智能汽车发展道路上的机遇与挑战

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浙江省新能源汽车产业联盟-专家委员会以挖掘各类专家、学者的智慧和先进理念,积极推动我省新能源汽车产业在技术和资本的全面进步,提高企业技术创新,帮助企业转型升级为宗旨。本期专访嘉宾:浙江大学能源学院车辆工程研究所副教授李道飞。

李道飞,副教授,博士,任职于浙江大学能源学院车辆工程研究所。于吉林工业大学汽车工程学院获得车辆工程本科学位,于上海交通大学机械与动力工程学院获车辆工程专业博士学位。擅长车辆系统动力学与控制 、智能网联车辆、新能源车辆控制、人-车-路闭环动力学研究。建有智能驾驶实验室,具备六自由度运动驾驶模拟器、全自动驾驶实验车、线控底盘试验台、控制原型开发平台、人因工程测试平台等研究条件。国内外SCI、EI等期刊发表论文30余篇,承担各类国家、省部级新能源汽车相关项目10余项,完成973子课题、国家自然科学基金、企业委托科研项目多项,获国家发明专利8项,省科技进步二等奖1项。

1、小编:该如何理解智能汽车的定义?提起智能汽车,许多人都将其与“无人驾驶汽车”划等号,这样的理解是否全面?

李教授:“智能汽车”是一个口语化的说法,泛指具备一个或多个智能功能的汽车。但“智能汽车”并没有十分严格明确又被广泛接受的定义,这本身也是因为我们很难定义清晰“什么是智能”。汽车的智能化一般体现在驾驶任务和非驾驶任务两方面,前者涉及驾驶员转向、制动、加速等操作中的智能辅助,后者则涉及界面交互、车载通讯等任务中的智能。讨论智能汽车,要考虑当前的技术发展总体状况。例如,在20年前,如果车辆装备了防抱死制动系统ABS,ABS就可以在湿滑路面上辅助驾驶员的制动操作,提高制动效果和安全性,那时ABS就是一种汽车智能功能。可如今,ABS早已普及,车辆至少装备前碰撞预警或车道偏离预警,才适合叫做智能汽车,因为至少能先于驾驶员感知危险并提供提醒。

根据国际汽车工程学会SAE J3016标准定义,无人驾驶汽车是驾驶任务智能化水平最高(4-5级)的智能汽车,也是当下人们讨论最热门的话题之一。J3016标准2018年6月推出了第三个修订版,虽然还存在不少争议,但通过不断完善,已成为目前业界通用的自动驾驶规范性标准。根据该标准,1级自动驾驶代表其在纵向或侧向可替代驾驶员的手脚操作,2级自动驾驶代表纵向和侧向均可替代驾驶员手脚操作。3级代表其在满足一定条件时可包揽驾驶员手、脚、眼睛的工作,而条件不满足时切换到人工驾驶。4级代表在特定交通场景下可全无人驾驶,自动驾驶条件不满足时驾驶员也不需要人工干预。最高级别——5级表示在所有交通场景下都可实现完全无人干预的自动驾驶。因此,1至5级自动驾驶都属于智能汽车,而严格意义上的无人驾驶必须达到级以上。

2、小编:发改委公布的《智能汽车创新发展战略》提出,到2020年,我国智能汽车新车占比将达到50%。您认为,要想实现这一目标有哪些问题亟待解决?

李教授:针对汽车智能化发展趋势,国际大型车企和供应商都早有布局,我们大部分自主品牌企业也有明确规划。需要注意的是,该《发展战略》中的汽车,既包括乘用车、也包括商用车,既包括单车智能、也包括网联智能。按照目前发展的情况,乘用车智能化势不可挡,保守估计智能乘用车占比会超过80%。2017年,全国广义乘用车销量为2423.8万辆,而商用车销量为416.06万辆、占比低于15%。这样估计的话,2020年仅仅实现智能汽车占比50%以上,这个目标是可以实现的。存在的问题之一,是如何尽可能提高全部智能汽车的中高级智能水平的占比,也就是争取提高3级以上的自动驾驶汽车销量,目前来看这个挑战不小。问题之二,是如何尽可能提高这些智能汽车销量中我国自主品牌的占比,这个困难更加艰巨。

3、小编:我国发展智能汽车面临着怎样的机遇与挑战?

李教授:相比欧美日等发达国家地区,我国是全球最大的汽车市场,同时在政策决策与实施效率方面都有不小的优势。因此,在智能汽车发展所需的政策法规修订、智能交通基础设施建设方面,我们有独特的优势。

我们发展的最大挑战,首当其冲就是这一波浪潮中如何促进自主品牌企业的快速、高质量的发展。我们以前讲自主品牌企业发展的不利因素中,经常说“国外企业的技术封锁”。实际上,在包括智能汽车的高新技术领域,国外从来都是对我们“封锁”的。所以,像国内吉利、上汽、长安等一线自主品牌车企,他们也在借助近几年的发展大势,整合国际著名零部件供应商的优势,推出竞争力强劲的智能汽车产品。这一方面,我认为自主品牌企业必须努力夯实整车技术(尤其智能驾驶技术)的集成能力,这可能不仅需要跟国外供应商合作,还需要加强与国内研发机构的合作,也要培育可长线合作的自主品牌供应商。

4、小编:现在信息化、智能化、网联化也在各行各业盛行,在汽车领域尤其如此,像现在的自动驾驶、无人驾驶都是比较热门且专业的行业,您是如何看待它未来的发展的?

李教授:您所提到的信息化和网联化,也属于智能化的具体体现。目前人们对智能汽车的强烈关注,对我们从事这个领域的人来说肯定是好事。但也需要清楚的是,人对汽车的需求会随着时间而变化,对汽车智能化的理解和要求都在变化,那在某个发展阶段中、汽车企业到底是否能提供消费者所需要的那种智能水平呢?

我对自动驾驶中传感、计算以及智能底盘等关键技术的发展,抱有充分的信心,但我认为,正因为我们较难足够清晰地定义“智能汽车”,消费者也难以清晰理解它,消费者与产品之间的理解偏差可能会导致不必要的麻烦。例如,某品牌汽车智能辅助驾驶功能被消费者滥用,至今已导致多起严重事故。随着激光雷达、GPU运算等硬件挑战的逐步攻克,我认为自动驾驶的发展,将进入重视决策、重视人因工程等阶段。最终成熟的自动驾驶,绝对不是“笨拙的自动驾驶”。

我们浙江大学人-车-自动化实验室,围绕“人、车、自动化”三个主题,开展了一些关于“以人为中心的自动驾驶”技术研究。这方面涉及到最经典的驾驶员模型研究,也涉及到如何在自动驾驶中探索个性化驾驶风格与习惯的融合。我们认为,在某一个发展阶段中,人的需求和汽车智能功能的供应之间存在的供需矛盾实际总是存在的。在汽车智能化技术发展中,只有把“人的需求”看成动态发展的,才有可能成功开展预见性的产品开发。

5、小编:在汽车智能化方面,无论是车企、零部件供应商、半导体企业还是IT企业都在奋力思考和解决一个问题,那就是“如何将智能做到极致,早日实现全自动驾驶”。不过,再宏伟的构思和创意都离不开两个字“安全”,汽车智能化以后,车辆信息安全风险也会增加,那您认为该如何保障车辆自身安全系数?

李教授:是的,安全是车辆开发的底线,也是汽车智能系统设计的根本原则。传统汽车的安全,主要体现在主动安全和被动安全,前者以避免碰撞事故发生为主要目的,后者以缓解碰撞对乘员伤害为目的。智能汽车同样需要具备上述两种安全措施,但由于其采用大量的传感器、控制器、执行器等,而且融合车载通讯技术可与外界快速交换信息,信息安全风险更加突出。据我的了解,车辆信息安全设计仍是一个快速发展的研究领域,目前国际标准化组织(ISO/SAE)正在制定道路车辆-信息安全工程(ISO/SAE AWI 21434)标准,主要从风险评估管理、产品开发、运行/维护、流程审核等四个方面来保障汽车信息安全工程工作开展。车辆信息安全涉及网络、通讯、计算机、控制、车辆等多学科,而且车辆智能化水平越高、信息安全的风险就越大,实现信息安全防护的工作就越复杂。

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