1智能網(wǎng)聯(lián)汽車由哪些關鍵技術與系統(tǒng)構成?
導 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注焦點。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)汽車由哪些關鍵技術與系統(tǒng)構成?
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)絡技術,實現(xiàn)車與人、車、路、云端等智能信息交換、共享,具備復雜環(huán)境感知、智能決策、協(xié)同控制等功能,可實現(xiàn)安全、高效、舒適、節(jié)能行駛,并最終可實現(xiàn)替代人來操作的新一代汽車。
智能網(wǎng)聯(lián)汽車關鍵技術包括環(huán)境感知技術、無線通信技術、智能互聯(lián)技術、信息融合技術、人機界面技術、信息安全與隱私保護技術等;其系統(tǒng)一般由環(huán)境感知層、智能決策層、控制和執(zhí)行層所構成。
2智能網(wǎng)聯(lián)汽車有哪些技術分級?
智能網(wǎng)聯(lián)汽車的技術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個技術等級。
為更好區(qū)分不同級別的自動駕駛技術,國際汽車工程師學會(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技術標準中,監(jiān)控道路的任務是由自動駕駛系統(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)化技術發(fā)展與產(chǎn)業(yè)應用
2015年5月,國務院印發(fā)《中國制造2025》規(guī)劃,提出智能網(wǎng)聯(lián)汽車的長遠期發(fā)展目標和發(fā)展重點,此后國內(nèi)智能網(wǎng)聯(lián)汽車發(fā)展總體分為兩個方向:
工信部主導智能網(wǎng)聯(lián)汽車相關技術標準推動行業(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)汽車關鍵技術攻關、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)汽車公共道路適應性驗證管理規(guī)范。12月,發(fā)布《國家車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)標準體系建設指南(智能網(wǎng)聯(lián)汽車)》,提出分階段建立我國智能網(wǎng)聯(lián)汽車標準體系戰(zhàn)略目標。2018年3月,印發(fā)《2018年智能網(wǎng)聯(lián)汽車標準化工作要點》,推進智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術標準研究與制定。
▲圖:工信部發(fā)布相關政策
國家發(fā)改委主導產(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),提出搭建技術創(chuàng)新體系、產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系、路網(wǎng)設施體系、法規(guī)標準體系、產(chǎn)品監(jiān)管體系、安全保障體系等六大產(chǎn)業(yè)體系。實現(xiàn)到2020年中低級別智能汽車達到規(guī)模化生產(chǎn),中高級別智能汽車實現(xiàn)市場化應用;2035年中國標準智能汽車享譽全球,率先建成智能汽車強國。
◆ 地方普遍先行先試,推進智能網(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測,越來越多的城市啟用了封閉測試場。
上述城市在推進智能網(wǎng)聯(lián)汽車發(fā)展的過程中主要呈現(xiàn)以下特點: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。
開放道路實測,頒放準駕車牌。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。
建設測試基地,促進產(chǎn)業(yè)發(fā)展。2016年6月,由工信部批準的國內(nèi)首個“國家智能網(wǎng)聯(lián)汽車(上海)試點示范區(qū)”封閉測試區(qū)正式開園運營,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,地方政府主導的示范區(qū)項目“多地開花”,例如廣東在粵北地區(qū)謀劃建設無人駕駛實驗基地,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目等。
2國外:積極投入,支持相關技術發(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,美國、歐盟、日本等發(fā)達國家在立法、技術研究、試驗測試都走在世界前列。
◆ 美國:將發(fā)展智能網(wǎng)聯(lián)汽車作為一項重點工作內(nèi)容,通過制定國家戰(zhàn)略和法規(guī),引導產(chǎn)業(yè)發(fā)展。2009年,谷歌創(chuàng)建了自動駕駛汽車項目;2012年谷歌自動駕駛汽車獲得美國內(nèi)華達州頒發(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是世界上第一座測試無人駕駛汽車、V2V/V2I車聯(lián)網(wǎng)技術而打造的無人駕駛試驗區(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)汽車項目實施。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《遠程自動駕駛系統(tǒng)道路測試許可處理基準》,允許汽車在駕駛位無人的狀態(tài)下進行上路測試。
◆ 歐盟:2014年,歐盟攜歐洲十幾家整車制造商和零配件供應商共同推出“Adaptive”(智能車輛自動駕駛應用和技術)項目,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,推進智能網(wǎng)聯(lián)汽車的研發(fā)和應用,引導各成員國智能網(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)間道路上進行無人駕駛汽車的實地測試。2017年5月,德國聯(lián)邦參議院通過首部關于自動駕駛法律,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原則。
◆ 瑞典:2014年8月正式開放AstaZero安全技術綜合試驗場,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,致力于使世界交通實現(xiàn)零死亡。2017年5月,瑞典發(fā)布一項關于自動駕駛汽車開展測試的法令,由瑞典運輸機構負責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載客。2017年初,新加坡的自動駕駛穿梭巴士服務開始運營。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從封閉測試到真實駕駛環(huán)境,面臨新挑戰(zhàn)
◆ 法律制度與政策標準需緊跟技術進步的步伐。與自動駕駛技術的不斷攻關提升相比,國內(nèi)尚缺乏戰(zhàn)略性的頂層設計,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,技術標準不能有效保障智能網(wǎng)聯(lián)汽車可靠運行,缺乏車輛上路實測的法律保障體系、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)模普及的關鍵因素。英國哲學家曾提出過一個稱為“有軌電車難題”的思想實驗,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。在實現(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要求,駕駛人需要接受相應的培訓與考核,現(xiàn)有的駕駛人培訓考試體系需結合智能網(wǎng)聯(lián)汽車發(fā)展進行優(yōu)化調(diào)整甚至重塑。當自動駕駛系統(tǒng)可以完全取代人類駕駛員時,傳統(tǒng)運輸行業(yè)必然受到?jīng)_擊,產(chǎn)業(yè)結構面臨轉變,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)絡中感知,當前反恐形勢嚴峻,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、車輛被侵入并遠程操縱,會造成嚴重后果。
◆ 公安交通管理和執(zhí)法服務面臨新挑戰(zhàn)。從某個角度看,自動駕駛技術比人類駕駛員駕駛汽車要安全,不會存在人類駕駛員因為疲勞駕駛、分心駕駛、酒駕等駕駛人問題發(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、界定事故責任、查清事故原因、及時實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)還處于應用測試初期,應始終保持“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、技術標準等,要未雨綢繆,提前研究、穩(wěn)妥應對。
應統(tǒng)籌頂層設計,確定牽頭主管部門,明晰責任,明確政策,合力推進技術與產(chǎn)業(yè)發(fā)展;統(tǒng)籌基層應用,注重國家層面政策制度與地方層面實測應用的協(xié)調(diào),保障智能網(wǎng)聯(lián)汽車發(fā)展穩(wěn)妥有序推進。
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計、實驗、生產(chǎn)、市場準入、銷售、注冊登記、道路通行和交通事故處理、法律責任等法律制度和標準體系,加強政策與技術進步匹配。
信息安全技術是智能網(wǎng)聯(lián)汽車成功與否的重要因素。應規(guī)范智能汽車生產(chǎn)商、系統(tǒng)供應商和網(wǎng)絡運營商對消費者的信息收集、使用和披露,強化智能網(wǎng)聯(lián)汽車體系安全保障,加強無線通信中的身份認證、數(shù)據(jù)加密、網(wǎng)絡安全技術、隱私保護技術研究,主動防范不法分子對網(wǎng)絡信息的竊取和破壞,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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