- 智能车路协同管控可视化推演平台
- 关金平等主编
- 4073字
- 2024-01-25 17:15:42
1.1.3 智能网联汽车创新发展机遇
2020年2月,国家发展和改革委员会(以下简称国家发展改革委)、中央网络安全和信息化委员会办公室、科学技术部(以下简称科技部)、工业和信息化部(以下简称工信部)、公安部、财政部、自然资源部、住房和城乡建设部(以下简称住建部)、交通运输部、商务部、国家市场监督管理总局11个国家部委联合出台了《智能汽车创新发展战略》(以下简称《战略》)。作为一个标志性事件,该《战略》的推出,意味着车联网产业在中国将面临高速发展的重大机遇。具体内容主要表现在:
① 智能网联汽车成为汽车业应对严峻挑战的突破口之一。
② 汽车电子产业发展获得智能、网联、安全新契机。
③ 智能车路协同核心之一的智慧道路建设将呈现爆发式增长。
④ 汽车产业新商业模式和数据开放模式成为重要方向。
⑤ 以智能车路协同为核心的新一代智能交通系统体系建立。
⑥ 智能车路协同环境的城市交通与区域交通管控新模式形成。
1. 智能网联汽车成为汽车业应对严峻挑战的突破口之一
1)智能汽车发展态势
中国汽车产业面临严峻挑战,受2020年新型冠状病毒肺炎(以下简称新冠肺炎)疫情的影响叠加经济下行周期,2020年中国乘用车市场产量在1999.4万辆,同比2019年的21.36万辆,下降6%。除新能源汽车成为中国汽车产业实现弯道超车的重大机遇外,智能网联汽车赋予中国汽车产业另一个机遇,可能让中国汽车产业实现变道超车。传统汽车必将演进为智能汽车,搭载先进传感器等装置,运用人工智能等新技术,具有自动驾驶功能,逐步成为智能移动空间和应用终端的新一代汽车。未来,汽车将实现三大转变:
① 从机械产品向电子信息智能产品转变。
② 从单纯交通运输工具向人类第三空间转变。
③ 从单一汽车产业向多产业(汽车产业、电子产业、互联网产业、信息通信产业、交通产业等)融合转变。
尤其在多产业融合方面,将利用中国在互联网、信息通信(5G、北斗卫星定位导航)等领域积累的优势,以及交通强国国家战略指引下的交通产业大发展契机,推动中国汽车产业进一步发展,这将成为汽车业应对严峻挑战的突破口之一。
2)智能汽车发展目标
《战略》提出,到2025年实现:
① 汽车前装市场和后装市场的智能网联渗透率快速提升。
② 实现有条件自动驾驶的智能汽车达到规模化生产。
③ 实现高度自动驾驶的智能汽车在特定环境下市场化应用。
④ 展望2035—2050年,中国标准智能汽车体系全面建成,更加完善;安全、高效、绿色、文明的智能汽车强国愿景逐步实现,智能汽车充分满足人民日益增长的美好生活的需要。
2. 汽车电子产业发展获得智能、网联、安全新契机
汽车电子技术是用来改善和提高汽车性能的最有效的技术手段之一,可以分为电子控制系统和车载电子装置两大类,其中电子控制系统主要包括动力控制系统、底盘与安全控制、车身电子等。汽车电子产品所占汽车制造成本的比例平均将达到30%甚至50%以上。2020年中国汽车电子市场规模逼近9000亿元。汽车电子产品中的大量核心技术来自海外,智能、网联、安全的汽车电子产品国产化是新契机。未来智能化、网联化、安全化不仅作用在车载电子装置上,用于提高汽车附加值,也将作用在电子控制系统上,直接影响汽车的整车性能、安全性和舒适性。为此,《战略》提出:
① 突破关键基础技术。开展复杂系统体系架构、复杂环境感知、智能决策控制、人机交互及人机共驾、车路交互、网络安全等基础前瞻技术研发,重点突破新型电子电气架构、多元传感信息融合感知、新型智能终端、智能计算平台、车用无线通信网络、高精度时空基准服务和智能汽车基础地图、云控基础平台等共性交叉技术。
② 增强产业核心竞争力。推进车载高精度传感器、车规级芯片、智能操作系统、车载智能终端、智能计算平台等产品的研发与产业化,建设智能汽车关键零部件产业集群;加快智能化系统的推广应用,培育具有国际竞争力的智能汽车品牌。
③ 推动新技术转化应用。开展军民联合攻关,加快北斗卫星定位导航系统、高分辨率对地观测系统在智能汽车相关领域的应用,促进车辆电子控制、高性能芯片、激光/毫米波雷达、微机电系统、惯性导航系统等自主知识产权军用技术的转化应用,加强自动驾驶系统、云控基础平台等在国防军工领域的开放应用。
④ 提升网络安全防护能力。搭建多层纵深防御、软硬件结合的安全防护体系,加强车载芯片、操作系统、应用软件等安全可靠性设计,开展车载信息系统、服务平台及关键电子零部件安全监测,强化远程软件更新、监控服务等安全管理。实施统一身份权限认证管理。建立北斗系统抗干扰和防欺骗安全防护体系。按照国家网络安全等级保护相关标准规范,建设智能汽车网络安全态势感知平台,提升应急处置能力。
3. 智能车路协同核心之一的智慧道路建设将呈现爆发式增长
智能汽车产业发展不仅是汽车及汽车电子技术的发展,更是“人-车-路-云”系统的协同发展,尤其是智慧道路建设,将呈现爆发式增长。主要体现在智能网联城市级规模应用及智慧化道路基础设施建设两大方面。《战略》提出,到2025年,车用无线通信网络(LTE-V2X等)实现区域覆盖,新一代车用无线通信网络(5G-V2X)在部分城市、高速公路逐步应用,高精度时空基准服务网络实现全覆盖。其中城市级智能网联应用将成为新型智慧城市建设的重要内容之一。
《战略》指出,在应用示范试点方面,开展特定区域智能汽车测试运行及示范应用,验证车辆环境感知准确率、场景定位精度、决策控制合理性、系统容错及故障处理能力,以及智能汽车基础地图服务能力、“人-车-路-云”系统协同性等。推动有条件的地方开展城市级智能汽车大规模、综合性应用试点,支持优势地区创建国家车联网先导区。在智慧化道路基础设施建设方面,制定智能交通发展规划,建设智慧道路及新一代国家交通控制网。分阶段、分区域推进道路基础设施的信息化、智能化和标准化建设。结合5G商用部署,推动5G和车联网协同建设。统一通信接口和协议,推动道路基础设施、智能汽车、运营服务、交通安全管理系统、交通管理指挥系统等的信息互联互通。具体将建设:
① 广泛覆盖的车用无线通信网络。开展车用无线通信专用频谱使用许可研究,快速推进车用无线通信网络建设。统筹公众移动通信网部署,在重点地区、重点路段建立新一代车用无线通信网络,提供超低时延、超高可靠性、超大带宽的无线通信和边缘计算服务。在桥梁、隧道、停车场等交通设施部署窄带物联网,建立信息数据库和多维监控设施。
② 形成覆盖全国的车用高精度时空基准服务能力。充分利用已有北斗卫星定位导航系统基准站网,推动全国统一的高精度时空基准服务能力建设。加强导航系统和通信系统融合,建设多源导航平台。推动北斗通信服务和移动通信双网互通,建立车用应急系统。完善辅助北斗卫星导航系统,提供快速辅助定位服务。
③ 建设覆盖全国路网的道路交通地理信息系统。开放标准统一的智能汽车基础地图,建立完善包含路网信息的道路交通地理信息系统,提供实时动态数据服务。制作并优化智能汽车基础地图信息库模型与结构。推动建立智能汽车基础地图数据和卫星遥感影像数据共享机制。构建道路交通地理信息系统快速动态更新和在线服务体系。
④ 建设国家智能汽车大数据云控基础平台。充分利用现有设施和数据资源,统筹建设智能汽车大数据云控基础平台。重点开发建设逻辑协同、物理分散的云计算中心,标准统一、开放共享的基础数据中心,风险可控、安全可靠的云控基础软件,逐步实现车辆、基础设施、交通环境等领域的基础数据融合应用。
4. 汽车产业新商业模式和数据开放模式成为重要方向
汽车产业发展需要创新的商业模式和数据开放模式,尤其是汽车产业与金融保险、出行服务等行业的深度融合,以及解决好汽车产业涉及的数据所有权、使用权、经营权问题,将可能探索出崭新的市场空间。为此,《战略》明确:
① 创新产业发展形态。积极培育道路智能设施、高精度时空基准服务和智能汽车基础地图、车联网、网络安全、智能出行等新业态。加强智能汽车复杂使用场景的大数据应用,重点在数据增值、出行服务、金融保险等领域培育新商业模式。优先在封闭区域探索开展智能汽车出行服务。
② 加强数据安全监督管理。建立覆盖智能汽车数据全生命周期的安全管理机制,明确相关主体的数据安全保护责任和具体要求。实行重要数据分类分级管理,确保用户信息、车辆信息、测绘地理信息等数据安全可控。完善数据安全管理制度,加强监督检查,开展数据风险、数据出境安全等的评估。
5. 以智能车路协同为核心的新一代智能交通系统体系建立
发展智能汽车离不开数字化、网络化、智能化、协同化的新型道路基础设施的支持。《战略》把“构建先进完备的智能汽车基础设施体系”作为一项重要的战略任务,进行了系统阐述和专门部署。
① 推进智能化道路基础设施规划建设。状态全面感知、信息高效处理的智能化道路基础设施,是交通物理世界向数字世界转变的核心数据来源。围绕推进智能化道路基础设施规划建设,《战略》一是积极推进智能交通、智慧道路及新一代国家交通控制网等的规划建设,逐步满足智能汽车环境感知和决策系统的需求;二是结合信息接入发布与车辆运行安全管控等,分阶段、分区域推进道路基础设施的信息化、智能化和标准化建设,逐步形成多维监测、精准管控的服务能力,结合5G商用部署,加强5G与车联网协同,加快智能化道路基础设施的升级或新建;三是在智能化道路基础设施建设过程中注重统一通信接口和协议,推动道路基础设施、智能汽车、运营服务、交通安全管理系统、交通管理指挥系统等信息互联互通,促进路网资源的协同优化利用。
② 建设广泛覆盖的车用无线通信网络。车用无线通信网络能够将“人-车-路-云”交通要素有机联系在一起。围绕车用无线通信网络建设,《战略》一方面充分发挥我国信息通信技术与网络基础优势,统筹公众移动通信网部署,快速提升LTE-V2X车用无线通信网络的区域覆盖,并在部分城市、高速公路逐步建设5G-V2X新一代车用无线通信网络,提供超低时延、超高可靠性、超大带宽的无线通信服务;另一方面,在桥梁、隧道、停车场等交通设施部署窄带物联网,建立信息数据库和多维监控设施,利用其覆盖范围广、功耗小、成本低等特点,对交通设施的使用状态和周边环境状态进行全方位实时监测。此外,《战略》在强化网络连接能力的同时,还加强了先进计算资源布局、统筹部署边缘计算等服务能力。