傳感器、導(dǎo)航、云計算等技術(shù)的飛速發(fā)展以及智能通信和道路設(shè)施的不斷完善，作為智能網(wǎng)聯(lián)汽車終極發(fā)展階段的無人駕駛汽車，在不遠的將來一定會走進現(xiàn)實生活，改變現(xiàn)有的交通模式。在此背景下，我國需要加快制定智能網(wǎng)聯(lián)汽車發(fā)展戰(zhàn)略，加強相關(guān)技術(shù)的研發(fā)，從而促進我國汽車產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)彎道超車、由大變強。

全球無人駕駛汽車發(fā)展路徑

更安全、油耗更低、污染物排放更少一直是汽車制造商及消費者追求的目標(biāo)。隨著網(wǎng)絡(luò)及控制技術(shù)發(fā)展，消費者對汽車智能化的要求也越來越高。研究表明，無人駕駛汽車具有多方面的優(yōu)勢：無人駕駛技術(shù)能使交通事故率降低90%，車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可使道路通行率提高10%（數(shù)據(jù)來自畢馬威2014年《無人駕駛：下一代革命》報告）。無人駕駛技術(shù)能有效節(jié)約燃油與降低排放，汽車的燃油經(jīng)濟性可提高20%-30%，高速公路編隊行駛更可降低10%-15%的油耗（數(shù)據(jù)來自日本政府發(fā)布的《實現(xiàn)自動駕駛系統(tǒng)》報告）；另外，無人駕駛汽車還可以帶來顯著的社會與經(jīng)濟效益，拉動機械、電子、通信、互聯(lián)網(wǎng)等相關(guān)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展；無人駕駛汽車具有重大的國防意義，如無人駕駛戰(zhàn)斗車輛等；同時也能夠影響個人生活方式，如減輕駕駛負擔(dān)，實現(xiàn)車輛共享，提供便捷出行方式等。

與傳統(tǒng)汽車相比，無人駕駛汽車需要具有更先進的環(huán)境感知系統(tǒng)、中央決策系統(tǒng)以及底層控制系統(tǒng)。無人駕駛涉及到的關(guān)鍵技術(shù)包括傳感技術(shù)，即利用攝像頭、雷達等檢測車輛周圍環(huán)境；通信技術(shù)，即利用專用短程通信（DSRC）、4G或5G等實現(xiàn)車車、車路之間的通信；控制技術(shù)，即通過對復(fù)雜環(huán)境的感知及通信實現(xiàn)路徑規(guī)劃和軌跡跟蹤等。

目前，市場上已建立的無人駕駛主流技術(shù)體系主要分為兩種：基于傳感器的“車載式”解決方案路線。這類技術(shù)方案基于先進傳感技術(shù)與傳統(tǒng)汽車制造業(yè)的深度融合，主要是使用先進的傳感器，諸如立體攝像機和雷達，結(jié)合驅(qū)動器、控制單元，以及軟件的組合，形成高級駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS），使得汽車能夠監(jiān)測和應(yīng)對周圍的環(huán)境。該路線以奔馳、寶馬、沃爾沃、福特等一流整車企業(yè)為代表，技術(shù)發(fā)展較為成熟。這種基于傳感器的系統(tǒng)能夠給駕駛員提供不同程度的輔助功能，但目前還無法提供完整的、具有成本競爭力的無人駕駛體驗。主要原因是要創(chuàng)建車輛環(huán)境的360度視圖，必須配置更多的傳感器組合，成本較高。在谷歌汽車上使用的激光雷達系統(tǒng)（LIDAR）能提供360度成像，但其價格高達7萬美元，暫時無產(chǎn)業(yè)化可能。

基于車輛互聯(lián)的“網(wǎng)聯(lián)式”解決方案路線。這一技術(shù)路線表現(xiàn)為互聯(lián)網(wǎng)思維對傳統(tǒng)汽車駕駛模式的變革，推動者主要是以谷歌、蘋果為代表的互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)。這類企業(yè)重點開發(fā)車載信息系統(tǒng)，并與汽車廠商合作開發(fā)推廣導(dǎo)航、語音識別、娛樂、安全等方面的應(yīng)用程序和應(yīng)用技術(shù)。該方案使用無線技術(shù)來實現(xiàn)車輛與車輛之間（V2V）、車輛與基礎(chǔ)設(shè)施之間（V2I）的實時通信。這種方案利用短程通信（DSRC）實現(xiàn)V2V通信，能充分發(fā)揮DSRC快速部署、低延遲、高可靠等特點，對于主動安全應(yīng)用尤其重要。但該方案對基礎(chǔ)設(shè)施的要求較高。另一種方案是使用蜂窩通信技術(shù)以及現(xiàn)有的基礎(chǔ)設(shè)施以獲得更長的通信范圍，使得DSRC的范圍更短。然而同樣存在響應(yīng)延遲、帶寬不足等問題，制約了在主動安全領(lǐng)域的應(yīng)用。

采礦業(yè)及交通運輸業(yè)成為無人駕駛汽車的先期應(yīng)用領(lǐng)域。巨型自動駕駛卡車已經(jīng)在澳大利亞西部的皮爾巴拉（Pilbara）地區(qū)展開礦物挖掘工作。每一輛卡車配備有200個傳感器，可通過網(wǎng)絡(luò)操控。在傳感器、GPS及雷達制導(dǎo)技術(shù)的幫助下，巨型自動駕駛卡車可以實現(xiàn)自我導(dǎo)航與定位，并可由1800公里外、位于珀斯（Perth）的控制器進行監(jiān)督。目前該車隊擁有50輛自動駕駛卡車，到2015年底將達到150輛。由于自動駕駛卡車在降低成本、提高采礦安全性等方面具有優(yōu)勢，皮爾巴拉地區(qū)的其他鐵礦石生產(chǎn)商也都準(zhǔn)備配備。法國雷諾在其巴黎附近的前沿研發(fā)中心，用一輛電動汽車展示了其自動泊車技術(shù)，實現(xiàn)在乘客候車區(qū)、停車場、無線充電站之間的往返行駛。

無人駕駛汽車技術(shù)的飛速發(fā)展，是與互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)與汽車企業(yè)的跨界融合分不開的。

一方面，互聯(lián)網(wǎng)巨頭跨界汽車行業(yè)成為新常態(tài)。汽車作為新型智能終端，正成為各大IT企業(yè)爭奪消費者的入口?；ヂ?lián)網(wǎng)企業(yè)一旦掌握消費和車聯(lián)網(wǎng)的入口，就會積極創(chuàng)造新的商業(yè)模式，搶占市場份額，獲取增值利益。從蘋果發(fā)布SiriEyesFree功能、推出CarPlay，到谷歌宣布成立OAA聯(lián)盟、發(fā)布AndroidAuto，都說明全球互聯(lián)網(wǎng)龍頭企業(yè)均在加速布局汽車行業(yè)。

汽車制造企業(yè)也在加快與互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)的融合。汽車整車廠商、專用設(shè)備供應(yīng)商、應(yīng)用軟件開發(fā)商、電信基礎(chǔ)運營商等跨界合作、融合發(fā)展，共同推進著智能網(wǎng)聯(lián)汽車應(yīng)用的創(chuàng)新，公共車載信息服務(wù)平臺化、無線通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化、智能車載終端通用化趨勢逐步確立，進一步打開了智能網(wǎng)聯(lián)汽車應(yīng)用開發(fā)的廣闊空間。

無人駕駛技術(shù)未來發(fā)展趨勢

車載式和網(wǎng)聯(lián)式加速融合，向全工況無人駕駛邁進目前的技術(shù)體系主要分為“車載式”和“網(wǎng)聯(lián)式”兩種。但車載式方案受限于不能充分模擬人體感覺、大規(guī)模應(yīng)用成本較高，并且缺少城市環(huán)境的全方位掃描；網(wǎng)聯(lián)式方案則受限于無法實現(xiàn)人車通信、需要較大的基礎(chǔ)設(shè)施投資，因此兩種方案均不能完全滿足未來全工況無人駕駛的需要。

未來，車載式和網(wǎng)聯(lián)式將走向技術(shù)融合，通過優(yōu)勢互補，提供安全性更好、自動化程度更高、使用成本更低的解決方案。實現(xiàn)這種技術(shù)融合需要更先進的定位技術(shù)、更高分辨率的地圖、可靠而直觀的人機交互界面以及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、法規(guī)。

更高級別駕駛輔助技術(shù)逐漸成熟并加快產(chǎn)業(yè)化步伐

隨著傳感、通信、決策控制等相關(guān)技術(shù)的發(fā)展和企業(yè)持續(xù)的研發(fā)投入，更高級別的駕駛員輔助系統(tǒng)如車道保持、全自動泊車、車輛跟隨等將逐步提高技術(shù)成熟度、降低成本，實現(xiàn)大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化。歐洲第一梯隊的汽車供應(yīng)商預(yù)計，部分自動化系統(tǒng)，如在高速公路上30公里/小時速度下的智能啟動與停車功能，會在2016年實現(xiàn)應(yīng)用；高度自動化駕駛系統(tǒng)的應(yīng)用將會在2020年實現(xiàn)，無人駕駛系統(tǒng)將會在2025年實現(xiàn)。德國VDA計劃在短期內(nèi)實現(xiàn)2級水平自動化駕駛系統(tǒng)的安裝及應(yīng)用，遠期計劃達到3級水平。

國外一些綜合項目研究計劃的實施使駕駛員輔助系統(tǒng)在近年來獲得了很大進展。自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)（ACC）、車道偏離警示系統(tǒng)（LDW）等先進駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS）已經(jīng)隨處可見。在ACC中，車輛的速度及與前方車輛的距離可以由駕駛員設(shè)定。LDW在汽車移動到靠近車道邊緣的時候會向駕駛員發(fā)出預(yù)警。車道保持輔助系統(tǒng)（LKA）會實時操控車輛使其時刻保持在車道內(nèi)行駛。其中，裝備了部分自動化的駕駛技術(shù)結(jié)合了ACC、LKA與環(huán)境感知系統(tǒng)的，不再需要駕駛員之間的互動，目前已經(jīng)有一些汽車制造商在初級自動駕駛車輛中提供了這些功能。

互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)成為技術(shù)進步和產(chǎn)業(yè)鏈重構(gòu)的重要參與者

無人駕駛汽車涉及汽車、電子、通信、互聯(lián)網(wǎng)等眾多行業(yè)。隨著物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、移動互聯(lián)網(wǎng)等新一代信息技術(shù)與傳統(tǒng)汽車融合步伐的加快，互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)日益成為智能網(wǎng)聯(lián)汽車發(fā)展的重要參與者甚至主導(dǎo)者。

一方面，傳統(tǒng)汽車制造企業(yè)紛紛開始借助新技術(shù)、新模式對汽車進行顛覆性改造與革新。寶馬、豐田、沃爾沃、奧迪、奔馳、日產(chǎn)、福特等傳統(tǒng)汽車巨頭均積極參與并展開智能網(wǎng)聯(lián)汽車領(lǐng)域研究。汽車制造商在技術(shù)裝置方面主要采用雷達（厘米波、毫米波、超聲波）、相機（立體、彩色、紅外）、傳感器（雷達、激光、超聲波）、攝像機等進行環(huán)境感知和識別，通過基于車聯(lián)網(wǎng)的協(xié)同式輔助駕駛技術(shù)進行智能信息交互，結(jié)合GPS導(dǎo)航實現(xiàn)路徑規(guī)劃，注重機電一體化系統(tǒng)動力學(xué)及控制技術(shù)的研發(fā)。品牌車廠也通過自主研發(fā)或與IT企業(yè)合作推出車載信息服務(wù)系統(tǒng)，如寶馬的iDrive、雪佛蘭的MyLink、別克的Intellilink、凱迪拉克的CUE、福特的SYNC、豐田的G-book。

另一方面，信息技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)在高度智能化數(shù)據(jù)分析和判斷能力方面具有較大優(yōu)勢，并將目光聚焦在智能車載系統(tǒng)關(guān)鍵核心技術(shù)研發(fā)及整體解決方案上。蘋果、谷歌、微軟、思科和IBM等企業(yè)已踏入智能網(wǎng)聯(lián)汽車核心領(lǐng)域。其中，谷歌發(fā)起成立“開放汽車聯(lián)盟”（OAA），成員包括通用、福特、奧迪、現(xiàn)代等汽車公司和芯片制造商英偉達，旨在將定制安卓系統(tǒng)、應(yīng)用服務(wù)和汽車內(nèi)部硬件系統(tǒng)整合。微軟的WindowsEmbeddedAutomotive7也已經(jīng)與福特、菲亞特、日產(chǎn)和起亞等數(shù)家汽車廠商達成了合作關(guān)系。

我國發(fā)展無人駕駛汽車的四門功課

制定產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略。無人駕駛作為一項產(chǎn)業(yè)顛覆性技術(shù)，具有重要意義和潛在經(jīng)濟價值，應(yīng)該將其作為我國汽車產(chǎn)業(yè)趕超發(fā)達國家的重要途徑之一。美、日、歐等國家或地區(qū)都已制定相關(guān)的發(fā)展路線或行動計劃，而我國尚未出臺此類戰(zhàn)略規(guī)劃。因此，應(yīng)在掌握智能網(wǎng)聯(lián)汽車的概念、分類、層級的基礎(chǔ)上，加緊研究和制定符合中國特色的發(fā)展戰(zhàn)略和技術(shù)路線圖。同時，制定基礎(chǔ)設(shè)施及智能網(wǎng)絡(luò)配套建設(shè)規(guī)劃，使二者相輔相成，實現(xiàn)協(xié)同發(fā)展。

加大核心技術(shù)研發(fā)。相比歐美發(fā)達國家，我國汽車企業(yè)對無人駕駛技術(shù)的積累不足，特別是在雷達、傳感器、控制器等領(lǐng)域的技術(shù)差距較大。因此，應(yīng)加強智能網(wǎng)聯(lián)汽車核心技術(shù)的研發(fā)，吸納全球?qū)I(yè)性高端人才，建立和完善重點實驗室、研究中心等國家級研發(fā)基地。設(shè)立科研基金等綜合的財稅政策推動企業(yè)、科研機構(gòu)、高校對無人駕駛領(lǐng)域的重大工程和重點專項進行聯(lián)合攻關(guān)，著力突破核心技術(shù)和關(guān)鍵配套部件。

加快技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)。一方面，市場上的車載系統(tǒng)、通信模式由于標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，阻礙了產(chǎn)品的應(yīng)用和推廣。因此，應(yīng)按照“統(tǒng)籌規(guī)劃、適度超前”的原則，建立相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，使互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)、整車企業(yè)以及交通管理部門在車載系統(tǒng)、通訊協(xié)議等方面的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)相互適應(yīng)。另一方面，由于無人駕駛汽車已超越傳統(tǒng)意義上的汽車，將成為未來車聯(lián)網(wǎng)中的大型智能終端，一旦汽車操作系統(tǒng)被攻擊，將帶來巨大的安全隱患。因此，要在充分調(diào)研、謹慎論證的基礎(chǔ)上，制定無人駕駛汽車運行使用的相關(guān)法律法規(guī)。

推進應(yīng)用示范工程。無人駕駛汽車不同于傳統(tǒng)汽車，其開發(fā)測試過程需要道路環(huán)境、通信環(huán)境以及其他智能網(wǎng)聯(lián)車輛的配合。從美日歐等先進國家或地區(qū)經(jīng)驗來看，開展測試驗證與示范運行，是推動技術(shù)進步與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的有效和必要途徑。因此，我國政府也應(yīng)加緊實施智能網(wǎng)聯(lián)汽車的應(yīng)用示范工程，建設(shè)面向智能網(wǎng)聯(lián)汽車的測試、驗證的環(huán)境條件，及相應(yīng)的數(shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)分析、管理監(jiān)控平臺。在推動技術(shù)研發(fā)的同時，協(xié)助企業(yè)加強用戶認識和體驗。

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