常莽
前不久,在2020世界智能網(wǎng)聯(lián)汽車大會上,中國工程院院士李駿做了主題為《中國智能網(wǎng)聯(lián)汽車發(fā)展需要創(chuàng)新突破》的主題演講。
從自動駕駛汽車發(fā)展需要新的技術(shù)路線、智能網(wǎng)聯(lián)汽車發(fā)展需要新技術(shù)突破、智能網(wǎng)聯(lián)汽車發(fā)展需要國家系統(tǒng)工程3個層面,他綜合闡述了中國智能網(wǎng)聯(lián)發(fā)展接下來的著力點。
雖然目前有很多新技術(shù)發(fā)布,但還是需要實現(xiàn)真正的突破,而且應該走出中國自己的智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)路線。
自動駕駛汽車需要新的技術(shù)路線
美國SAE 2016年提出現(xiàn)代自動駕駛汽車的5級分類標準SAE J3016,也是自動駕駛的出處。那么,這個出處是一個什么樣的性質(zhì)呢?
它的性質(zhì)就是單車智能。這一點我們要看得清楚,它分為L1,L2,L3,L4,L5,主要的分級都是針對汽車本身的,所以它叫做“自動駕駛”。
這個詞翻譯過來叫自動駕駛,通俗一點來講就是單車智能。它定義了一臺車要實現(xiàn)自動駕駛的四大整車特性,包括DDT,ODD,OEDR,DDT Fallback。
可以看到,它從一開始定義自動駕駛的時候,就已經(jīng)預測到了,這個車是不是在自動駕駛。當然,自動駕駛車輛也有失敗的時候,如果失敗多了,就不能叫做自動駕駛了。這個標準出來之后,通過幾年的突破大家發(fā)現(xiàn)一個問題,也就是單車智能行不行?
2019年,全球有一個新的聯(lián)盟成立,也就是歐盟、美國、日本聯(lián)合成立了一個新的聯(lián)盟,這個聯(lián)盟提出了另外一個標準叫ISAD。
ISAD標準把車之外要支撐自動駕駛的設施分為了5級,這是國際對自動駕駛第二次提出國際性標準。其中道路A級叫做參與到自動駕駛當中,也就是說那不是單車智能。因此,大家要注意到國際重大的趨勢變化。
ISAD標準還把交通融入進來,因為汽車是交通的一分子。此外,它還把道路、交通和汽車的連接性引進來了,所以這些都是重大的趨勢變化。在這樣的重大趨勢變化之下,用什么來進行連接呢?
歐盟最先提出了5G汽車,也就是說用5G連接。通俗一點來看,5G就是一個水管,它的作用就是能夠把剛剛講到的三者連接起來。
5G是中國的優(yōu)勢,但是目前我們的5G大多數(shù)還是在汽車的服務當中,并沒有參與到駕駛中。
在這樣一個大趨勢下,美國DOT對它原來的L1,L2,L3進行了改進,將車外賦能加入了原來單車智能的定義當中,把車外賦能分為3級:狀態(tài)、趨勢和行為協(xié)同。此外,它把車外的加到了L3級以上,也就是說某種意義上,SAE已經(jīng)趨向于不再僅僅是單車智能了。
最后,ISO世界標準化組織正在商議一個全球一致的標準,它把ODD,ISAD和交通規(guī)則合在一起,建立一個新的全球自動駕駛汽車的標準框架,目前正在商議當中,這是一個非常大的國際背景。
在這樣大的背景之下,中國的智能網(wǎng)聯(lián)汽車如何發(fā)展?
智能網(wǎng)聯(lián)汽車發(fā)展需要新技術(shù)突破
目前單車智能主要有兩大類:
一類是以Waymo為主,就是以多線激光雷達為感知,我稱之為飽和感知,這種飽和感知的最大優(yōu)勢就是它非常靈敏,其劣勢是它對高精地圖依賴性非常高,而且成本非常高。
另一類是以特斯拉為代表,基于視覺感知(依賴攝像頭),主要是運用大量的人工智能和數(shù)據(jù)學習。
大家知道特斯拉的市值已經(jīng)超過豐田成為世界第一大市值的汽車公司。這兩類汽車路線都是只重視“使能”也就是汽車單車智能技術(shù)路線。目前國內(nèi)大多數(shù)的自動駕駛公司都是在這2個技術(shù)路線里,那么有沒有其他的技術(shù)路線?
我們看到目前單車智能存在五大弱點:
無人駕駛必須要依靠AI,AI有黑箱效應,如何克服?
蘭德智庫認為自動駕駛需要110億英里的道路測試,怎么實現(xiàn)?
完全自動駕駛至少有幾百萬的極端工況,軟件設計如何保證和驗證?
L3,L4,L5自動駕駛成本很高,特別是激光雷達和域控制器太高,如何進入私家車量產(chǎn)?
完全自動駕駛汽車的實際行駛安全如何保證?(目前自動駕駛汽車傷亡事故正在增加,而且它的社會問題比電池熱失控更大)
8項技術(shù)突破。
針對以上5個問題,在此提出8項技術(shù)突破。
一是新型智能網(wǎng)聯(lián)汽車理念,不能只是完全的單車智能
要規(guī)避單車智能總是在做自動駕駛的能力上限,能力上限是很難達到的。要找到一個把車自己的自動駕駛能力和車外賦能聯(lián)合在一起的邊界,使得大家都便利。按照這個技術(shù)路線正向開發(fā)汽車下一代產(chǎn)品,這是一個完全新的產(chǎn)品,而不是說在現(xiàn)有車上進行搭載的,這個要吸取新能源的教訓。我們總是在搭載,因此新的技術(shù)理念非常重要,未來是熵的概念,自動駕駛汽車總是在熵增,重點是如何做到熵減。
二是車載使能感知與車外賦能感知融合一體化
自動駕駛最難的就是過城市的十字路口。過一個路口有一個場景,車內(nèi)車外同時感覺到這個場景,然后同時數(shù)字化,把這個信息傳遞到汽車當中,讓車載計算平臺做最后的感知、規(guī)劃和決策,這就叫使能、賦能融合一體化技術(shù),目前還沒有車可以做到這一點。
三是要進行學習
我曾提過一個觀點就是軟件定義汽車,數(shù)據(jù)開發(fā)汽車、芯片制造汽車。
沒有數(shù)據(jù)是開發(fā)不了汽車的,過去傳統(tǒng)汽車做汽車發(fā)動機標定也是要靠數(shù)據(jù)的,要建立這樣一套自動駕駛軟件學習成長系統(tǒng),目前我們中國OEM、一級供應商在這方面是值得反思的。
四是云,云是支撐
歐盟給出的三大支撐是非常明確的。支撐靠的是路側(cè)設施,但是路側(cè)設施必須要成為車自動駕駛感知的一部分,沒有感知部分,路側(cè)設施是沒有用的,只給信息不參與駕駛也是沒有用的。
五是安全
大家都知道功能安全,這是美國高速公路管理局給出的數(shù)字,功能安全只占0.7 %,絕大多數(shù)原因為預期功能安全。
要解決安全問題,有3個措施。一是線下安全,要找到一個解決安全的研發(fā)方法;二是成長學習;三是線上安全,我稱之為安全大腦。安全要到車上去,不能只是在車下,不能總是在車下通過研發(fā)26個月、36個月,這是不可以的。
六是5G
5G不僅是V2X,5G汽車有3個商業(yè)模型,最核心的就是無人駕駛,5G汽車是一個復雜系統(tǒng),它把汽車變成數(shù)字化汽車。5G汽車具有三大商品屬性,5G汽車必須要弄清楚車的數(shù)據(jù)需求、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)傳輸,然后才可以定義用什么5G。
七是芯片
我們注意到更多的是車載芯片,但是如果使能、賦能是一個系統(tǒng)的話,芯片就絕對不僅只在車上,車外芯片一樣重要。
八是測試
必須要測試驗證實成熟、安全的汽車才可以生產(chǎn),中國安全分布的場景到底是什么?
到目前為止,我們并沒有公布一套國家權(quán)威場景,那你這個車出去,保險公司就不敢給你保險,保險公司不敢給你保險,車就賣不出去。因為你必須要知道什么東西是非常小概率發(fā)生的場景,你不能總是開放道路,必須要建實驗室。
目前我們國家在高度自動駕駛實驗室和測試技術(shù)方面是落后的,這個要引起高度重視,國外現(xiàn)在已經(jīng)非常發(fā)達了,但是如果是沒有一個開發(fā)實驗室和開發(fā)工具的話,汽車是不會生產(chǎn)的。
智能網(wǎng)聯(lián)汽車發(fā)展需國家系統(tǒng)工程
首先要找到一個理論,這個理論叫SOS,是由有限獨立可操作的系統(tǒng)組成一個整體,這些系統(tǒng)相互連接,能夠達到更高的目標。
自動駕駛是一個非常大的系統(tǒng)工程,它也是一個國家工程,比如美國把它擺入國家工程,歐盟把5G汽車定為國家工程,也制定了時間表、路線圖。
建議中國也要有自己的中國智能網(wǎng)聯(lián)汽車標準,有中國的場景標準、地圖標準、通信標準、交通標準和安全標準,而且不能僅僅是單車智能。
中國智能汽車國家工程應該有宏觀布局、中觀布局、微觀布局,要強調(diào)四大融合,也就是智慧城市、智能交通、智慧能源和智能汽車融為一體。要突破前瞻性技術(shù)和顛覆性技術(shù),走出一條自己的道路。
今年中國科協(xié)發(fā)布2020年重大科學問題和工程技術(shù)難題已經(jīng)指出,數(shù)字化交通基礎設施如何推動自動駕駛和車路協(xié)同是重大科學問題,一個國家的重大科學問題必須是國家工程。如何把自動駕駛上升為國家工程,走出自己的創(chuàng)新道路,只有抓住這樣一個抓手,中國智能網(wǎng)聯(lián)汽車才能走向世界的前沿。