參考文獻:清華大學(xué)智能產(chǎn)業(yè)研究院滤港、百度Apollo,《面向自動駕駛的車路協(xié)同關(guān)鍵技術(shù)與展望》
【嵌牛導(dǎo)讀】
自動駕駛技術(shù)是影響未來汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要因素肝陪。隨著自動駕駛技術(shù)的成熟和商業(yè)化的加速街州,汽車將不再是從屬于人的駕駛工具,車的核心價值部件由體現(xiàn)動力和操作系統(tǒng)的傳動系統(tǒng)轉(zhuǎn)向體現(xiàn)自動駕駛水平的智能軟件系統(tǒng)和處理芯片肘交,駕駛員的雙手笆载、雙腳、雙眼將被解放涯呻,出行過程中的娛樂凉驻、社交、消費場景被徹底打開复罐,開辟萬億級市場涝登。
自動駕駛目前有單車智能自動駕駛(Autonomous Driving, AD)和車路協(xié)同自動駕駛(Vechicle-Infrastructure Cooperated Autonomous Driving, VICAD)兩種技術(shù)路線。其中AD主要依靠車輛自身的視覺效诅、毫米波雷達胀滚、激光雷達等傳感器、計算單元乱投、線控系統(tǒng)進行環(huán)境感知咽笼、計算決策和控制執(zhí)行。VICAD則是在單車自動駕駛的基礎(chǔ)上戚炫,通過車聯(lián)網(wǎng)將“人-車-路-云”交通參與要素有機地聯(lián)系在一起剑刑,助力自動駕駛車輛在環(huán)境感知、計算決策和控制執(zhí)行等方面的能力升級双肤,加速自動駕駛應(yīng)用成熟叛甫。VICAD不僅可以提供更安全、更舒適杨伙、更節(jié)能其监、更環(huán)保的駕駛方式,還是城市智能交通系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)限匣,也是構(gòu)建新型智能城市的核心要素抖苦。
單車智能自動駕駛發(fā)展現(xiàn)狀
自動駕駛指車輛主要依靠人工智能毁菱、視覺計算、雷達和全球定位及車路協(xié)同等技術(shù)锌历,使汽車具有環(huán)境感知贮庞、路徑規(guī)劃和自主控制的能力,能夠讓計算機自主操控車輛究西,在不受任何人為干預(yù)的情況下自動安全地駕駛窗慎。自動駕駛是未來汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主流趨勢,各國都在持續(xù)加大投入開展技術(shù)研究和產(chǎn)業(yè)化落地卤材。
(1)全球自動駕駛處于L2商用落地發(fā)展階段
L2級的ADAS是現(xiàn)階段自動駕駛汽車商用落地的核心遮斥,由車輛的一個或多個駕駛輔助系統(tǒng)依據(jù)駕駛環(huán)境信息,在特定工況下執(zhí)行轉(zhuǎn)向或加速/減速扇丛,駕駛員執(zhí)行所有其余的各類動態(tài)駕駛?cè)蝿?wù)术吗。根據(jù)高工智能汽車研究院《2020年1-5月乘用車新車上險量ADAS市場數(shù)據(jù)報告》,國內(nèi)新車累計銷量超過5萬輛的車型中帆精,ADAS前裝標配搭載率平均值達到53.43%较屿,其中,經(jīng)濟型車型搭載率平均為45.96%卓练“《智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)路線圖2.0》提出,到2025年襟企,L2和L3相當功能的自動駕駛(PA)和有條件的自動駕駛(CA)的汽車銷量占比將超過50%末贾,高度自動駕駛(HA,相當于L4)開始進入市場整吆。各車企也相繼規(guī)劃提出了L2、L2.5甚至無限接近于L3功能的量產(chǎn)計劃辉川,但是L3一方面受限于自動駕駛汽車上路法律法規(guī)限制表蝙,另一方面受到場景和技術(shù)的限制,目前還難以進入實質(zhì)量產(chǎn)階段乓旗。
(2)高級自動駕駛主要聚焦于限定區(qū)域應(yīng)用場景
在高等自動駕駛領(lǐng)域府蛇,因為前期研發(fā)投入大、技術(shù)難度高屿愚,L3級以及上自動駕駛汽車商業(yè)化進程緩慢汇跨,產(chǎn)業(yè)鏈合作伙伴抱團共同發(fā)展?jié)u成常態(tài)。現(xiàn)階段妆距,高等級自動駕駛研發(fā)投入及商業(yè)化驗證主要聚焦在智慧園區(qū)/示范園區(qū)穷遂、港口、碼頭娱据、停車場等限定區(qū)域應(yīng)用場景蚪黑,以及商用車物流、自動泊車等細分領(lǐng)域,低成本自動駕駛解決方案以及可彌補真實道路測試驗證的自動駕駛仿真測試需求凸顯忌穿。同時隨著汽車產(chǎn)業(yè)“四化”轉(zhuǎn)型加速抒寂,以及國家頻繁發(fā)布產(chǎn)業(yè)紅利政策加速推進圍繞智能汽車等新經(jīng)濟生態(tài)的快速發(fā)展,自動駕駛載人掠剑、載物屈芜、高速測試等陸續(xù)開放,關(guān)鍵點及核心領(lǐng)域具備前沿技術(shù)驗證及核心領(lǐng)域具備前沿技術(shù)驗證及整合服務(wù)能力的企業(yè)有望實現(xiàn)突破朴译。
車路協(xié)同自動駕駛發(fā)展階段
VICAD是AD的高級發(fā)展形式井佑,是一個循序漸進由低到高的發(fā)展過程,可以分為三個大的發(fā)展階段:
(1)階段1:信息交互協(xié)同动分,實現(xiàn)車輛與道路的信息交互共享毅糟;
(2)階段2:協(xié)同感知澜公,在階段1的基礎(chǔ)上坟乾,發(fā)揮路側(cè)的感知定位優(yōu)勢谓松,與車輛進行協(xié)同感知定位倔毙;
(3)階段3:在階段1和階段2的基礎(chǔ)上从撼,車輛和道路可實現(xiàn)協(xié)同決策與控制功能仍律,能夠保證車輛在所有道路環(huán)境下都能夠?qū)崿F(xiàn)高級自動駕駛水泉。
面向車路協(xié)同自動駕駛的道路智能化分級
分級目的
對道路進行智能化分級的原因有兩方面:
(1)不同等級智能駕駛汽車需要不同能力等級的道路支撐草则,以實現(xiàn)規(guī)模商業(yè)化炕横。雖然車路協(xié)同自動駕駛已成為我國發(fā)展高等級自動駕駛的明確技術(shù)路線葡粒,但不同等級的自動駕駛車輛要實現(xiàn)規(guī)模商業(yè)化發(fā)展姿锭,對道路的能力具有不同的要求伯铣。其中L4和L5級別車輛只需要較低能力的道路即可實現(xiàn),而L2焚鲜、L3等級的車輛要想實現(xiàn)規(guī)模商業(yè)化放前,則需要較高能力的智能道路凭语,為自動駕駛提供支撐。
(2)不同等級自動駕駛汽車需要不同能力等級的道路支撐吨些,以實現(xiàn)規(guī)模商業(yè)化豪墅。我國2020年末全國公路總里程519.81萬公里偶器,高速公路里程16.10萬公里屏轰,高速公路里程數(shù)世界第一霎苗,要將如此龐大的公路體系建設(shè)成為智能化公路,需要一個合理的建設(shè)規(guī)劃與技術(shù)路徑猾编。公路智能化建設(shè)不是一蹴而就的答倡,各地公路的自身條件不同轰传,對智能化的需求也不相同。我國智能道路的發(fā)展應(yīng)兼顧各地公路的功能需求瘪撇,將智能公路的智能化等級進行劃分港庄,不同公路采用不同的智能化等級為目標進行規(guī)劃和建設(shè)恕曲。
使能自動駕駛的道路智能化技術(shù)分級
自動駕駛規(guī)模商業(yè)化對道路智能化的關(guān)鍵需求
(1)現(xiàn)階段:“聰明的車”與“智慧的路”協(xié)同推進
考慮到現(xiàn)階段自動駕駛鹏氧,V2X通信佩谣、云控平臺把还、智能道路等技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀,VICAD規(guī)模商業(yè)化落地的可行路徑有兩條:
1茸俭、C4級智能道路+(L2-L4)網(wǎng)聯(lián)自動駕駛車輛(Cooperated Automated Vehicle, CAV)吊履;
2调鬓、L4級別CAV+(C1-C4)級智能道路。
這兩條路徑都能助推自動駕駛實現(xiàn)規(guī)模商業(yè)化落地缀踪,也都需要“聰明的車”與“智慧的路”協(xié)同發(fā)展辜贵,僅依靠“聰明的車”或者“智慧的路”托慨,要實現(xiàn)規(guī)模商業(yè)化落地都面臨著巨大的挑戰(zhàn)和困難。
(2)未來:L5的車與C5的路是終極目標
未來,僅依靠L5的AV就可以在任何智能道路環(huán)境下實現(xiàn)完全自動駕駛婆硬,或者僅依靠C5的智能道路與L2以上等級的CAV也能實現(xiàn)完全自動駕駛,但這兩者方式都是理想中的終極目標奸例,是多技術(shù)彬犯、多產(chǎn)業(yè)深度融合協(xié)同的終極形態(tài),可實現(xiàn)的難度較大查吊。
綜上所述:
(1)考慮到經(jīng)濟性和現(xiàn)階段技術(shù)發(fā)展水平谐区,在發(fā)展單車智能自動駕駛的同時,需要同等重視發(fā)展車路協(xié)同自動駕駛逻卖,兩種方案都是實現(xiàn)自動駕駛規(guī)模商業(yè)化落地的可行路徑宋列;
(2)在L4單車智能自動駕駛規(guī)模商業(yè)化存在較大困境的情況下,建議加快建設(shè)C4級智能道路评也,支撐L2+和L3自動駕駛快速提升能力獲取收益實現(xiàn)規(guī)模商業(yè)化落地炼杖。