1.2 智能网联汽车的发展现状
1.2.1 国外智能网联汽车的发展现状
研究表明先进的智能驾驶辅助技术可以减少30%左右的交通事故,提高10%的交通效率,降低5%的燃油消耗和排放。如果进入智能网联汽车的全自动驾驶状态,极有可能将交通效率提高30%以上,并几乎完全避免交通事故,帮助人类摆脱烦躁的驾驶任务以及交通事故带来的困扰。
在美国、欧洲、日本等发达国家和地区,自动驾驶技术是未来交通发展的重要方向。在技术研发、道路测试、标准法规和政策等方面,为智能网联汽车的发展提供了条件。为了加快自动驾驶商业化,在相关政策支持下,我国在以上方面的研究也很活跃,为自动驾驶技术的开发和测试创造了坚实的基础。
1.美国自动驾驶汽车技术发展现状
早在2013年,美国国家高速公路交通安全管理局(NHTSA)就发布了《关于自动驾驶仪车辆控制政策的初步意见》,并制定了支持自动驾驶技术发展和推广的自动驾驶考核标准。2016年9月,为有效利用技术变化提供指导,美国交通部发布了一项《联邦自动驾驶汽车政策》,为自动驾驶安全部署提供政策监管框架。2017年9月,美国发布了一项车辆升级与驾驶政策《自动驾驶系统:安全愿景2.0》,该政策不仅被业界视为自动驾驶汽车发展的指导方针,而且代表了美国联邦政府对自动驾驶的态度。
2017年9月,美国众议院一致通过了《自动驾驶法案(SELF DRIVE ACT,H.R.3388)》,为美国自主车辆的成功开发、技术创新、技术测试和安全部署提供了重要支持,《自动驾驶法案》的公布网站如图1-8所示。该法案要求自动驾驶汽车制造商或系统供应商向监管机构提交安全评估证书,以证明其自动驾驶汽车在数据、产品和功能方面采取了充分的安全措施。同时,该法案还要求制定隐私保护计划,其中包括收集、存储和使用车辆和乘客信息的保护措施,列出了需要考虑的12个优先安全设计要素,包括车辆网络安全、人机界面、防撞性、消费者教育和培训,以及碰撞后自动驾驶系统的响应等。
图1-8 美国《自动驾驶法案》发布
2018年10月,最新发布的《未来交通准备:自动驾驶3.0》表明美国交通部将努力消除妨碍自动驾驶车辆发展的政策和法规,并支持将自动驾驶车辆纳入整个交通系统。
美国的一些州政府也有自己的政策法案,允许自动驾驶车辆的公开道路测试。加利福尼亚州(加州)是世界上第一个通过无人驾驶汽车公开道路测试官方法规的地区,也是美国国家高速公路交通安全管理局的总部所在地,开放、宽容和权威使加州成为全球无人驾驶汽车测试的主要基地。2011年,内华达州率先通过了自动驾驶汽车立法,解决了州公路上自动驾驶汽车的路试问题。2012年9月,加州出台了更加宽松的汽车驾驶法规,确立了“促进和保障无人驾驶汽车安全”的立法理念,努力为自动驾驶技术的发展扫清道路。随后,美国包括佛罗里达州、哥伦比亚特区和密歇根州在内的数十个州颁布了数十项自主车辆交通政策和法规,以促进美国自动驾驶和人工智能产业的发展。2018年2月底,加州再次放宽了允许无人驾驶政策,过去监管机构要求无人驾驶汽车在公共道路上进行测试时,需要有安全员负责车辆行驶与控制监管,而这一要求得到放宽,并于2018年4月2日起开始施行。图1-9为公开道路测试中的Waymo无人驾驶汽车。
图1-9 公开道路测试中的Waymo无人驾驶汽车
2.德国自动驾驶汽车技术发展现状
欧盟于2012年颁布法规,要求所有商用车在2013年11月之前安装紧急自动制动(AEB)系统。自2014年起,在欧盟市场销售的所有新车都必须配备AEB,没有该系统的车辆将很难获得E-NCAP五星级安全认证。沃尔沃的城市安全系统、本田的CMBS和梅赛德斯-奔驰的Pre-Safe都属于这类系统。
戴姆勒的梅赛德斯-奔驰S系列汽车、配备激光雷达的奥迪A8可以实现在遇到交通堵塞时自动跟踪前方汽车,提供缓解交通拥堵功能。
数据显示,从2010年1月到2017年7月,全世界共有5839项与自动驾驶汽车相关的技术专利。在专利数量最多的十家公司中,六家是德国公司,三家是美国公司。德国的博世拥有958项专利,远远高于排名第二的奥迪。
自德国加入的《维也纳道路交通公约》要求驾驶人始终控制车辆以来,德国的自动驾驶汽车道路试验已在海外开展。截至2016年3月,联合国修订并签署了《维也纳道路交通公约》,补充了第8条,允许“自动驾驶系统根据需要控制车辆,驾驶人可以随时接管”。在德国,只有德国汽车公司才能具备自动驾驶本土化测试条件。2017年6月,德国颁布了世界上第一部自动驾驶法,即《道路交通法修订案》,该修订案允许自动驾驶系统在特定条件下取代人类驾驶车辆,极大地促进了德国道路的自动驾驶技术测试条件与自动驾驶技术推动的进度。为此,德国率先开放了A9高速公路的部分路段用于自动驾驶技术测试。此外,德国还公布了世界上第一个针对自动驾驶的道德标准,为自动驾驶系统设计和伦理道德研究提供了强有力的支持。该准则将允许自动车辆优先处理事故,并将其纳入系统的自我学习。自动驾驶的道德准则部分内容有:
①自动驾驶系统必须始终确保事故比人类驾驶者少。
②人类安全必须始终优先于动物或其他财产。
③当自动驾驶汽车发生不可避免的事故时,不允许基于年龄、性别、种族、身体特征或任何其他区别因素做出歧视性判断。
④在任何驾驶情况下,无论驾驶者是人还是自动驾驶系统,责任方必须遵守既定的道路法规。
⑤为了确定事故责任方,自动驾驶车辆必须配备“黑匣子”,随时记录和存储驾驶数据。
⑥自动驾驶车辆将保留车辆记录数据的唯一所有权,该所有权可决定数据是否由第三方保存或转发。
⑦尽管车辆在紧急情况下可能会自动反应,但在一个更道德和模糊的事件中,人类应该重新控制车辆。
与美国工厂企业由无人驾驶的市场应用探索并从中析出低级驾驶辅助技术不同,德国的自动驾驶采取了一种由低级的驾驶辅助逐渐向最高等级驾驶升级的渐进式发展路线,以上两种路线是目前无人驾驶领域典型的研究和市场策略。
3.英国自动驾驶汽车技术发展现状
英国政府设立了2亿英镑的特别基金,以促进英国自动驾驶技术的研究、开发和部署。自2015年以来的三年里,该基金在英国四个城市(米尔顿凯恩斯、格林尼治、布里斯托尔、南格洛斯特郡)推广了三个自动驾驶示范项目:AutoDrive、Gateway和Venturer,解决了自动驾驶技术、商业模式、法律、保险和工业应用等问题。
2017年2月,英国政府颁布了《汽车技术与航空法》,从保险法规的角度保护人民的安全,减轻汽车制造商和软件开发商的压力,加快智能汽车技术的发展。
2017年8月,英国交通部和国家基础设施保护中心发布了《联网和自主车辆网络安全的关键原则》,涵盖了个人数据安全、远程车辆控制等技术的基本原则,以确保智能车的设计、开发和制造过程中的网络安全和信息安全。
4.法国自动驾驶汽车技术发展现状
早在2014年,法国就公布了自动驾驶汽车的路线图。政府将在未来三年投资1亿欧元测试自动驾驶汽车。
2016年8月,法国通过了一项法令,允许对自动驾驶汽车进行道路试验,但对试验路段和试验等级有明确要求。随后,法国将自动启动“人工智能发展计划”和“促进增长和企业变革行动计划”,推动自动驾驶技术的发展。
5.日本自动驾驶汽车技术发展现状
日本把自动驾驶作为一项重要的发展战略,是重视人工智能应用和发展汽车工业的国家之一。在2017年的官民智能交通系统(ITS)构想及路线图中,日本明确了自动驾驶技术的推广计划:2020年左右实现高速公路上的L3自动驾驶、L2自动驾驶和特定区域的L4自动驾驶。到2025年,将实现高速公路上的L4自动驾驶。
2018年3月,日本政府在“未来投资会议”上提出了《自动驾驶相关制度整备大纲》,明确了L3级汽车驾驶事故责任的定义。同年9月,日本国土交通省正式发布《自动驾驶汽车安全技术指南》,规定了L3和L4自动驾驶汽车必须满足的安全条件。
1.2.2 我国智能网联汽车的发展现状
我国高度重视智能网联汽车的发展,2015年,我国将智能网联汽车列为未来十年国家智能制造发展的重要领域。2016年,发布了《节能与新能源汽车技术路线图》,明确了我国智能网联汽车技术路线图,以指导汽车制造商的发展和未来的产业发展。2017年,《新一代人工智能发展规划》进一步明确了自动驾驶技术自主应用的战略目标。
2018年1月,国家发展改革委发布了《智能汽车创新发展战略(征求意见稿)》。其中提到,到2020年,我国汽车市场新型智能汽车比例将达到50%,中高端智能汽车将以市场为导向;智能交通系统建设取得积极进展,大城市和公路LTE-V2X无线通信网络覆盖率约为90%。2018年我国20个智能网联汽车测试示范区如表1-4所示。
表1-4 2018年全国20个智能网联汽车测试示范区
(续)
2018年4月,工信部、公安部、交通运输部联合发布了《智能网联汽车道路测试管理规范(试行)》,批准了全国20个智能网联汽车测试示范区。《智能网联汽车道路测试管理规范(试行)》是指导智能网联汽车测试的指导性文件,到目前为止,在北京、上海、重庆、无锡等地已经建立了16个自动驾驶汽车试验场地。
我国智能网联汽车的推进如表1-5所示,可分为四个阶段:自动驾驶辅助、网联驾驶辅助、人机共驾和高度自动化/无人驾驶。
表1-5 我国智能网联汽车的发展阶段
(续)
本章小结
目前,我国汽车技术正朝着电动化、智能化、网联化、共享化的“四化”方向发展,为汽车工业的发展带来了巨大的挑战和机遇。信息技术、网络技术等先进技术的运用将全面升级传统汽车产业,并与互联网产业深度融合。智能网联技术被认为是汽车诞生一百多年来最具革命性的技术变革,在世界新一轮技术革命的影响下,未来汽车工业必将经历一次突破性的创新。
智能网联汽车是人工智能与传统汽车相结合的创新产品,是汽车工业发展的必然趋势。网联技术是实现车辆与外界信息共享和控制协调、实现自动驾驶的重要手段。我国正在加快下一代5G通信网络部署,推进智能化城市道路基础设施等交通建设,满足网联功能测试需求,促进车路协同发展。智能网联汽车既是技术创新,又是社会创新,无论是法律、法规和政策,还是道德和伦理方面的争论,我们都必须有勇气和耐心去推动智能网联汽车产业的稳定、持续和健康发展。