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黄向东教授智能网联汽车技术路线图《资讯》

发布时间:2020-08-17 12:51:16 阅读: 来源:玻璃微珠厂家

2016-11-14 10:46:35来源: 贤集网

今年十月刚发布的我国“1+7”节能与新能源汽车技术路线图,是《中国制造2025》节能与新能源汽车技术路线图的延续、拓展和深化。其中第五章我觉得很重要,就是“智能网联汽车技术路线图”,对我们具有重要的参考与指导意义。所以给大家分享一下分享我的一些感受。

首先很重要的一点在称谓定义上统一了这一类汽车的称呼和定义,智能汽车、无人驾驶汽车、自动驾驶汽车,智能网联汽车等等。现在定义了智能网联汽车主要有搭载先进的车载传感器、控制器、执行器等装置,并融合现代通讯与网络技术,实现车与X(车、路、人、云端等)智能信息交换、共享,具备复杂环境感知、智能决策、协同控制等功能,可实现“安全、高效、舒适、节能”行驶,并最终可实现替代人来操作的新一代汽车。

那么我们ICVS,是Intelligent connected Vehicles(以下简称ICVS,又叫ICV)叫做包括两个方面的含义,智能网联汽车ICVs包括智能化与网联化两个技术层面,其分级也按此两个层面做了更精细的区分。首先在智能化方面,参照SAE的定义分为DA(Driver Assistance)、PA(Partial Assistance)、CA(conditional Assistance)、HA(Highly Assistance)和FA(fully Assistance )五级,这是官方的分级。还加了另一条轴,在网联化方面,有三级,一级叫做网联辅助信息交互,第二级叫做网联协同感知,第三级网联协同决策与控制三级。

主要内容分享一下,首先是节能与新能源汽车技术路线图,这是总图,是1+7里面的1,提出了发展愿景总体目标,其中提到了总目标和里程碑,其中我划红色框的地方就是智能网联汽车的总目标和里程碑。首先智能网联汽车的总目标是智能网联技术产生一系列原创性科技成果,并有效普及应用,主要里程碑是2020、2025、2030,再加一点是2018,原则上到2020年DA、PA、CA年智能网联汽车有驾驶辅助/部分自动驾驶车辆市场占有率达到50%,也就是说一半要实现自动驾驶,到2025年HA第四级高度自动驾驶车辆市场占有率达到约15%,到2030年,FA第五级最高级别完全自动驾驶车辆市场占有率接近10%,这是很强的产业化目标、市场化目标。

上面我智能网联汽车的重要几点拿出来,一个是总体思路,其实前面已经讲过了,近期、中期、远期,远期目标是到2030年,中期目标是到2025,近期目标是近2020,有相关的发展目标、技术路径、发展重点,其中智能网联汽车技术架构与发展愿景方面,也有专门的设计,在车辆/设施关键技术、信息交互关键技术、基础支撑技术以及发展愿景都提出来了,横轴是智能化水平、纵轴是网联化水平,这和以前各个国家定义不同的是,中国的重新定义,既有智能化含义又有网联化含义,就像我们提出新能源汽车,不是有了电池就是新能源汽车,要有一定要求会提出一些具体要求,而且提出了关于基础前瞻应用技术、示范与产业化,还有技术创新需求和优先行动计划。

文中还就ICV总体技术路线图、关键零部件技术路线图和关键共性技术路线图还专门提到了,我把后面两个部分重点说一下,比如说关键零部件技术路线图就涉及了环境感知系统、高精度地图与定位系统、通信与信息交互平台、车载智能终端及HMI产品、集成控制及执行系统等的子路线图;关键共性技术路线图涉及了多源信息融合技术、车辆协同控制技术、电子电气架构技术、信息安全技术、人机交互与共驾技术、道路基础设施、标准法规等子路线图;总之关于智能网联汽车内容洋洋洒洒有将近13万字。

作为路线图制定的参与者和利益悠关方之一,我们感到以下几点体会:

预期目标进取性较强,实现路径有可行性,将极大助推我国智能网联汽车事业腾飞;整车企业作为悠关方时间紧迫、压力山大;关键零部件领域面临巨大挑战与机遇;每一个零部件、每一个系统多少美元,你拿人民币买不到,还想到2025年变成工业强国,这些核心的技术都不是你的怎么办呢?但同时也这是机遇,我们的自主研发,激光雷达正在研发。

关键及共性技术差距非常大,亟待产学研合力突破,这是我们的感受,当然智能网联汽车的发展与推广尚存在很多的驱动因素和制约因素,国外跟我们看待就不太一样,我们举了一个例子,国外某个机构对自动驾驶汽车发展态势的预估,他们看到的是三个阶段,第一个阶段是AV目前是按照消费者要求希望开发,这可能要做到2025年了,第二阶段消费者开始接受自动驾驶汽车了,这个时间要到2040年了,到了第三阶段才成为主要交通工具要到2050年了,人家没有这么激进,看来我们比别人快多了,我们到2020就差不多了,5年功夫或者最多10年功夫,人家可能是几十年功夫。

那我们也谈谈广汽的对智能网联的总体认识,第一条,智能网联新能源是大势所趋,智能化、网联化与新能源化相结合是未来汽车发展的趋势,作为汽车产业发展方向,也是解决相关问题的手段,也有新的内涵,带来新的商业模式,也使车联网与大数据的发掘与应用可以发挥到极致。

接下来我讲一讲广汽集团在智能网联汽车相关技术的开发和应用,想做智能网联汽车涉及到相关技术上都要掌握,你才有可能去做。

首先得先会造车,会开发汽车,掌握制造汽车的一般常规和核心技术。我们广汽集团是基于G-CPM也就是广汽跨平台模块化架构,进行正向开发的技术路线,这也获得了国家比较高的奖励,自主开发了一系列产品包括常规动力汽车、节能与新能源汽车,涵盖乘用车、商用车、动力总成及关键零部件等,完成20多个整车项目和20多个动力总成项目(部分研发项目如上),比如说发动机、变速箱、各种控制器等等,为发展ICV奠定了必要基础。

当然开发智能网联汽车必须还要开发其他相关技术,我在两个框框里基础技术和关键技术进行了标注,我就不展开说了。

首先是还有重要一点首先是主、被动安全技术。这个车必须要是安全的,如果不安全,消费者不买你的,即使买了不安全也会赔钱,最后公司还是垮掉,法规也不允许,主动安全可能是大家现在比较关心的新技术,网络技术、电子技术的作用特别大,而被动安全是有许多工作在车场里面测试。

而现在智能网联汽车另外一个重要方面是要有适合智能网联汽车用的汽车电子电器平台架构技术,以前的汽车到目前为止,多数的电子电器平台架构不适用(于智能网联汽车)了,为此我们专门开发了适合这样用途的汽车电子电器平台架构技术,代表未来的发展方向,其核心是如图,每一个小方块就是一台电脑,是嵌入式结构,有CAN主线、LIN主线,然后把它们连起来,构成神经,这就如同有分布式的大脑和神经,这构成车内网,但是车内网互相之间的通讯,我们叫做T-box控制着它们所有,并且管制它们和外部Internet和3G、4G、5G之间无线通讯网之间的联络,做到三网合一,现在很少有人做到这一点,可能几十个电脑里面有一二个可以对外界进行通讯,或者个别网络通讯,但不能全覆盖,目前多数情况是这样的,这很重要,要突破这一关。

另外,还有很重要的一点是,车载嵌入式计算机本身软硬件,目前这项技术总体上还是受制于人,虽然包括广汽自己能开发的软硬件正在应用,但是量还是有限,这是汽车电子能源,当然是汽车电子包括嵌入式的技术,我们大量的在应用,还要进行突破。

还有就是新能源技术,电机、电池、电控等等,就不多说了。

还有就是充放电技术,软、硬件高度集成,这样才能做到V2G。车辆到插电的地方,他需要知道在哪里,需要在道路等公共场合做到这一点。

我们要做到智能网联技术,少不了网联,网联就是三个阶段,这是我们内部的划分,信息服务-初级阶段,定位导航、娱乐资讯以及车辆防盗,这是能都解决车辆的控制和管理,我们目前做到的是,智能服务的中级阶段,安全行驶预警、节能驾驶服务、出行诱导服务,最后是协同控制高级阶段,内部还进行了细分,这里就不多说了。

广汽T-box、Telematics车联网系统从2013年起在广汽传祺全车系列进行商业化推广。一个月大概有一万多辆网联化车卖出去,而且这个数量也不断在增加,现在也得有几十万了。主要是基于T-box技术,核心枢纽技术,可以提供各种各样的服务,但最关键是安全控制平台和道路平台,APP和生活资讯别的互联网都能做,但车联网最重要的安全和控制,比如说你能提供远程诊断?你能进行软件远程升级??还有提供驾驶模式的改进意见吗?当然还有基于国家安全战略意义的北斗定位导航系统能够结合起来工作,车辆安防、车况管理、娱乐信息服务等通过后台,通过我们T-box等都能够提供。

举个例子,现在网联化技术的应用,可以通过车况查询、网联化功能使用情况,马上能统计出来,这就是大数据;再比如说,我给你看看这些车都在哪,都在干什么,它所行驶的路况是什么,这都是大数据;然后比如说我们可以对用户的驾驶习惯进行分析,推送个性化改进建议,平均节油率大于5%,我们还对新能源大数据分析,对其中一台员工自驾车辆近半年多的分析,整车油耗平均在2.04L/Km,每天的行驶里程平均在75公里等等。

V2X,属于智能网联技术的一部分,车与车之间的通讯,不管是通过WiFi,或者通过内置的4G、5G,总之都要解决车与车之间的通讯,你不能禁止人们使用今天的车,目前使用的汽车99%都不能实现车与车之间的通讯,所以说这是一个漫长的过程。还有包括车与其他技术的通讯,比如车的后台服务网络基础设施还进行强化,这些都属于网联化技术,只有网联化技术强大了,自动驾驶中的自主驾驶功能就可以弱一点。

还有自动驾驶的ADAS技术,这个技术很难吗?我认为一点都不难,为什么不难?比如,选一个国际供应商我给你提供全面的解决方案,然后很多汽车公司就说我这个车有ADAS或者自动模式,这没什么了不起,关键是核心技术不是自己的,这个比较可怕,我们现在的汽车可以做到DA、CA的水平,能实现很多的功能,这都不是什么问题,真正担心的是我们增强基础,当然了解自动驾驶技术,你需要知道什么是感知、什么是决策、什么是执行,尤其是对感知的单元,感知的系统都要掌握,这些对产业化发展形成极大制约作用的因素。

接下来我讲讲广汽的实践,我们也分阶段,到目前我们以第一阶段已经完成了,我们智能网联汽车点到点的开没问题,可以参加比赛可以“秀”,但还不是商品,但第二阶段我们要提高,现在的水平不够,怎么叫做水平不够,就是说和一个人的驾驶水平不符,你敢把自己的车交个7岁的小孩子开,你放心吗?广汽2013年推出首辆AV车Witstar,并在2015年北美国际车展亮相,引发轰动,并且他们还进行了大量的媒体报道,照片就是我们的汽车,我们车上装的软硬件系统组成由于时间的关系我就不多介绍了。

我们汽车的所有执行系统都已实现线控化(X-By-Wire)、自主行驶,以上是第一阶段成果,第二阶段我们要提高到什么水平,我们有自己的目标,还要建立我们自己的示范运营区来做各种各样的现场检测,时间关系我就不多讲了。

接下来我讲讲思考和建议,

第一个就是要强化关键零部件的自主开发与制造,因为我们是整车企业,我们的集成技术要有强大,没有哪个整车企业所有零部件都是自己制造的,关键是目前,我们买不到国产的关键核心零部件,那我们工业怎么强大起来,所以我们认为要集全力来对关键技术的攻关,从而形成自主可控的零部件供应产业链,比如说激光雷达、毫米波雷达、光学传感器、ADAS系统、并行计算中央控制器等。否则难免受制于人!

第二个方面是掌握先进的核心软件算法,掌握包括感知、决策、执行、数据库、机器深度学习等核心技术,作为强有力的技术支撑。我举个例子,我们工厂会把自主驾驶问题分解成一堆子问题(如车道线及路肩识别、路径规划及控制等),靠专家逐一”显式地” 建模?还是让机器具有从大数据学习及优化的能力(如CNN),自动”隐式地”建立从感知信息输入到X-Y向操作指令输出的“端到端” 直接映射?哪个性能更好?对系统硬件软件要求更低?有证据表明,让机器能深度学习比专家教机器效果更好、更先进。

我再举个例子,比如说在中医里面,中医的智能网联化,原来是建立专家型,找非常有名的老中医,归纳总结出一套规范的诊断方案,后来发现这个系统不行,比实际的专家差远了,那换了思路,让机器去学习,学习什么呢?反正中医是怎么看病的,摸脉搏、量血压、看舌苔,看眼睛然后把眼睛也照下了,这是机器学习的过程,它不需要懂这些过程,也不需要董黄帝内经之类的,但是它跟着中医实践学习时间长了以后,开药方开得很好,能够节约成本,当然这很复杂,这也是值得思考的问题。最后我们希望建立ICV大数据平台,形成我们融合的数据优势,形成自己的数据规范、数据同步要求。

我的发言就到这里,谢谢大家。

注:本文为黄向东教授在“2016中国智能车大会暨国家智能车发展论坛”上所作报告实录

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