核心觀點(diǎn)

自動(dòng)駕駛技術(shù)研發(fā)面臨“感知不充分”、“規(guī)則不明確”及預(yù)期功能安全等難題，歐美日聯(lián)合推出支撐高級(jí)別自動(dòng)駕駛的交通設(shè)施ISAD規(guī)范，指導(dǎo)未來自動(dòng)駕駛汽車的開發(fā)。中國(guó)應(yīng)基于城市智慧化、交通智能化、駕駛規(guī)范化等基礎(chǔ)，加速探索智慧城市、智能交通、智能汽車（SCSTSV）融合一體化的中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)智能網(wǎng)聯(lián)汽車發(fā)展之路。

自動(dòng)駕駛汽車需要新技術(shù)路線

01 自動(dòng)駕駛汽車開發(fā)面臨兩大挑戰(zhàn)

所有自動(dòng)駕駛的法規(guī)源于2016年美國(guó)SAE發(fā)布的J3016法規(guī)，其規(guī)定自動(dòng)駕駛的一些基本定義（L0-L5），以及部分重要概念，如DDT、ODD等。目前各國(guó)自動(dòng)駕駛汽車開發(fā)車輛類型（Automated Driving Vehicle，ADV）包括私家車、共享汽車和卡車及在高速公路的編隊(duì)三大類。自動(dòng)駕駛汽車技術(shù)上的開發(fā)，除了要達(dá)到L0-L5的高級(jí)別外，還要使L4級(jí)自動(dòng)駕駛行駛場(chǎng)景從有限區(qū)域到無(wú)限區(qū)域，特別是要通過各種復(fù)雜的城市十字路口，達(dá)到像人一樣的駕駛。

研發(fā)ADV的最大挑戰(zhàn)之一：感知、規(guī)則、安全、復(fù)雜、可靠的問題。人類為什么要開發(fā)自動(dòng)駕駛汽車呢？主要是找不到比ADV更能解決由人類駕駛造成交通事故導(dǎo)致死亡的問題更好的技術(shù)。美國(guó)DOT2016年宣布，94%的交通死亡事故是由于駕駛員造成的，所以需要找到代替駕駛員來解決這個(gè)問題。傳統(tǒng)人類駕駛員最大的能力就在于識(shí)別，就是環(huán)境感知，畢竟瞎子是不能開車的；而機(jī)器駕駛最大的優(yōu)勢(shì)在于它能夠按照精確控制的方式來開車。相比較來說，如果是把機(jī)器駕駛放在原來是有人駕駛的車上去，最大的缺點(diǎn)就是“感知不充分”，這是人類駕駛員能夠做到而目前機(jī)器駕駛做不到的。自動(dòng)駕駛研發(fā)成功的關(guān)鍵是找到解決感知、規(guī)則、安全、復(fù)雜、可靠問題并且有商品化價(jià)值的新技術(shù)路線，目前的ADV研發(fā)尚未找到解決“感知不充分”和“規(guī)則不明確”兩大難題的技術(shù)方案。

研發(fā)ADV的另一個(gè)重大挑戰(zhàn)——必須解決SOTIF預(yù)期功能安全問題，系統(tǒng)預(yù)期功能安全問題由感知層、決策層、執(zhí)行層的預(yù)期功能安全問題共同構(gòu)成。機(jī)器駕駛的原意是要解決人駕駛時(shí)的交通事故問題，由于機(jī)器駕駛之后又出了安全事故問題（非系統(tǒng)故障原因），這就是目前在全球自動(dòng)駕駛最大的挑戰(zhàn)之一，也稱SOTIF預(yù)期功能安全。在自動(dòng)駕駛汽車開發(fā)的時(shí)候?qū)⑵浔苊獾?，否則自動(dòng)駕駛汽車又會(huì)產(chǎn)生新的不安全因素。

02 單車智能兩條技術(shù)路線各有優(yōu)勢(shì)

一種是基于車載激光雷達(dá)和重地圖的“飽和”感知系統(tǒng)。它能解決自動(dòng)駕駛汽車“感知不充分”難題，但過于豪華且不利于商品化。這種技術(shù)路線屬于在傳統(tǒng)汽車上搭載一套感知系統(tǒng)和計(jì)算平臺(tái)，還沒有充分使用賦能的理念，難以解決“規(guī)則不明確”問題。

另一種是特斯拉路線，基于車載圖像和“輕地圖”的自動(dòng)駕駛技術(shù)路線。在解決自動(dòng)駕駛汽車“感知不充分”難題方面挑戰(zhàn)大。隨著人工智能對(duì)圖象處理和傳感系統(tǒng)不斷的完善，感知不充分問題可以解決，但依然難以解決“規(guī)則不明確”問題。其最大的優(yōu)勢(shì)是便宜，能夠商業(yè)化，但是該技術(shù)依然屬于傳統(tǒng)汽車“搭載上”的產(chǎn)品獨(dú)立性設(shè)計(jì)理念范疇，也沒有用賦能的概念。

03 國(guó)際自動(dòng)駕駛技術(shù)路線的演變

歐美日聯(lián)合推出支撐ADV的交通設(shè)施ISAD規(guī)范，用道路設(shè)施來支撐自動(dòng)駕駛。它把道路設(shè)施規(guī)定了A、B、C、D、E五個(gè)級(jí)別，其中A、B兩個(gè)級(jí)別，特別是A級(jí)，要參與駕駛，要感知路側(cè)信息然后賦能給車參與駕駛。

美國(guó)交通部于2019年提出高級(jí)別自動(dòng)駕駛的協(xié)同技術(shù)分級(jí)CAD。認(rèn)為對(duì)于L3、L4、L5這樣的車需要有路側(cè)協(xié)同，有路側(cè)的協(xié)同、有車外的協(xié)同；美國(guó)的第2級(jí)是說清楚意圖，第3級(jí)就是說車與車之間通過談判協(xié)商路線。雖然美國(guó)還沒有5G-V2X技術(shù)，但是它已經(jīng)注意到未來技術(shù)路線應(yīng)該往這個(gè)方向走。

全球已有初步共識(shí)，要搞基于ODD（全球通用）、ISAD（局部）與各國(guó)家交通法規(guī)融合一體化的框架，用來指導(dǎo)未來自動(dòng)駕駛汽車的開發(fā)。這是我國(guó)自主OEM還沒有注意到的大變化，有必要將這樣的架構(gòu)提到國(guó)內(nèi)自動(dòng)駕駛汽車技術(shù)路線討論的議程上來。本次歐盟在WP29簽的98協(xié)議，而中國(guó)是58協(xié)議，所以探索中國(guó)智能網(wǎng)聯(lián)汽車發(fā)展之路非常有必要。

探索中國(guó)智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)創(chuàng)新之路

中國(guó)汽車自動(dòng)駕駛主要面臨三大難題：城市布局不合理、交通場(chǎng)景太復(fù)雜、駕駛行為不規(guī)范。因?yàn)椴豢赡芟胂笠灰怪g馬路上全是自動(dòng)駕駛汽車，是要有人駕駛和無(wú)人駕駛混流長(zhǎng)期共存，這就需要探索中國(guó)自動(dòng)駕駛研發(fā)的頂層設(shè)計(jì)。而城市智慧化、交通智能化、駕駛規(guī)范化正是中國(guó)發(fā)展智能網(wǎng)聯(lián)汽車的重要基礎(chǔ)，未來要“加速探索智慧城市、智能交通、智能汽車（SCSTSV）融合一體化的智能網(wǎng)聯(lián)汽車發(fā)展之路”。

在“基于ODD/ISAD和各國(guó)家交通法規(guī)融合一體化全球框架”下構(gòu)建中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)ICV架構(gòu)。加速探索中國(guó)智能網(wǎng)聯(lián)汽車發(fā)展之路，要基于我國(guó)的法律、法規(guī)和知識(shí)產(chǎn)權(quán)，基于我國(guó)的場(chǎng)景標(biāo)準(zhǔn)、地圖標(biāo)準(zhǔn)、交通標(biāo)準(zhǔn)、通信標(biāo)準(zhǔn)、安全標(biāo)準(zhǔn)來支撐中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)的智能網(wǎng)聯(lián)汽車。同時(shí)，要伴隨中國(guó)新一代智慧城市、適合新一代的智能交通系統(tǒng)共同發(fā)展，還必須用系統(tǒng)工程的方式來處理中國(guó)智能網(wǎng)聯(lián)汽車的開發(fā)，這樣的情況下中國(guó)才能得到快速的自動(dòng)駕駛汽車的發(fā)展，而且還能有中國(guó)特色。

探索中國(guó)智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)創(chuàng)新之路的總體思路是，基于SCSTSV一體化的中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)智能網(wǎng)聯(lián)汽車“3-3-2-1”發(fā)展戰(zhàn)略。

實(shí)施三大布局：宏觀布局，構(gòu)建一個(gè)能夠支撐融合一體化的智慧城市，包括智能交通和智能汽車；中觀布局，構(gòu)建智慧交通網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，包括像V2X的信息物理融合，以及RSU系統(tǒng)以及能夠達(dá)到ISAD標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)施；微觀布局，三類汽車的開發(fā)分別應(yīng)該在車輛技術(shù)層面、系統(tǒng)和服務(wù)層面、社會(huì)和法律層面，來實(shí)現(xiàn)中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)的智能網(wǎng)聯(lián)汽車的自主研發(fā)。

強(qiáng)化三大融合，“智慧城市+智能交通+智能汽車”的一體化融合。

實(shí)現(xiàn)兩大創(chuàng)新，正向研發(fā)和顛覆性創(chuàng)新。

實(shí)現(xiàn)一個(gè)目標(biāo)，研發(fā)出國(guó)際領(lǐng)先水平的SCSTSV融合一體化的中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)智能網(wǎng)聯(lián)汽車。

清華大學(xué)創(chuàng)新技術(shù)研究院的創(chuàng)新實(shí)踐

清華大學(xué)創(chuàng)新技術(shù)研究院主持北京市科委在十四五提出來的下一代汽車——基于智慧城市、智能交通、智能汽車融合一體化的整車技術(shù)平臺(tái)。除了傳統(tǒng)汽車基礎(chǔ)技術(shù)外，把智能汽車技術(shù)放進(jìn)去，同時(shí)把智慧城市、智能交通融合一體化的賦能技術(shù)放進(jìn)去，使得車在傳統(tǒng)汽車基礎(chǔ)上使能出行一體化。

下一代汽車不是也不可能在傳統(tǒng)汽車上搭載，同時(shí)，它也需要用正向開發(fā)的SoS這種方式來實(shí)現(xiàn)它的整個(gè)開發(fā)過程。它的計(jì)算平臺(tái)必須是一個(gè)基于智慧城市、智能交通、智能汽車融合理念的使能賦能融合一體化的新的計(jì)算平臺(tái)，而不是單車智能的平臺(tái)，這種結(jié)合了車上和車以外的新的計(jì)算平臺(tái)架構(gòu)會(huì)產(chǎn)生新的操作系統(tǒng)、APP，甚至還有芯片，同時(shí)也用這種新的模式解決感知問題。

現(xiàn)在的開發(fā)都是在非常單純的封閉路上進(jìn)行測(cè)試，這種方式不是真實(shí)的場(chǎng)景、沒有真實(shí)的交通參與物。目前，創(chuàng)新技術(shù)研究院正在打造能夠把智慧城市、智能交通、智能汽車融合一體化的SOTIF研究“Smart Mini-City”驗(yàn)證基地。基地中集合多種典型城市路口，充分構(gòu)建容易引發(fā)預(yù)期功能安全問題的場(chǎng)景，設(shè)計(jì)出行人不確定出行、不規(guī)則穿過道路、乘員誤操作及危險(xiǎn)行為、車輛匯出匯入環(huán)島、夜間照明不足行駛等關(guān)鍵場(chǎng)景（高風(fēng)險(xiǎn)場(chǎng)景）進(jìn)行測(cè)試。

結(jié)束語(yǔ)

“車路協(xié)同”自動(dòng)駕駛技術(shù)路線在中國(guó)的實(shí)施路徑可以試試從單車智能到車路協(xié)同，再到汽車、交通、城市深度融合，最后實(shí)現(xiàn)汽車共享出行。車路協(xié)同不是簡(jiǎn)單的路跟車協(xié)同的問題，必須是在我國(guó)未來所有地方要實(shí)施的智慧城市、智慧交通甚至是智慧能源、充電設(shè)施與智能汽車融合一體化的平臺(tái)上去談?wù)撥嚶穮f(xié)同問題，而且還應(yīng)構(gòu)思實(shí)現(xiàn)中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)的智能網(wǎng)聯(lián)汽車自主創(chuàng)新問題。

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