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上海交大智能汽车研究所张希:中国智能汽车产业发展痛点和趋势分析

2019年8月9日,以“智慧科技·能创未来”为主题的“WAIE 2019第四届上海国际人工智能展览会暨人工智能产业大会”在上海新国际博览中心召开。在期间举办的“OFweek 2019 中国智能汽车高峰论坛”上,上海交大人工智能研究院副院长、上海交大智能汽车研究所所长张希教授就中国智能汽车产业的问题分享了其独到见解和对行业的洞见。

随着中国及世界各国纷纷将智能网联汽车产业列为战略新兴产业,当前全球正掀起新一轮智能汽车的发展浪潮,而在中国,随着传统汽车市场增速逐步放缓,整个产业对智能汽车的希冀更加炙热。

发展智能网联电动汽车是我国汽车产业崛起的新契机

在传统燃油车发展过程中,中国的发展速度与程度低于西方传统车企,在短期内赶超的可能性较小。但在新能源汽车方面,电动化使汽车不再依赖燃油,引发了一场能源革命。作为全新技术的载体和接口,电动汽车具有易于控制、反应迅速及节能环保优势。电动汽车与网络技术高度结合的产品就是智能网联电动汽车的原型,网络与汽车结合,不仅可以减轻驾驶员的操作负担,也使驾驶员与外界始终保持紧密的联系,使汽车成为办公、通讯、娱乐的新场所。

基于新能源汽车的智能网联汽车发展之路,是中国汽车工业和谐健康发展的捷径。国家重大专项发展智能汽车也以电动汽车为载体,逐步形成以新能源汽车为基础的智能化交通体系。而我国的智能科技发展速度非常快,发展智能联网汽车是中国车企实现弯道超车的一大机会。

智能网联汽车发展之路仍需加“油”

市场发展快,并不意味着智能汽车产业已经构建成熟,理想与现实之间还横亘着哪些难点和痛点?

张希表示,当前,我国智能汽车产业进入了发展的快车道,技术创新日益活跃,新型应用蓬勃发展,产业规模不断扩大,但同时也存在着核心技术有待突破、产业生态亟待完善等问题。

我国智能汽车产业基础与技术研发目前相对薄弱,尤其是在整车研发、传感器等领域还处于起步阶段。如环境感知系统失效、交通参与者行为主观性带来行为预测失效、软件框架过度分层、车载计算单元的高功耗及突发性失效等都将带来严重的后果。

智能网联汽车尚未达到大规模产业化要求,部分传感器亟待降低成本或提高精度。仅以激光雷达为例,核心零部件产品未达产业化要求,供应格局尚未形成,核心技术攻关以及替代技术研发仍将是国内汽车产业的重大机遇与挑战。

环境感知与信息融合技术是基础

智能网联汽车要求车辆具有强大的环境感知能力,车载传感器是硬性需求,为适应复杂路况与天候,智能车辆需要多种类型的传感器协同工作,保证车辆环境感知系统的工作稳定性。

如车内感知要求车内安装几百个传感器感知汽车部件各种状态和数据信息。车外感知则要求更高,未来的汽车会安装几十个智能化设备、包括安装摄像头和雷达设备,以便感知周边的路况和其他车辆的情况,来保证汽车更加安全,不至于发生危险。同时,智能网联汽车极大的提高了对汽车控制系统数据处理能力的需求。随着控制系统轻量化、小型化发展需求日趋强烈,未来智能车技术必将走向平台架构化解决方案。

复杂环境下的无人驾驶规划与决策系统是关键

无人驾驶车辆的智能决策与控制执行已经成为智能网联电动汽车智能化程度与安全裕量的关键因素之一。决策与规划的任务是根据环境感知以及信息融合后获得的全局行车目标、自车状态及环境信息等,决定采用的驾驶行为及动作。其主要包括路径规划决策和人机共驾。

在整个无人驾驶系统中,车辆决策模型作为车辆的核心控制单元,属于车辆的上层应用,基于智能网联电动汽车框架,开发符合中国道路与环境特点的多源异质数据融合无人驾驶车辆规划决策一体化闭环控制策略是智能网联车辆在中国落地应用的必经之路。

闭环策略决策模型中,除了考虑场景元素的丰富程度,还需加入无人驾驶车辆自身的实时状态信息,实时的执行指令响应效果以及车辆的动力学特性约束关系等因素,在决策模型中加入车辆的反馈信息,构成由决策到执行的一体式大闭环系统,可以使得决策模型更好的体现车辆的专有特性,同时在控制算法中加入车辆的动力学特性反馈,构成小闭环系统,可以提高车辆的动态响应特性与车辆的操纵稳定特性。

未来的汽车执牛耳者必在中国

汽车在社会活动和人类生活中扮演着重要的角色,在智能化、网联化、电动化以及共享化的趋势下,正逐渐成为交通、网络、生活和工作的节点。汽车信息化网络化是必然趋势,智能汽车的未来无疑光明无比。

虽然智能网联汽车网联支撑体系的建立仍处于探索阶段,但是在汽车产业方面,我国总体水平处于国际领先地位,自主品牌市场份额逐年提高,关键零部件供给能力明显增强,新能源汽车产业体系日渐完善,电池、电机、电控及整车具有较强的国际竞争力,这为智能汽车的发展奠定了坚实的基础。

在网络通信方面,我国互联网、信息通信等领域涌现一批世界级领军企业,移动通信和互联网运营服务能力位居世界前列,也为智能汽车发展积蓄了重要力量。未来,中小型互联网企业,拥抱车企,提供技术与服务,将互联网与汽车融合势必大有可为。

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