近日，清華大學(xué)智能產(chǎn)業(yè)研究院（AIR）與百度Apollo聯(lián)合舉辦發(fā)布會，正式推出全球首份車路協(xié)同技術(shù)創(chuàng)新白皮書《面向自動駕駛的車路協(xié)同關(guān)鍵技術(shù)與展望》。同時，邀請了政界、學(xué)界、產(chǎn)業(yè)界的眾多專家出席，圍繞車路協(xié)同發(fā)展現(xiàn)狀，車路協(xié)同對于自動駕駛安全性、產(chǎn)業(yè)價值進行深度解讀，共話車路協(xié)同產(chǎn)業(yè)的長遠發(fā)展。

發(fā)布會現(xiàn)場，同濟大學(xué)汽車安全研究所所長朱西產(chǎn)以《5G車聯(lián)網(wǎng)助力自動駕駛汽車產(chǎn)品落地》為主題發(fā)表演講。朱西產(chǎn)教授分析了5G技術(shù)對于自動駕駛領(lǐng)域的重要意義，并就自動駕駛領(lǐng)域的安全問題和L4級無人駕駛?cè)绾温涞靥峁┲匾^點。



朱西產(chǎn)教授強調(diào)，真正達到L3級以上才能稱為自動駕駛，這也是當(dāng)前產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵。由于第三類未知的不安全場景的存在，L3級以上高等自動駕駛非常難實現(xiàn)。得益于5G技術(shù)的發(fā)展，中國開創(chuàng)性地提出通過基于車路云協(xié)同的智能網(wǎng)聯(lián)平臺來實現(xiàn)高等級自動駕駛。然而，這也帶來了一個挑戰(zhàn)——自動駕駛車路協(xié)同產(chǎn)業(yè)的落地，需要得到來自產(chǎn)業(yè)、企業(yè)以及政府的共同支持。若要在自動駕駛領(lǐng)域和汽車產(chǎn)業(yè)變革的競爭中脫穎而出，中國還必須自主創(chuàng)新，掌握動力電池、芯片、軟件這三項核心技術(shù)，才能使中國汽車“由大變強”。

內(nèi)容要點

1  對于車聯(lián)網(wǎng)，5G是一個革命性的變革

在智能手機領(lǐng)域，5G技術(shù)的應(yīng)用并沒有我們想象中那么迫切。但是，在汽車和車聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，5G是一個革命性的變革。過去4G時代的車聯(lián)網(wǎng)僅能用于信息服務(wù)，而5G則有可能使車聯(lián)網(wǎng)從僅僅是信息服務(wù)的這種輔助方式變成一個“車-路-云”聯(lián)在一起的云控平臺。為什么要聯(lián)在一起？為了自動駕駛。



在今年上海車展上，很多企業(yè)表示可以銷售自動駕駛汽車了。也許你會疑惑：自動駕駛有那么難嗎？然而，答案是肯定的。

2  自動駕駛的安全性和預(yù)期功能安全

根據(jù)SAE J3016駕駛自動化分級標(biāo)準(zhǔn)，L2以下只是輔助駕駛，L3以上的級別才能稱為自動駕駛。如今，全球智能行業(yè)對智能汽車的定義存在模糊區(qū)。在銷售時，企業(yè)把不需要政府認可、不需要專門管理的輔助級駕駛系統(tǒng)稱為自動駕駛系統(tǒng)，并用“self-driving”等名詞進行宣傳，這暗示了汽車的自動駕駛能力。針對這個問題，今年歐洲新車安全評鑒協(xié)會Euro NCAP正在制定新的評價方法。目前在市場上可以銷售的都是輔助級駕駛產(chǎn)品，以后在歐洲銷售有自動駕駛功能的汽車，如果產(chǎn)品沒有注明“輔助駕駛”這個關(guān)鍵詞，這個機構(gòu)就要對安全評級進行扣分。



在本次發(fā)布的白皮書中，所談及的高等級自動駕駛是指SAE J3016中的L3、L4級。為什么L3、L4高等級自動駕駛難以實現(xiàn)？這主要關(guān)乎預(yù)期功能安全。

第一，在ODD（車輛運行設(shè)計域）內(nèi)的場景中，有一類場景叫做第三類場景，即未知的不安全場景或邊緣場景。



在這種場景中，自動駕駛汽車無法識別危險物，便不會剎車，進而造成類似2016年邯鄲特斯拉車輛事故等問題。因此，自動駕駛出現(xiàn)了一個難題——如何找出所有“未知”和“不安全”的場景。在這種場景中，主要包括未知的錯誤感知、未知的錯誤決策、未知的錯誤控制；未知的錯誤感知是最常見的。為此，全世界所有產(chǎn)業(yè)鏈都在致力于做出自動駕駛汽車開發(fā)過程中的完整場景，并且上升到ISO標(biāo)準(zhǔn)，由國際標(biāo)準(zhǔn)作出場景庫。



第二，由于未知的不安全場景的存在，L3、L4的落地非常困難，自動駕駛的安全問題存在長尾效應(yīng)。如果通過“事故”去識別“未知”，難度非常大，甚至?xí)冻錾拇鷥r。同時，因為企業(yè)必須通過量產(chǎn)汽車的變現(xiàn)來支持研發(fā)，所以現(xiàn)在市場上的高等級自動駕駛車都落地到L2。原本按照L3搭建的技術(shù)構(gòu)架車型過度到L2+，按照L4搭建的技術(shù)架構(gòu)車型過度到L2++，兩者最大的差別在于地圖。原來輔助駕駛系統(tǒng)的自動駕駛功能是沒有地圖的，L3會使用車道級的地圖，L4要用厘米級定位的地圖。但是，不能忽悠、誤導(dǎo)消費者的是，L2+和L2++都只是輔助駕駛，不管它多么先進，也沒有完全解決第三類未知的不安全場景，人類駕駛員仍需要關(guān)注這種邊緣場景，以便時地接管控制，保證安全。



目前，在全世界水平比較高的輔助級駕駛系統(tǒng)中，L2+這種系統(tǒng)做的最好是特斯拉，特斯拉在量產(chǎn)級的水平里面，自動駕駛水平是最高的。然而，技術(shù)水平最高的量產(chǎn)車卻遇到了安全，甚至遭遇“恐怖谷”。為什么技術(shù)系統(tǒng)更高的汽車反而不安全呢？這主要是因為用戶對系統(tǒng)能力的期待過高。L2級以下的車雖然系統(tǒng)能力很差，但是相應(yīng)的用戶期待也很低，這樣反而安全。L2+、L2++汽車在大部分正常的行駛中自動駕駛能力高，讓用戶產(chǎn)生很高的期待，甚至誤以為不需要人為控制、可以脫離駕駛。因此，在遇到邊緣場景時，駕駛員因完全脫離駕駛而不能及時干預(yù)，導(dǎo)致交通事故，甚至車毀人亡，進而進入了恐怖狀態(tài)。



3  如何實現(xiàn)真正的L3、L4級自動駕駛？

那么，要實現(xiàn)真正的L3、L4自動駕駛，讓用戶期待得到系統(tǒng)能力的支持？從技術(shù)上，若要讓車自身的技術(shù)解決所有場景問題，在所有場景下都能安全自動駕駛，單車智能是非常必要的，否則即便加上車路云的協(xié)同也沒用。根據(jù)美國的單車智能脫離報告顯示，近幾年單車智能發(fā)展極快，2019年百度的一次脫離平均歷程已達到18050英里，即3萬多公里才需要一次人工接入。并且，頭部企業(yè)與后部企業(yè)實力相差非常懸殊，聽起來非常鼓舞人心。然而，從安全角度來評價，這相當(dāng)于行駛3萬多公里汽車就會出一次事故，連人類駕駛的水平都達不到，這樣的單車智能是無法投入實際使用的。



想要突破這個問題，需要走出一條與歐美日不同的道路，構(gòu)建汽車社會新生態(tài)，全面實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)的超越。第一，面向乘用車的路徑。強調(diào)駕駛員的作用，不讓其脫離駕駛，以處理第三類未知的不安全場景。第二，面向商業(yè)運營的路徑。商業(yè)運營的自動駕駛需要達到L4級，若按照脫離報告的思路來看，單車智能是無法達到的。因此，清華大學(xué)團隊最早提出了車路云一體化的智能網(wǎng)聯(lián)理念。目前，北京亦莊高級別自動駕駛示范區(qū)已經(jīng)有車路協(xié)同的無人駕駛的落地。



智能網(wǎng)聯(lián)的基礎(chǔ)當(dāng)然是5G。如果沒有5G技術(shù)，車聯(lián)網(wǎng)只能做信息服務(wù)，而不能變成一個車路云一體化的網(wǎng)聯(lián)云控平臺。中國是全球第一個提出通過基于車路云協(xié)同的智能網(wǎng)聯(lián)平臺來實現(xiàn)高等級自動駕駛的國家。從E/E電子電氣構(gòu)架角度來看，則需要轉(zhuǎn)變?yōu)檐囋坡?lián)控的狀態(tài)。也就是說，從系統(tǒng)控制到軟件，車云要聯(lián)合，車路云要協(xié)同。

4  L4無人駕駛?cè)绾温涞兀?br />
第一，在技術(shù)上，實現(xiàn)少人化。車路協(xié)同要將“人-車-路-云”轉(zhuǎn)變?yōu)?ldquo;車-路-云-人”，駕駛安全員轉(zhuǎn)為后臺的監(jiān)管安全員，降低人力和資金成本。在后臺上，一個人可以監(jiān)管多輛汽車，并在測試中不斷提升自動化水平。當(dāng)邊緣場景極少、一個人甚至可以監(jiān)管一百輛車，就說明可以投入商用了。

車路協(xié)同技術(shù)為L4無人駕駛商業(yè)運營提供落地條件，仿真平臺則變身為無人駕駛商業(yè)落地的云端平臺。無人駕駛運營車輛后臺管控平臺的功能：一是融合路端感知系統(tǒng)和運營車輛環(huán)境感知數(shù)據(jù)進行高精度地圖的動態(tài)更新，二是對運營車輛規(guī)劃路線的運營管理進行評估，確定運營車輛是否能夠安全運營。



基于這個云端平臺，無人駕駛擁有了路端感知，車內(nèi)擁有上帝視角般的超視野支持，這非常利于減少邊緣場景。同時，實現(xiàn)了少人化，后臺監(jiān)管安全員可以一個人監(jiān)管多輛車。因此，L3、L4高等級自動駕駛不僅有了L2+、L2++的方案，還可以提供真正的無人駕駛的落地方案。

第二，政府做好頂層設(shè)計，構(gòu)建一個良好生態(tài)。與過去的單車智能不同的是，車路協(xié)同的發(fā)展需要交通、汽車和通訊三個行業(yè)的合作支持，這時就需要政府來協(xié)調(diào)，解決相互掣肘等問題。這次白皮書的發(fā)布，就充分體現(xiàn)了各方力量的高度配合。清華大學(xué)為“車-路-云”網(wǎng)聯(lián)智能的提出者，百度為該理念的倡導(dǎo)者和行動者，北京亦莊開發(fā)區(qū)充當(dāng)了產(chǎn)業(yè)和政府之間的橋梁，中國政府則發(fā)揮的是整體優(yōu)勢，通過政府的頂層設(shè)計讓各行業(yè)達成共識。同時，這份白皮書也為政府的決策提供思路和依據(jù)?；谶@樣的協(xié)作關(guān)系，車路協(xié)同技術(shù)的發(fā)展獲得良好的推動力，也許我們可以更早地看到智能網(wǎng)聯(lián)汽車的落地。

第三，中國汽車“由大變強”的變革之路，必須通過自主創(chuàng)新來探索出路。如今，各國都把汽車產(chǎn)業(yè)革命升級到了國家戰(zhàn)略層面，而中國汽車“引進-消化吸收-再創(chuàng)新”的成功經(jīng)驗失靈了，現(xiàn)在只有創(chuàng)新才有出路。面對汽車產(chǎn)業(yè)革命，核心技術(shù)被“卡脖子”是大概率事件。關(guān)于動力電池、芯片、軟件這三項核心技術(shù)，動力電池技術(shù)無需擔(dān)心，需要關(guān)注的是后兩者。中國汽車芯片技術(shù)基礎(chǔ)薄弱，軟件方面依賴歐美，而軟件必須形成新的生態(tài)。



更值得一提的是，無人駕駛越快落地就更可能在競爭中脫穎出，而技術(shù)革命的速度可能超出我們的想象。從1900年誕生第一輛汽車后，汽車代替了馬車用了13年，那么無人駕駛汽車代替人類駕駛汽車的局面也將會在二三十年后出現(xiàn)。

關(guān)于純電動無人駕駛汽車的夢想，早在1956年就有相關(guān)專利，卻受限于當(dāng)時的技術(shù)而無法實現(xiàn)。今天，在5G、人工智能、新能源三大技術(shù)革命的推動下，無人駕駛的純電動汽車的夢想是有可能實現(xiàn)的，所以第四代無線技術(shù)推動的移動互聯(lián)網(wǎng)革命也正在進行中。隨著移動互聯(lián)網(wǎng)的到來，清華AIR和百度Apollo聯(lián)合發(fā)布的這部白皮書既可以讓全行業(yè)達成共識，同時也可以為政府部門出謀劃策，形成產(chǎn)業(yè)政策參考，促進產(chǎn)業(yè)革命的到來。