核心觀點

自動駕駛技術研發(fā)面臨“感知不充分”、“規(guī)則不明確”及預期功能安全等難題，歐美日聯(lián)合推出支撐高級別自動駕駛的交通設施ISAD規(guī)范，指導未來自動駕駛汽車的開發(fā)。中國應基于城市智慧化、交通智能化、駕駛規(guī)范化等基礎，加速探索智慧城市、智能交通、智能汽車（SCSTSV）融合一體化的中國標準智能網聯(lián)汽車發(fā)展之路。

自動駕駛汽車需要新技術路線

01 自動駕駛汽車開發(fā)面臨兩大挑戰(zhàn)

所有自動駕駛的法規(guī)源于2016年美國SAE發(fā)布的J3016法規(guī)，其規(guī)定自動駕駛的一些基本定義（L0-L5），以及部分重要概念，如DDT、ODD等。目前各國自動駕駛汽車開發(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三大類。自動駕駛汽車技術上的開發(fā)，除了要達到L0-L5的高級別外，還要使L4級自動駕駛行駛場景從有限區(qū)域到無限區(qū)域，特別是要通過各種復雜的城市十字路口，達到像人一樣的駕駛。

研發(fā)ADV的最大挑戰(zhàn)之一：感知、規(guī)則、安全、復雜、可靠的問題。人類為什么要開發(fā)自動駕駛汽車呢？主要是找不到比ADV更能解決由人類駕駛造成交通事故導致死亡的問題更好的技術。美國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問題。傳統(tǒng)人類駕駛員最大的能力就在于識別，就是環(huán)境感知，畢竟瞎子是不能開車的；而機器駕駛最大的優(yōu)勢在于它能夠按照精確控制的方式來開車。相比較來說，如果是把機器駕駛放在原來是有人駕駛的車上去，最大的缺點就是“感知不充分”，這是人類駕駛員能夠做到而目前機器駕駛做不到的。自動駕駛研發(fā)成功的關鍵是找到解決感知、規(guī)則、安全、復雜、可靠問題并且有商品化價值的新技術路線，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”兩大難題的技術方案。

研發(fā)ADV的另一個重大挑戰(zhàn)——必須解決SOTIF預期功能安全問題，系統(tǒng)預期功能安全問題由感知層、決策層、執(zhí)行層的預期功能安全問題共同構成。機器駕駛的原意是要解決人駕駛時的交通事故問題，由于機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駕駛最大的挑戰(zhàn)之一，也稱SOTIF預期功能安全。在自動駕駛汽車開發(fā)的時候將其避免掉，否則自動駕駛汽車又會產生新的不安全因素。

02 單車智能兩條技術路線各有優(yōu)勢

一種是基于車載激光雷達和重地圖的“飽和”感知系統(tǒng)。它能解決自動駕駛汽車“感知不充分”難題，但過于豪華且不利于商品化。這種技術路線屬于在傳統(tǒng)汽車上搭載一套感知系統(tǒng)和計算平臺，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”的自動駕駛技術路線。在解決自動駕駛汽車“感知不充分”難題方面挑戰(zhàn)大。隨著人工智能對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)勢是便宜，能夠商業(yè)化，但是該技術依然屬于傳統(tǒng)汽車“搭載上”的產品獨立性設計理念范疇，也沒有用賦能的概念。

03 國際自動駕駛技術路線的演變

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

美國交通部于2019年提出高級別自動駕駛的協(xié)同技術分級CAD。認為對于L3、L4、L5這樣的車需要有路側協(xié)同，有路側的協(xié)同、有車外的協(xié)同；美國的第2級是說清楚意圖，第3級就是說車與車之間通過談判協(xié)商路線。雖然美國還沒有5G-V2X技術，但是它已經注意到未來技術路線應該往這個方向走。

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

探索中國智能網聯(lián)汽車技術創(chuàng)新之路

中國汽車自動駕駛主要面臨三大難題：城市布局不合理、交通場景太復雜、駕駛行為不規(guī)范。因為不可能想象一夜之間馬路上全是自動駕駛汽車，是要有人駕駛和無人駕駛混流長期共存，這就需要探索中國自動駕駛研發(fā)的頂層設計。而城市智慧化、交通智能化、駕駛規(guī)范化正是中國發(fā)展智能網聯(lián)汽車的重要基礎，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聯(lián)汽車發(fā)展之路”。

在“基于ODD/ISAD和各國家交通法規(guī)融合一體化全球框架”下構建中國標準ICV架構。加速探索中國智能網聯(lián)汽車發(fā)展之路，要基于我國的法律、法規(guī)和知識產權，基于我國的場景標準、地圖標準、交通標準、通信標準、安全標準來支撐中國標準的智能網聯(lián)汽車。同時，要伴隨中國新一代智慧城市、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智能網聯(lián)汽車的開發(fā)，這樣的情況下中國才能得到快速的自動駕駛汽車的發(fā)展，而且還能有中國特色。

探索中國智能網聯(lián)汽車技術創(chuàng)新之路的總體思路是，基于SCSTSV一體化的中國標準智能網聯(lián)汽車“3-3-2-1”發(fā)展戰(zhàn)略。

實施三大布局：宏觀布局，構建一個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，構建智慧交通網絡系統(tǒng)，包括像V2X的信息物理融合，以及RSU系統(tǒng)以及能夠達到ISAD標準的設施；微觀布局，三類汽車的開發(fā)分別應該在車輛技術層面、系統(tǒng)和服務層面、社會和法律層面，來實現(xiàn)中國標準的智能網聯(lián)汽車的自主研發(fā)。

強化三大融合，“智慧城市+智能交通+智能汽車”的一體化融合。

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

實現(xiàn)一個目標，研發(fā)出國際領先水平的SCSTSV融合一體化的中國標準智能網聯(lián)汽車。

清華大學創(chuàng)新技術研究院的創(chuàng)新實踐

清華大學創(chuàng)新技術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平臺。除了傳統(tǒng)汽車基礎技術外，把智能汽車技術放進去，同時把智慧城市、智能交通融合一體化的賦能技術放進去，使得車在傳統(tǒng)汽車基礎上使能出行一體化。

下一代汽車不是也不可能在傳統(tǒng)汽車上搭載，同時，它也需要用正向開發(fā)的SoS這種方式來實現(xiàn)它的整個開發(fā)過程。它的計算平臺必須是一個基于智慧城市、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算平臺，而不是單車智能的平臺，這種結合了車上和車以外的新的計算平臺架構會產生新的操作系統(tǒng)、APP，甚至還有芯片，同時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行測試，這種方式不是真實的場景、沒有真實的交通參與物。目前，創(chuàng)新技術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”驗證基地?；刂屑隙喾N典型城市路口，充分構建容易引發(fā)預期功能安全問題的場景，設計出行人不確定出行、不規(guī)則穿過道路、乘員誤操作及危險行為、車輛匯出匯入環(huán)島、夜間照明不足行駛等關鍵場景（高風險場景）進行測試。

結束語

“車路協(xié)同”自動駕駛技術路線在中國的實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，最后實現(xiàn)汽車共享出行。車路協(xié)同不是簡單的路跟車協(xié)同的問題，必須是在我國未來所有地方要實施的智慧城市、智慧交通甚至是智慧能源、充電設施與智能汽車融合一體化的平臺上去談論車路協(xié)同問題，而且還應構思實現(xiàn)中國標準的智能網聯(lián)汽車自主創(chuàng)新問題。

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