高度無人駕駛汽車商業化至少要到2025年以後

【導讀】清華大學汽車工程系主任楊殿閣教授認為，專業性越強的車輛採用自動駕駛技術的可能性越大，家用汽車會更多採用低級別的智能網聯技術來提升安全性和舒適性，高度無人駕駛汽車商業化最早也要到2025年以後。

楊殿閣教授是清華大學汽車工程系主任，也是國家萬人計劃領軍人才，3月中旬他在上海由由喜來登酒店舉辦的新能源與智能網聯汽車創新發展論壇上做了一個精彩的主題演講—高級別自動駕駛需要的關鍵技術突破，頗有令人振聾發聵之感。

他首先指出了智能網聯汽車技術發展路線圖，楊教授表示：

2016-17年業界主要發展駕駛輔助技術(DA)，到了2018-19年，業界開始開發部分自動駕駛技術(PA)，2020-22年業界將開始開發有條件的自動駕駛技術(CA)，2025年以後才會開發高度或完全自動駕駛技術(HA/FA)。

他介紹道，DA主要解決輔助泊車、車道保持、自動緊急制動、自適應巡航問題，PA主要解決全自動泊車、換道輔助、車道內自動駕駛問題，CA主要解決高速公路自動駕駛、城郊公路自動駕駛、協同式隊列行駛和交叉口通行輔助問題，HA或FA主要解決車路協同控制、市區自動駕駛和無人駕駛問題。

2015-2020年，汽車年產銷規模達到3000萬輛，新能源汽車年銷量超過總銷量的7%，駕駛輔助（DA）、部分自動駕駛（PA）車輛市場佔有率約50%。」楊殿閣教授說，「2020-2025年，汽車年產銷規模達到3500萬輛，新能源汽車年銷量超過總銷量15%,DA、PA車輛佔有率保持穩定，高度自動駕駛（HA）車輛佔有率約10-20%。2025-2030年，汽車年產銷規模達到3800萬輛，新能源汽車年銷量超過總銷量40%,完全自主駕駛（FA）車輛佔有率近10%。

行業專用車輛採用自動駕駛技術實現的可能性越大，家用汽車將更多採用低級別的智能網聯技術來提升安全性，自動駕駛技術將優先在專業共享車輛上推廣應用。

在不遠的未來，智能汽車技術和共享技術將一起促成智能共享出行，構建未來城市新型交通系統。因此，政府、企業、科研院所應該高度重視目前汽車電動化、智能化和網聯化帶來的市場商機，汽車企業則應該要向互聯網企業學習，要善於做頂層宏觀布局，但當前要更加專註地儘快把實用化技術應用到汽車產業中。

傳統汽車系統架構也需要重構以更好地適應智能汽車發展。在傳統汽車動力控制系統、底盤控制系統基礎上，新架構將是一種多匯流排並存的分層多域控制車載網路，幹線帶寬超過100MHz。網路中電器控制將實現控電分離、電器本身將實現智能化和網聯化，以更好地滿足智能汽車對電器狀態的實時可靠監控。

未來高級自動駕駛汽車的大腦需要運行在一個超級計算平台上，它擁有超級的計算能力和眾多的介面，支持人工智慧深度學習，可以兼容多種實時操作系統，具備通訊和雲端交互能力。

未來智能汽車還將集成CMOS高清攝像頭、激光雷達、毫米波雷達、衛星感測器、陀螺、加速度計、超聲感測器等眾多不同品類感測器實現自主式環境感知，對未來的L5自動駕駛（FA）而言，智能汽車需要形成超視距和超視野，彌補智能汽車思考能力的不足，自主式環境感知與協同式環境感知將必須結合。

在高級別的L4-L5級自動駕駛中，自動駕駛地圖將扮演不可或缺的角色，無人駕駛汽車行駛在一個虛擬的數字城市中，實際上就是運行在一個實時動態更新的自動駕駛地圖上。

L4-L5級自動駕駛汽車還必須實現基於深度學習的駕駛決策與控制系統，它必須能利用深度學習或深度增強學習進行學習，直接輸出車輛的方向及油門和剎車控制參數，並在實際使用過程中不斷學習。

此外，車載信息安全問題也必須高度重視。對L5自動駕駛而言，車載信息安全涉及到成千上萬人的生命安全，是一個涉及到國家戰略安全層面的重大問題，需要從國家層面統一規劃考慮，不僅從車輛本身從車聯網、雲控平台到交通系統角度考慮基礎數據和系統層的安全。

從新能源角度考慮，日本豐田公司提出的完全無污染的氫燃料電池解決方案應該是未來的一個重要發展趨勢。與鋰離子電池包相比，氫燃料電池質量能量密度更高，與汽油、柴油同一量級，但單位體積能量密度又是最小的，也就是說同樣量級的能量密度，氫燃料電池的體積最小。

豐田代表認為：

氫氣是能量密度高，適用於續航里程長的汽車能源介質。

與十年前相比，今天的氫燃料電池技術已經擺脫了乙醇問題帶來的困擾，它的清潔環保和高能量密度特性使得它很可能將成為下一代最主流的新能源汽車動力之選。

今天新能源汽車廣泛採用的鋰電池技術還存在著能量密度不高和對環境有污染問題，另外鋰電池系統充放電和不同輸出功率切換對人體是否有不良危害，現在也還是智者見智的問題，也有待市場和時間的雙重檢驗。

但對於汽車製造商而言，我覺得我們應該向豐田汽車學習，儘早布局下一代新能源汽車可能能量來源的研究，一定是一個未雨綢繆的好事。

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