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全球迎来无人驾驶时代 我国如何选择技术创新路线图

作者:赛迪智库世界工业研究所 苍岚 陈永广来源:中国电子报、电子信息产业网发布时间:2015-03-19 18:31我要评论

作为全球第一大汽车产销大国,我国虽然在传统汽车制造业领域取得了明显进步,但是在无人驾驶汽车领域与发达国家仍然具有较大差距。从2015年1月1日起,无人驾驶汽车正式被允许在英国公路上行驶。英国政府投资1900万英镑的无人驾驶测试项目也在4个城镇正式开始运行。美国的多个州已经通过立法,允许无人驾驶汽车上路进行测试,全球汽车产业正在迎来无人驾驶汽车时代。因此,研究全球无人驾驶汽车的发展概况,总结发达国家在技术创新方面的经验,对制定我国无人驾驶技术创新路径具有重要现实意义。

无人驾驶汽车驶入发展快车道

无人驾驶汽车是通过车载传感系统感知道路环境,自动规划行车路线并控制车辆到达预定目标的智能汽车。从20世纪70年代开始,美国、英国、德国等发达国家开始进行无人驾驶汽车的研究,在可行性和实用化方面都取得了突破性的进展。目前包括通用汽车、大众、奥迪、宝马、沃尔沃等厂商在内的全球知名汽车企业都在测试各自的无人驾驶汽车。日产、丰田公布了其在10年内推出无人驾驶汽车的计划。由于无人驾驶汽车在智能控制技术上的要求,互联网企业纷纷介入该领域,如谷歌公司就成为全球无人驾驶汽车领域的领先企业。

由于无人驾驶汽车的技术原理主要是通过车载传感器来感知车辆周围环境,并根据感知所获得的道路、车辆位置和障碍物等一系列信息,控制车辆的转向和速度,因此涉及到多种最新的电子和机械技术,包括自动控制、人工智能、视觉计算等众多技术。基于无人驾驶汽车对于数据处理等方面要求,目前正在研发的5G宽带网络技术在未来也会得到广泛的应用。传感器技术、大数据技术和信息处理技术更是无人驾驶汽车的核心技术。无人驾驶汽车无法依靠单个技术的发展而实现飞跃,必须通过将以上涉及的三大技术协调发展,共同推动技术突破。

由于研发投入、产业政策、技术可靠性和安全性、商业模式等因素限制,无人驾驶汽车未来向量产化和实用化方向发展尚需时日。首先,无人驾驶汽车在开发过程中面临诸多技术难题,其中如何提高汽车的视觉能力和对人类行为的预测反馈是最为重要的难题。目前的汽车视觉系统还较为基础和低端,在处理许多复杂路况、交通障碍和行人车辆等不可预测因素上无法胜任。其次,汽车前期研发成本居高不下,离大规模产业化生产并投入市场还有一段距离。此外,无人驾驶汽车对现行交通法规造成的挑战也需要深入研究。据美国电子电气工程师协会预计,自动驾驶汽车时代将在2040年左右到来,届时自动驾驶汽车在汽车总数中的比例将达到75%以上。

推动我国无人驾驶汽车产业适度超前发展

我国无人驾驶汽车产业处于发展初期,可以借鉴国际经验,加快进程。第一,研究制定切合我国国情的无人驾驶技术创新路径。从战略高度加强我国汽车产业政策的顶层设计,综合考虑传统汽车、新能源汽车和智能无人驾驶汽车的发展趋势,制定有序的无人驾驶汽车发展计划,根据技术、市场、消费者等因素的变化,推动无人驾驶汽车适度超前发展。密切跟踪国外无人驾驶汽车的最新技术创新动态,选取适合我国国情的技术创新路线图。积极发挥我国信息通信业的优势,以传感技术为突破口,加强对无人驾驶汽车基础技术和产品的扶持,推动云计算、大数据、车联网等在汽车产业领域的推广应用。

第二,推动“产学研用”联合研发模式创新。无人驾驶汽车的研发是一个系统工程,特别需要汽车和IT技术的相互融合。为此,需要加快推动汽车研发模式的创新,加大汽车、电子信息和通信设备企业以及高校、科研机构、协会之间的联合,组建跨行业的技术发展联盟,加快建设共性技术平台,加强高精度的制造装备、检测设备等的研发,在无人驾驶汽车的辅助技术领域,如调速器、紧急制动辅助系统、变线警告系统和自动泊车系统等方面推动产业链间相关技术的协作与联合攻关。推动设立无人驾驶汽车技术进步奖,鼓励民营企业参与相关技术创新活动。

第三,制定我国无人驾驶汽车技术标准和法规。加强对驾驶汽车安全准则和性能标准的研究,综合评估无人驾驶汽车对我国现有道路交通管理法规和基础设施建设的影响,借鉴国际经验对相关法律的修订开展论证,加快无人驾驶汽车技术标准的制定,鼓励汽车企业和IT企业研发生产更加安全可靠的产品,要通过安全标准明确最低安全要求,加强产品的质量和一致性认证。加快修订相关法律,允许相关企业在特定区域开展无人驾驶汽车的上路测试,优先在公共交通领域开展相关测试工作,为我国无人驾驶汽车的研发提供参数指导。

第四,利用全球创新资源提升我国汽车整体技术水平。目前,美欧等发达国家正在积极部署无人驾驶汽车的研发和应用,试图占领未来汽车产业竞争的制高点。我国需要在推动汽车企业自主研发的同时,加强智能汽车领域的国际技术交流,通过举办相关产业发展论坛和汽车博览会等形式,加强无人驾驶汽车研发的交流与合作。鼓励我国汽车企业开展无人驾驶汽车的研发,加强与国外汽车企业和IT企业的合作,共同研发无人驾驶汽车的关键技术和产品。加强对中国企业“走出去”的支持力度,鼓励企业开展更多技术寻求型对外并购活动,推动我国企业利用全球创新资源开展汽车技术领域的研发,不断提升我国汽车产业的整体技术水平。

发达国家推动无人驾驶汽车技术研发的主要经验

发达国家很早就在推动无人驾驶汽车的技术,归纳起来,主要有以下经验。

(一)实施无人驾驶汽车发展战略推动产学研联合研发

美国是世界上研究无人驾驶车辆最早、水平最高的国家之一。早在20世纪80年代,美国就提出自主地面车辆(ALV)计划。美国不仅推动汽车企业开展无人驾驶汽车的研发工作,还鼓励大学和科研机构参与无人驾驶汽车的研发与创新工作。如卡耐基梅隆大学、麻省理工学院、斯坦福大学等均广泛深入地参与了无人驾驶汽车的研发创新活动。近期,欧盟携欧洲十几家整车制造商和零配件供应商共同推出“智能车辆自动驾驶应用和技术”项目,旨在开发能在城市道路和高速公路上行驶的部分或完全自动化汽车。英国政府提出要将英国打造成为无人驾驶汽车方面的“世界领军国家”。目前,牛津大学的移动机器人集团是英国自动驾驶技术研究中心,该集团正在与汽车及零部件企业深入合作,推动英国无人驾驶汽车的发展。日本、韩国等也出台了鼓励无人驾驶汽车的技术创新、投资和人才引进的相关政策。

(二)推动传统汽车制造企业与IT企业的跨界融合

汽车智能革命是一场空前的跨界融合过程,涉及汽车制造公司、汽车经销商、车联网运营公司、电子公司、软件公司、通信服务商等。目前除了丰田、奔驰、沃尔沃、通用等传统汽车制造商外,包括谷歌、苹果、英特尔和高通等IT巨头也在寻求进军无人驾驶领域。发达国家IT企业凭借在数据处理、网络技术、智能软件、传感技术等领域的技术积累正在引领未来无人驾驶汽车的发展。如谷歌早在2005年便已开始对无人驾驶技术进行了相关研发。近期,美国加州机动车管理局发布了首批29份无人驾驶汽车上路许可,其中有25份授予谷歌。目前,全球主要汽车企业在无人驾驶汽车发展上不断加大投入,力图在未来市场中占有一席之地。谷歌、宝马和奥迪公司在无人驾驶技术上已较为成熟,进入路面测试阶段,奔驰和雷克萨斯公司的无人驾驶车型在智能感应设备和车载辅助系统上占有较大优势,而通用汽车公司在无人驾驶汽车技术上实现了半自动驾驶。

(三)选择合适的技术路线图开展无人驾驶汽车的研发

目前,由于无人驾驶汽车还处于探索阶段,没有形成明确的技术路线图。绝大多数主流汽车企业都认为无人驾驶汽车的路线图应该首先由电子转向及制动、自适应巡航控制及车道保持技术的市场化应用开启。但是谷歌的无人驾驶汽车仅设置启动和停止两个功能按键,车辆行驶、道路选择等均由车载电脑操控。2014年2月,法国公布了无人驾驶汽车发展路线图,投资1亿欧元,利用3年时间重点研发无人驾驶汽车,预计到2015年开始进行无人驾驶汽车实地测试。法国的重要汽车生产企业和零配件供应商,如标致雪铁龙、雷诺、瓦雷奥等都参与了这一项目。由于传统汽车企业与IT企业的冲突,选择合适的技术路线对无人驾驶汽车的发展至关重要。

(四)加强对无人驾驶汽车测试与开发工作的政策扶持

由于无人驾驶汽车的上路涉及道路的联网和法律的修改完善,政府对无人驾驶汽车测试与开发工作的支持非常重要。以美欧为代表的发达国家政府为加快无人驾驶汽车的研发和测试,纷纷鼓励企业开展无人驾驶汽车的实验。2013年5月,美国运输部国家公路交通安全局(NHTSA)发布了一项快速追踪无人驾驶汽车的开发以及测试的政策,鼓励各个州尽快为无人驾驶汽车测试项目立法。目前,加州、佛罗里达州和内华达州都已经通过了无人驾驶汽车测试的相关法案。为保证无人驾驶汽车的顺利发展,法国也正在推动道路交通法律法规的修订,满足无人驾驶汽车上路的要求,并向全球汽车生产商开放道路进行无人驾驶汽车的实验。


责任编辑:刘晶
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