能網(wǎng)聯(lián)汽車發(fā)展的過程中主要呈現(xiàn)以下特點(diǎn):政策規(guī)定先行,保障道路測試。自2017年底起,北京、上海、重慶、深圳等城市先后出臺了自動駕駛汽車道路測試管理相關(guān)規(guī)定(深圳為征求意見稿),對測試主體、測試車輛、測試人員、測試申請、違法及事故處理等方面都做出了明確要求。
開放道路實(shí)測,頒放準(zhǔn)駕車牌。2018年3月1日,上海率先發(fā)布了國內(nèi)首批自動駕駛牌照,開放嘉定區(qū)5.6公里道路測試。其后北京、杭州、深圳、福建平潭相繼為企業(yè)發(fā)放測試牌照。其中,深圳、福建平潭先行先試大客車自動駕駛測試。
建設(shè)測試基地,促進(jìn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。2016年6月,由工信部批準(zhǔn)的國內(nèi)首個“國家智能網(wǎng)聯(lián)汽車(上海)試點(diǎn)示范區(qū)”封閉測試區(qū)正式開園運(yùn)營,其后將智能互聯(lián)示范區(qū)覆蓋至北京、河北、浙江、重慶、無錫等地。同時,地方政府主導(dǎo)的示范區(qū)項(xiàng)目“多地開花”,例如廣東在粵北地區(qū)謀劃建設(shè)無人駕駛實(shí)驗(yàn)基地,武漢、深圳擬建“無人駕駛”小鎮(zhèn),遼寧盤錦與北汽合作智能商用車項(xiàng)目等。
2國外:積極投入,支持相關(guān)技術(shù)發(fā)展
2016年3月,聯(lián)合國發(fā)布《國際道路交通公約》修正案,允許汽車在特定期間內(nèi)進(jìn)行自動駕駛。目前,世界各國都積極投入和支持無人駕駛技術(shù),美國、歐盟、日本等發(fā)達(dá)國家在立法、技術(shù)研究、試驗(yàn)測試都走在世界前列。
◆ 美國:將發(fā)展智能網(wǎng)聯(lián)汽車作為一項(xiàng)重點(diǎn)工作內(nèi)容,通過制定國家戰(zhàn)略和法規(guī),引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。2009年,谷歌創(chuàng)建了自動駕駛汽車項(xiàng)目;2012年谷歌自動駕駛汽車獲得美國內(nèi)華達(dá)州頒發(fā)的首批執(zhí)照;2016年美國發(fā)布了《聯(lián)邦自動駕駛汽車政策指南》;2017年9月美國交通部發(fā)布《自動駕駛系統(tǒng)2.0:安全愿景》,取代了之前的指南,同月美國眾議院通過了美國首部自動駕駛汽車法案(H.R.3388),對各州的碎片化法規(guī)做統(tǒng)一管理。截止到2017年底,華盛頓特區(qū)和21個州先后通過了關(guān)于自動駕駛汽車的立法。目前,美國的兩大無人駕駛測試示范區(qū)位于東部的底特律和西部的硅谷,其中東部的密歇根大學(xué)是世界上第一座測試無人駕駛汽車、V2V/V2I車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)而打造的無人駕駛試驗(yàn)區(qū)。
▲圖:美國發(fā)布的《自動駕駛系統(tǒng)2.0:安全愿景》
◆ 日本:政府積極發(fā)揮跨部門協(xié)同作用,推動智能網(wǎng)聯(lián)汽車項(xiàng)目實(shí)施。2016年5月,日本IT綜合戰(zhàn)略本部制定了自動駕駛普及路線圖,將在2020年允許無人駕駛的乘用車在部分地區(qū)上路;同月,日本警察廳頒布《自動駕駛汽車道路測試指南》,并啟動修訂《道路交通法》和《道路運(yùn)輸車輛法》;2017年4月,政府將自動駕駛期間的交通事故列入汽車保險的賠付對象;2017年6月,日本警察廳發(fā)布《遠(yuǎn)程自動駕駛系統(tǒng)道路測試許可處理基準(zhǔn)》,允許汽車在駕駛位無人的狀態(tài)下進(jìn)行上路測試。
◆ 歐盟:2014年,歐盟攜歐洲十幾家整車制造商和零配件供應(yīng)商共同推出“Adaptive”(智能車輛自動駕駛應(yīng)用和技術(shù))項(xiàng)目,旨在開發(fā)能在城市道路和高速公路上行駛的部分或完全自動化汽車。先后發(fā)布一系列政策以及自動駕駛路線圖等,推進(jìn)智能網(wǎng)聯(lián)汽車的研發(fā)和應(yīng)用,引導(dǎo)各成員國智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
◆ 德國:最早推出無人駕駛汽車概念車。2014年,在高速公路、城市和鄉(xiāng)間道路上進(jìn)行無人駕駛汽車的實(shí)地測試。2017年5月,德國聯(lián)邦參議院通過首部關(guān)于自動駕駛法律,允許汽車自動駕駛系統(tǒng)未來在特定條件下代替人類駕駛。2017年9月,德國聯(lián)邦交通部的倫理委員會率先研究提交了世界上第一份自動駕駛指導(dǎo)原則。
◆ 瑞典:2014年8月正式開放AstaZero安全技術(shù)綜合試驗(yàn)場,該測試場擁有擁擠的城市道路、高速公路、多車道并行路況、環(huán)島以及交叉路口,主要用于測試防止事故發(fā)生的主動安全系統(tǒng)與探索未來安全技術(shù),致力于使世界交通實(shí)現(xiàn)零死亡。2017年5月,瑞典發(fā)布一項(xiàng)關(guān)于自動駕駛汽車開展測試的法令,由瑞典運(yùn)輸機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)審查并有條件地授予許可證。
▲圖:瑞典AstaZero測試場全景圖
◆ 新加坡:2014年8月,成立自動駕駛汽車動議委員會,用于監(jiān)管自動駕駛汽車的研究和測試。2016年8月,世界上首個自動駕駛出租車NuTonomy公司在新加坡正式開始營運(yùn)載客。2017年初,新加坡的自動駕駛穿梭巴士服務(wù)開始運(yùn)營。2017年底,開通一條自動駕駛測試路線,允許自動駕駛汽車在許可范圍內(nèi)進(jìn)行公共道路測試。
▲圖:全球第一輛無人駕駛的士2016年8月25日在新加坡正式上路試運(yùn)營
智能網(wǎng)聯(lián)汽車面臨哪些挑戰(zhàn)?如何克服?
1從封閉測試到真實(shí)駕駛環(huán)境,面臨新挑戰(zhàn)
◆ 法律制度與政策標(biāo)準(zhǔn)需緊跟技術(shù)進(jìn)步的步伐。與自動駕駛技術(shù)的不斷攻關(guān)提升相比,國內(nèi)尚缺乏戰(zhàn)略性的頂層設(shè)計(jì),法律法規(guī)不能有效支撐智能網(wǎng)聯(lián)汽車合法上路,政策制度不能有效保障智能網(wǎng)聯(lián)汽車安全通行,技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不能有效保障智能網(wǎng)聯(lián)汽車可靠運(yùn)行,缺乏車輛上路實(shí)測的法律保障體系、測評體系、保險體系。
◆ 倫理道德問題是制約自動駕駛商業(yè)化和大規(guī)模普及的關(guān)鍵因素。英國哲學(xué)家曾提出過一個稱為“有軌電車難題”的思想實(shí)驗(yàn),即面對一輛高速行駛失控的有軌電車,原軌道上有5個人即將被撞,但搬動道岔到另一條軌道上則會有1個人被撞,該如何抉擇?智能網(wǎng)聯(lián)汽車面臨同樣的難題。
◆ 對駕駛員技能及行業(yè)發(fā)展提出新要求、新考驗(yàn)。在實(shí)現(xiàn)完全自動駕駛之前,車輛離不開人類駕駛員的操控與監(jiān)管,尤其是在輔助駕駛、部分自動駕駛、有條件自動駕駛階段。針對不同階段的技術(shù)要求,駕駛?cè)诵枰邮芟鄳?yīng)的培訓(xùn)與考核,現(xiàn)有的駕駛?cè)伺嘤?xùn)考試體系需結(jié)合智能網(wǎng)聯(lián)汽車發(fā)展進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整甚至重塑。當(dāng)自動駕駛系統(tǒng)可以完全取代人類駕駛員時,傳統(tǒng)運(yùn)輸行業(yè)必然受到?jīng)_擊,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)面臨轉(zhuǎn)變,行業(yè)失業(yè)又是困擾自動駕駛商業(yè)化的問題。
◆ 公共信息安全與公民個人隱私面臨威脅。智能網(wǎng)聯(lián)汽車接入網(wǎng)絡(luò)的同時,每輛車甚至車主信息都將隨時隨地傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)中感知,當(dāng)前反恐形勢嚴(yán)峻,路面上出現(xiàn)的大量無線通信內(nèi)容可能涉及公共安全或個人隱私,如果出現(xiàn)位置信息泄露、通信被惡意攻擊,信息被截獲甚至篡改、車輛被侵入并遠(yuǎn)程操縱,會造成嚴(yán)重后果。
◆ 公安交通管理和執(zhí)法服務(wù)面臨新挑戰(zhàn)。從某個角度看,自動駕駛技術(shù)比人類駕駛員駕駛汽車要安全,不會存在人類駕駛員因?yàn)槠隈{駛、分心駕駛、酒駕等駕駛?cè)藛栴}發(fā)生事故的情況,但面對車輛在自動駕駛模式下出現(xiàn)違法或事故,如何判處違法行為、界定事故責(zé)任、查清事故原因、及時實(shí)施救援給交管部門提出了新的課題。
2完善配套保障,有效推動智能網(wǎng)聯(lián)汽車發(fā)展
智能網(wǎng)聯(lián)汽車在國內(nèi)還處于應(yīng)用測試初期,應(yīng)始終保持“審慎包容、鼓勵支持”的態(tài)度,時刻將“生命至上,安全第一”作為發(fā)展指南。對涉及的法律制度、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等,要未雨綢繆,提前研究、穩(wěn)妥應(yīng)對。
應(yīng)統(tǒng)籌頂層設(shè)計(jì),確定牽頭主管部門,明晰責(zé)任,明確政策,合力推進(jìn)技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展;統(tǒng)籌基層應(yīng)用,注重國家層面政策制度與地方層面實(shí)測應(yīng)用的協(xié)調(diào),保障智能網(wǎng)聯(lián)汽車發(fā)展穩(wěn)妥有序推進(jìn)。
智能網(wǎng)聯(lián)汽車發(fā)展需要完善的配套保障,同步探索建立適合我國國情的智能汽車設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)、生產(chǎn)、市場準(zhǔn)入、銷售、注冊登記、道路通行和交通事故處理、法律責(zé)任等法律制度和標(biāo)準(zhǔn)體系,加強(qiáng)政策與技術(shù)進(jìn)步匹配。
信息安全技術(shù)是智能網(wǎng)聯(lián)汽車成功與否的重要因素。應(yīng)規(guī)范智能汽車生產(chǎn)商、系統(tǒng)供應(yīng)商和網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商對消費(fèi)者的信息收集、使用和披露,強(qiáng)化智能網(wǎng)聯(lián)汽車體系安全保障,加強(qiáng)無線通信中的身份認(rèn)證、數(shù)據(jù)加密、網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)、隱私保護(hù)技術(shù)研究,主動防范不法分子對網(wǎng)絡(luò)信息的竊取和破壞,為信息安全提供可靠保障。
(文 | 公安部道路交通安全研究中心 趙玉娟)
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