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    無人駕駛時代:看中國技術創新路線圖

    來源:工控中國       發布時間:2015-03-21

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      作為全球第一大汽車產銷大國,我國雖然在傳統汽車制造業領域取得了明顯進步,但是在無人駕駛汽車領域與發達國家仍然具有較大差距。從2015年1月1日起,無人駕駛汽車正式被允許在英國公路上行駛。英國政府投資1900萬英鎊的無人駕駛測試項目也在4個城鎮正式開始運行。美國的多個州已經通過立法,允許無人駕駛汽車上路進行測試,全球汽車產業正在迎來無人駕駛汽車時代。因此,研究全球無人駕駛汽車的發展概況,總結發達國家在技術創新方面的經驗,對制定我國無人駕駛技術創新路徑具有重要現實意義。
     

      無人駕駛汽車是通過車載傳感系統感知道路環境,自動規劃行車路線并控制車輛到達預定目標的智能汽車。從20世紀70年代開始,美國、英國、德國等發達國家開始進行無人駕駛汽車的研究,在可行性和實用化方面都取得了突破性的進展。目前包括通用汽車、大眾、奧迪、寶馬、沃爾沃等廠商在內的全球知名汽車企業都在測試各自的無人駕駛汽車。日產、豐田公布了其在10年內推出無人駕駛汽車的計劃。由于無人駕駛汽車在智能控制技術上的要求,互聯網企業紛紛介入該領域,如谷歌公司就成為全球無人駕駛汽車領域的領先企業。

      
      由于無人駕駛汽車的技術原理主要是通過車載傳感器來感知車輛周圍環境,并根據感知所獲得的道路、車輛位置和障礙物等一系列信息,控制車輛的轉向和速度,因此涉及到多種最新的電子和機械技術,包括自動控制、人工智能、視覺計算等眾多技術?;跓o人駕駛汽車對于數據處理等方面要求,目前正在研發的5G寬帶網絡技術在未來也會得到廣泛的應用。傳感器技術、大數據技術和信息處理技術更是無人駕駛汽車的核心技術。無人駕駛汽車無法依靠單個技術的發展而實現飛躍,必須通過將以上涉及的三大技術協調發展,共同推動技術突破。

      
      由于研發投入、產業政策、技術可靠性和安全性、商業模式等因素限制,無人駕駛汽車未來向量產化和實用化方向發展尚需時日。首先,無人駕駛汽車在開發過程中面臨諸多技術難題,其中如何提高汽車的視覺能力和對人類行為的預測反饋是最為重要的難題。目前的汽車視覺系統還較為基礎和低端,在處理許多復雜路況、交通障礙和行人車輛等不可預測因素上無法勝任。其次,汽車前期研發成本居高不下,離大規模產業化生產并投入市場還有一段距離。此外,無人駕駛汽車對現行交通法規造成的挑戰也需要深入研究。據美國電子電氣工程師協會預計,自動駕駛汽車時代將在2040年左右到來,屆時自動駕駛汽車在汽車總數中的比例將達到75%以上。
     

    推動我國無人駕駛汽車產業適度超前發展

      
      我國無人駕駛汽車產業處于發展初期,可以借鑒國際經驗,加快進程。第一,研究制定切合我國國情的無人駕駛技術創新路徑。從戰略高度加強 我國汽車產業政策的頂層設計,綜合考慮傳統汽車、新能源汽車和智能無人駕駛汽車的發展趨勢,制定有序的無人駕駛汽車發展計劃,根據技術、市場、消費者等因素的變化,推動無人駕駛汽車適度超前發展。密切跟蹤國外無人駕駛汽車的最新技術創新動態,選取適合我國國情的技術創新路線圖。積極發揮我國信息通信業的優勢,以傳感技術為突破口,加強對無人駕駛汽車基礎技術和產品的扶持,推動云計算、大數據、車聯網等在汽車產業領域的推廣應用。

      
      第二,推動“產學研用”聯合研發模式創新。無人駕駛汽車的研發是一個系統工程,特別需要汽車和IT技術的相互融合。為此,需要加快推動汽車研發模式的創新,加大汽車、電子信息和通信設備企業以及高校、科研機構、協會之間的聯合,組建跨行業的技術發展聯盟,加快建設共性技術平臺,加強高精度的制造裝備、檢測設備等的研發,在無人駕駛汽車的輔助技術領域,如調速器、緊急制動輔助系統、變線警告系統和自動泊車系統等方面推動產業鏈間相關技術的協作與聯合攻關。推動設立無人駕駛汽車技術進步獎,鼓勵民營企業參與相關技術創新活動。

      
      第三,制定我國無人駕駛汽車技術標準和法規。加強對駕駛汽車安全準則和性能標準的研究,綜合評估無人駕駛汽車對我國現有道路交通管理法規和基礎設施建設的影響,借鑒國際經驗對相關法律的修訂開展論證,加快無人駕駛汽車技術標準的制定,鼓勵汽車企業和IT企業研發生產更加安全可靠的產品,要通過安全標準明確最低安全要求,加強產品的質量和一致性認證。加快修訂相關法律,允許相關企業在特定區域開展無人駕駛汽車的上路測試,優先在公共交通領域開展相關測試工作,為我國無人駕駛汽車的研發提供參數指導。

      
      第四,利用全球創新資源提升我國汽車整體技術水平。目前,美歐等發達國家正在積極部署無人駕駛汽車的研發和應用,試圖占領未來汽車產業競爭的制高點。我國需要在推動汽車企業自主研發的同時,加強智能汽車領域的國際技術交流,通過舉辦相關產業發展論壇和汽車博覽會等形式,加強無人駕駛汽車研發的交流與合作。鼓勵我國汽車企業開展無人駕駛汽車的研發,加強與國外汽車企業和IT企業的合作,共同研發無人駕駛汽車的關鍵技術和產品。加強對中國企業“走出去”的支持力度,鼓勵企業開展更多技術尋求型對外并購活動,推動我國企業利用全球創新資源開展汽車技術領域的研發,不斷提升我國汽車產業的整體技術水平。

      
    發達國家推動無人駕駛汽車技術研發的主要經驗

      
      發達國家很早就在推動無人駕駛汽車的技術,歸納起來,主要有以下經驗。

      
     ?。ㄒ唬嵤o人駕駛汽車發展戰略推動產學研聯合研發

      
      美國是世界上研究無人駕駛車輛最早、水平最高的國家之一。早在20世紀80年代,美國就提出自主地面車輛(ALV)計劃。美國不僅推動汽車企業開展無人駕駛汽車的研發工作,還鼓勵大學和科研機構參與無人駕駛汽車的研發與創新工作。如卡耐基梅隆大學、麻省理工學院、斯坦福大學等均廣泛深入地參與了無人駕駛汽車的研發創新活動。近期,歐盟攜歐洲十幾家整車制造商和零配件供應商共同推出“智能車輛自動駕駛應用和技術”項目,旨在開發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。英國政府提出要將英國打造成為無人駕駛汽車方面的“世界領軍國家”。目前,牛津大學的移動機器人集團是英國自動駕駛技術研究中心,該集團正在與汽車及零部件企業深入合作,推動英國無人駕駛汽車的發展。日本、韓國等也出臺了鼓勵 無人駕駛汽車的技術創新、投資和人才引進的相關政策。
     

     ?。ǘ┩苿觽鹘y汽車制造企業與IT企業的跨界融合

      
      汽車智能革命是一場空前的跨界融合過程,涉及汽車制造公司、汽車經銷商、車聯網運營公司、電子公司、軟件公司、通信服務商等。目前除了豐田、奔馳、沃爾沃、通用等傳統汽車制造商外,包括谷歌、蘋果、英特爾和高通等IT巨頭也在尋求進軍無人駕駛領域。發達國家IT企業憑借在數據處理、網絡技術、智能軟件、傳感技術等領域的技術積累正在引領未來無人駕駛汽車的發展。如谷歌早在2005年便已開始對無人駕駛技術進行了相關研發。近期,美國加州機動車管理局發布了首批29份無人駕駛汽車上路許可,其中有25份授予谷歌。目前,全球主要汽車企業在無人駕駛汽車發展上不斷加大投入,力圖在未來市場中占有一席之地。谷歌、寶馬和奧迪公司在無人駕駛技術上已較為成熟,進入路面測試階段,奔馳和雷克薩斯公司的無人駕駛車型在智能感應設備和車載輔助系統上占有較大優勢,而通用汽車公司在無人駕駛汽車技術上實現了半自動駕駛。

      
     ?。ㄈ┻x擇合適的技術路線圖開展無人駕駛汽車的研發

      
      目前,由于無人駕駛汽車還處于探索階段,沒有形成明確的技術路線圖。絕大多數主流汽車企業都認為無人駕駛汽車的路線圖應該首先由電子轉向及制動、自適應巡航控制及車道保持技術的市場化應用開啟。但是谷歌的無人駕駛汽車僅設置啟動和停止兩個功能按鍵,車輛行駛、道路選擇等均由車載電腦操控。2014年2月,法國公布了無人駕駛汽車發展路線圖,投資1億歐元,利用3年時間重點研發無人駕駛汽車,預計到2015年開始進行無人駕駛汽車實地測試。法國的重要汽車生產企業和零配件供應商,如標致雪鐵龍、雷諾、瓦雷奧等都參與了這一項目。由于傳統汽車企業與IT企業的沖突,選擇合適的技術路線對無人駕駛汽車的發展至關重要。

      
     ?。ㄋ模┘訌妼o人駕駛汽車測試與開發工作的政策扶持

      
      由于無人駕駛汽車的上路涉及道路的聯網和法律的修改完善,政府對無人駕駛汽車測試與開發工作的支持非常重要。以美歐為代表的發達國家政府為加快無人駕駛汽車的研發和測試,紛紛鼓勵企業開展無人駕駛汽車的實驗。2013年5月,美國運輸部國家公路交通安全局(NHTSA)發布了一項快速追蹤無人駕駛汽車的開發以及測試的政策,鼓勵各個州盡快為無人駕駛汽車測試項目立法。目前,加州、佛羅里達州和內華達州都已經通過了無人駕駛汽車測試的相關法案。為保證無人駕駛汽車的順利發展,法國也正在推動道路交通法律法規的修訂,滿足無人駕駛汽車上路的要求,并向全球汽車生產商開放道路進行無人駕駛汽車的實驗。
     

    責任編輯:何軍
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