作為全球第一大汽車產(chǎn)銷大國(guó),我國(guó)雖然在傳統(tǒng)汽車制造業(yè)領(lǐng)域取得了明顯進(jìn)步,但是在無(wú)人駕駛汽車領(lǐng)域與發(fā)達(dá)國(guó)家仍然具有較大差距。從2015年1月1日起,無(wú)人駕駛汽車正式被允許在英國(guó)公路上行駛。英國(guó)政府投資1900萬(wàn)英鎊的無(wú)人駕駛測(cè)試項(xiàng)目也在4個(gè)城鎮(zhèn)正式開始運(yùn)行。美國(guó)的多個(gè)州已經(jīng)通過立法,允許無(wú)人駕駛汽車上路進(jìn)行測(cè)試,全球汽車產(chǎn)業(yè)正在迎來(lái)無(wú)人駕駛汽車時(shí)代。因此,研究全球無(wú)人駕駛汽車的發(fā)展概況,總結(jié)發(fā)達(dá)國(guó)家在技術(shù)創(chuàng)新方面的經(jīng)驗(yàn),對(duì)制定我國(guó)無(wú)人駕駛技術(shù)創(chuàng)新路徑具有重要現(xiàn)實(shí)意義。
無(wú)人駕駛汽車是通過車載傳感系統(tǒng)感知道路環(huán)境,自動(dòng)規(guī)劃行車路線并控制車輛到達(dá)預(yù)定目標(biāo)的智能汽車。從20世紀(jì)70年代開始,美國(guó)、英國(guó)、德國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家開始進(jìn)行無(wú)人駕駛汽車的研究,在可行性和實(shí)用化方面都取得了突破性的進(jìn)展。目前包括通用汽車、大眾、奧迪、寶馬、沃爾沃等廠商在內(nèi)的全球知名汽車企業(yè)都在測(cè)試各自的無(wú)人駕駛汽車。日產(chǎn)、豐田公布了其在10年內(nèi)推出無(wú)人駕駛汽車的計(jì)劃。由于無(wú)人駕駛汽車在智能控制技術(shù)上的要求,互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)紛紛介入該領(lǐng)域,如谷歌公司就成為全球無(wú)人駕駛汽車領(lǐng)域的領(lǐng)先企業(yè)。
由于無(wú)人駕駛汽車的技術(shù)原理主要是通過車載傳感器來(lái)感知車輛周圍環(huán)境,并根據(jù)感知所獲得的道路、車輛位置和障礙物等一系列信息,控制車輛的轉(zhuǎn)向和速度,因此涉及到多種最新的電子和機(jī)械技術(shù),包括自動(dòng)控制、人工智能、視覺計(jì)算等眾多技術(shù)。基于無(wú)人駕駛汽車對(duì)于數(shù)據(jù)處理等方面要求,目前正在研發(fā)的5G寬帶網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在未來(lái)也會(huì)得到廣泛的應(yīng)用。傳感器技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)和信息處理技術(shù)更是無(wú)人駕駛汽車的核心技術(shù)。無(wú)人駕駛汽車無(wú)法依靠單個(gè)技術(shù)的發(fā)展而實(shí)現(xiàn)飛躍,必須通過將以上涉及的三大技術(shù)協(xié)調(diào)發(fā)展,共同推動(dòng)技術(shù)突破。
由于研發(fā)投入、產(chǎn)業(yè)政策、技術(shù)可靠性和安全性、商業(yè)模式等因素限制,無(wú)人駕駛汽車未來(lái)向量產(chǎn)化和實(shí)用化方向發(fā)展尚需時(shí)日。首先,無(wú)人駕駛汽車在開發(fā)過程中面臨諸多技術(shù)難題,其中如何提高汽車的視覺能力和對(duì)人類行為的預(yù)測(cè)反饋是最為重要的難題。目前的汽車視覺系統(tǒng)還較為基礎(chǔ)和低端,在處理許多復(fù)雜路況、交通障礙和行人車輛等不可預(yù)測(cè)因素上無(wú)法勝任。其次,汽車前期研發(fā)成本居高不下,離大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)并投入市場(chǎng)還有一段距離。此外,無(wú)人駕駛汽車對(duì)現(xiàn)行交通法規(guī)造成的挑戰(zhàn)也需要深入研究。據(jù)美國(guó)電子電氣工程師協(xié)會(huì)預(yù)計(jì),自動(dòng)駕駛汽車時(shí)代將在2040年左右到來(lái),屆時(shí)自動(dòng)駕駛汽車在汽車總數(shù)中的比例將達(dá)到75%以上。
推動(dòng)我國(guó)無(wú)人駕駛汽車產(chǎn)業(yè)適度超前發(fā)展
我國(guó)無(wú)人駕駛汽車產(chǎn)業(yè)處于發(fā)展初期,可以借鑒國(guó)際經(jīng)驗(yàn),加快進(jìn)程。第一,研究制定切合我國(guó)國(guó)情的無(wú)人駕駛技術(shù)創(chuàng)新路徑。從戰(zhàn)略高度加強(qiáng) 我國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)政策的頂層設(shè)計(jì),綜合考慮傳統(tǒng)汽車、新能源汽車和智能無(wú)人駕駛汽車的發(fā)展趨勢(shì),制定有序的無(wú)人駕駛汽車發(fā)展計(jì)劃,根據(jù)技術(shù)、市場(chǎng)、消費(fèi)者等因素的變化,推動(dòng)無(wú)人駕駛汽車適度超前發(fā)展。密切跟蹤國(guó)外無(wú)人駕駛汽車的最新技術(shù)創(chuàng)新動(dòng)態(tài),選取適合我國(guó)國(guó)情的技術(shù)創(chuàng)新路線圖。積極發(fā)揮我國(guó)信息通信業(yè)的優(yōu)勢(shì),以傳感技術(shù)為突破口,加強(qiáng)對(duì)無(wú)人駕駛汽車基礎(chǔ)技術(shù)和產(chǎn)品的扶持,推動(dòng)云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、車聯(lián)網(wǎng)等在汽車產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的推廣應(yīng)用。
第二,推動(dòng)“產(chǎn)學(xué)研用”聯(lián)合研發(fā)模式創(chuàng)新。無(wú)人駕駛汽車的研發(fā)是一個(gè)系統(tǒng)工程,特別需要汽車和IT技術(shù)的相互融合。為此,需要加快推動(dòng)汽車研發(fā)模式的創(chuàng)新,加大汽車、電子信息和通信設(shè)備企業(yè)以及高校、科研機(jī)構(gòu)、協(xié)會(huì)之間的聯(lián)合,組建跨行業(yè)的技術(shù)發(fā)展聯(lián)盟,加快建設(shè)共性技術(shù)平臺(tái),加強(qiáng)高精度的制造裝備、檢測(cè)設(shè)備等的研發(fā),在無(wú)人駕駛汽車的輔助技術(shù)領(lǐng)域,如調(diào)速器、緊急制動(dòng)輔助系統(tǒng)、變線警告系統(tǒng)和自動(dòng)泊車系統(tǒng)等方面推動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈間相關(guān)技術(shù)的協(xié)作與聯(lián)合攻關(guān)。推動(dòng)設(shè)立無(wú)人駕駛汽車技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng),鼓勵(lì)民營(yíng)企業(yè)參與相關(guān)技術(shù)創(chuàng)新活動(dòng)。
第三,制定我國(guó)無(wú)人駕駛汽車技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)。加強(qiáng)對(duì)駕駛汽車安全準(zhǔn)則和性能標(biāo)準(zhǔn)的研究,綜合評(píng)估無(wú)人駕駛汽車對(duì)我國(guó)現(xiàn)有道路交通管理法規(guī)和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的影響,借鑒國(guó)際經(jīng)驗(yàn)對(duì)相關(guān)法律的修訂開展論證,加快無(wú)人駕駛汽車技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的制定,鼓勵(lì)汽車企業(yè)和IT企業(yè)研發(fā)生產(chǎn)更加安全可靠的產(chǎn)品,要通過安全標(biāo)準(zhǔn)明確最低安全要求,加強(qiáng)產(chǎn)品的質(zhì)量和一致性認(rèn)證。加快修訂相關(guān)法律,允許相關(guān)企業(yè)在特定區(qū)域開展無(wú)人駕駛汽車的上路測(cè)試,優(yōu)先在公共交通領(lǐng)域開展相關(guān)測(cè)試工作,為我國(guó)無(wú)人駕駛汽車的研發(fā)提供參數(shù)指導(dǎo)。
第四,利用全球創(chuàng)新資源提升我國(guó)汽車整體技術(shù)水平。目前,美歐等發(fā)達(dá)國(guó)家正在積極部署無(wú)人駕駛汽車的研發(fā)和應(yīng)用,試圖占領(lǐng)未來(lái)汽車產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的制高點(diǎn)。我國(guó)需要在推動(dòng)汽車企業(yè)自主研發(fā)的同時(shí),加強(qiáng)智能汽車領(lǐng)域的國(guó)際技術(shù)交流,通過舉辦相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展論壇和汽車博覽會(huì)等形式,加強(qiáng)無(wú)人駕駛汽車研發(fā)的交流與合作。鼓勵(lì)我國(guó)汽車企業(yè)開展無(wú)人駕駛汽車的研發(fā),加強(qiáng)與國(guó)外汽車企業(yè)和IT企業(yè)的合作,共同研發(fā)無(wú)人駕駛汽車的關(guān)鍵技術(shù)和產(chǎn)品。加強(qiáng)對(duì)中國(guó)企業(yè)“走出去”的支持力度,鼓勵(lì)企業(yè)開展更多技術(shù)尋求型對(duì)外并購(gòu)活動(dòng),推動(dòng)我國(guó)企業(yè)利用全球創(chuàng)新資源開展汽車技術(shù)領(lǐng)域的研發(fā),不斷提升我國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)的整體技術(shù)水平。
發(fā)達(dá)國(guó)家推動(dòng)無(wú)人駕駛汽車技術(shù)研發(fā)的主要經(jīng)驗(yàn)
發(fā)達(dá)國(guó)家很早就在推動(dòng)無(wú)人駕駛汽車的技術(shù),歸納起來(lái),主要有以下經(jīng)驗(yàn)。
(一)實(shí)施無(wú)人駕駛汽車發(fā)展戰(zhàn)略推動(dòng)產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合研發(fā)
美國(guó)是世界上研究無(wú)人駕駛車輛最早、水平最高的國(guó)家之一。早在20世紀(jì)80年代,美國(guó)就提出自主地面車輛(ALV)計(jì)劃。美國(guó)不僅推動(dòng)汽車企業(yè)開展無(wú)人駕駛汽車的研發(fā)工作,還鼓勵(lì)大學(xué)和科研機(jī)構(gòu)參與無(wú)人駕駛汽車的研發(fā)與創(chuàng)新工作。如卡耐基梅隆大學(xué)、麻省理工學(xué)院、斯坦福大學(xué)等均廣泛深入地參與了無(wú)人駕駛汽車的研發(fā)創(chuàng)新活動(dòng)。近期,歐盟攜歐洲十幾家整車制造商和零配件供應(yīng)商共同推出“智能車輛自動(dòng)駕駛應(yīng)用和技術(shù)”項(xiàng)目,旨在開發(fā)能在城市道路和高速公路上行駛的部分或完全自動(dòng)化汽車。英國(guó)政府提出要將英國(guó)打造成為無(wú)人駕駛汽車方面的“世界領(lǐng)軍國(guó)家”。目前,牛津大學(xué)的移動(dòng)機(jī)器人集團(tuán)是英國(guó)自動(dòng)駕駛技術(shù)研究中心,該集團(tuán)正在與汽車及零部件企業(yè)深入合作,推動(dòng)英國(guó)無(wú)人駕駛汽車的發(fā)展。日本、韓國(guó)等也出臺(tái)了鼓勵(lì) 無(wú)人駕駛汽車的技術(shù)創(chuàng)新、投資和人才引進(jìn)的相關(guān)政策。
(二)推動(dòng)傳統(tǒng)汽車制造企業(yè)與IT企業(yè)的跨界融合
汽車智能革命是一場(chǎng)空前的跨界融合過程,涉及汽車制造公司、汽車經(jīng)銷商、車聯(lián)網(wǎng)運(yùn)營(yíng)公司、電子公司、軟件公司、通信服務(wù)商等。目前除了豐田、奔馳、沃爾沃、通用等傳統(tǒng)汽車制造商外,包括谷歌、蘋果、英特爾和高通等IT巨頭也在尋求進(jìn)軍無(wú)人駕駛領(lǐng)域。發(fā)達(dá)國(guó)家IT企業(yè)憑借在數(shù)據(jù)處理、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、智能軟件、傳感技術(shù)等領(lǐng)域的技術(shù)積累正在引領(lǐng)未來(lái)無(wú)人駕駛汽車的發(fā)展。如谷歌早在2005年便已開始對(duì)無(wú)人駕駛技術(shù)進(jìn)行了相關(guān)研發(fā)。近期,美國(guó)加州機(jī)動(dòng)車管理局發(fā)布了首批29份無(wú)人駕駛汽車上路許可,其中有25份授予谷歌。目前,全球主要汽車企業(yè)在無(wú)人駕駛汽車發(fā)展上不斷加大投入,力圖在未來(lái)市場(chǎng)中占有一席之地。谷歌、寶馬和奧迪公司在無(wú)人駕駛技術(shù)上已較為成熟,進(jìn)入路面測(cè)試階段,奔馳和雷克薩斯公司的無(wú)人駕駛車型在智能感應(yīng)設(shè)備和車載輔助系統(tǒng)上占有較大優(yōu)勢(shì),而通用汽車公司在無(wú)人駕駛汽車技術(shù)上實(shí)現(xiàn)了半自動(dòng)駕駛。
(三)選擇合適的技術(shù)路線圖開展無(wú)人駕駛汽車的研發(fā)
目前,由于無(wú)人駕駛汽車還處于探索階段,沒有形成明確的技術(shù)路線圖。絕大多數(shù)主流汽車企業(yè)都認(rèn)為無(wú)人駕駛汽車的路線圖應(yīng)該首先由電子轉(zhuǎn)向及制動(dòng)、自適應(yīng)巡航控制及車道保持技術(shù)的市場(chǎng)化應(yīng)用開啟。但是谷歌的無(wú)人駕駛汽車僅設(shè)置啟動(dòng)和停止兩個(gè)功能按鍵,車輛行駛、道路選擇等均由車載電腦操控。2014年2月,法國(guó)公布了無(wú)人駕駛汽車發(fā)展路線圖,投資1億歐元,利用3年時(shí)間重點(diǎn)研發(fā)無(wú)人駕駛汽車,預(yù)計(jì)到2015年開始進(jìn)行無(wú)人駕駛汽車實(shí)地測(cè)試。法國(guó)的重要汽車生產(chǎn)企業(yè)和零配件供應(yīng)商,如標(biāo)致雪鐵龍、雷諾、瓦雷奧等都參與了這一項(xiàng)目。由于傳統(tǒng)汽車企業(yè)與IT企業(yè)的沖突,選擇合適的技術(shù)路線對(duì)無(wú)人駕駛汽車的發(fā)展至關(guān)重要。
(四)加強(qiáng)對(duì)無(wú)人駕駛汽車測(cè)試與開發(fā)工作的政策扶持
由于無(wú)人駕駛汽車的上路涉及道路的聯(lián)網(wǎng)和法律的修改完善,政府對(duì)無(wú)人駕駛汽車測(cè)試與開發(fā)工作的支持非常重要。以美歐為代表的發(fā)達(dá)國(guó)家政府為加快無(wú)人駕駛汽車的研發(fā)和測(cè)試,紛紛鼓勵(lì)企業(yè)開展無(wú)人駕駛汽車的實(shí)驗(yàn)。2013年5月,美國(guó)運(yùn)輸部國(guó)家公路交通安全局(NHTSA)發(fā)布了一項(xiàng)快速追蹤無(wú)人駕駛汽車的開發(fā)以及測(cè)試的政策,鼓勵(lì)各個(gè)州盡快為無(wú)人駕駛汽車測(cè)試項(xiàng)目立法。目前,加州、佛羅里達(dá)州和內(nèi)華達(dá)州都已經(jīng)通過了無(wú)人駕駛汽車測(cè)試的相關(guān)法案。為保證無(wú)人駕駛汽車的順利發(fā)展,法國(guó)也正在推動(dòng)道路交通法律法規(guī)的修訂,滿足無(wú)人駕駛汽車上路的要求,并向全球汽車生產(chǎn)商開放道路進(jìn)行無(wú)人駕駛汽車的實(shí)驗(yàn)。