作為全球第一大汽車產(chǎn)銷大國,我國雖然在傳統(tǒng)汽車制造業(yè)領(lǐng)域取得了明顯進步,但是在無人駕駛汽車領(lǐng)域與發(fā)達國家仍然具有較大差距。從2015年1月1日起,無人駕駛汽車正式被允許在英國公路上行駛。英國政府投資1900萬英鎊的無人駕駛測試項目也在4個城鎮(zhèn)正式開始運行。美國的多個州已經(jīng)通過立法,允許無人駕駛汽車上路進行測試,全球汽車產(chǎn)業(yè)正在迎來無人駕駛汽車時代。因此,研究全球無人駕駛汽車的發(fā)展概況,總結(jié)發(fā)達國家在技術(shù)創(chuàng)新方面的經(jīng)驗,對制定我國無人駕駛技術(shù)創(chuàng)新路徑具有重要現(xiàn)實意義。
無人駕駛汽車是通過車載傳感系統(tǒng)感知道路環(huán)境,自動規(guī)劃行車路線并控制車輛到達預定目標的智能汽車。從20世紀70年代開始,美國、英國、德國等發(fā)達國家開始進行無人駕駛汽車的研究,在可行性和實用化方面都取得了突破性的進展。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)都在測試各自的無人駕駛汽車。日產(chǎn)、豐田公布了其在10年內(nèi)推出無人駕駛汽車的計劃。由于無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人駕駛汽車領(lǐng)域的領(lǐng)先企業(yè)。
由于無人駕駛汽車的技術(shù)原理主要是通過車載傳感器來感知車輛周圍環(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械技術(shù),包括自動控制、人工智能、視覺計算等眾多技術(shù)。基于無人駕駛汽車對于數(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)在未來也會得到廣泛的應用。傳感器技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)和信息處理技術(shù)更是無人駕駛汽車的核心技術(shù)。無人駕駛汽車無法依靠單個技術(shù)的發(fā)展而實現(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,無人駕駛汽車未來向量產(chǎn)化和實用化方向發(fā)展尚需時日。首先,無人駕駛汽車在開發(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人類行為的預測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,在處理許多復雜路況、交通障礙和行人車輛等不可預測因素上無法勝任。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)并投入市場還有一段距離。此外,無人駕駛汽車對現(xiàn)行交通法規(guī)造成的挑戰(zhàn)也需要深入研究。據(jù)美國電子電氣工程師協(xié)會預計,自動駕駛汽車時代將在2040年左右到來,屆時自動駕駛汽車在汽車總數(shù)中的比例將達到75%以上。
推動我國無人駕駛汽車產(chǎn)業(yè)適度超前發(fā)展
我國無人駕駛汽車產(chǎn)業(yè)處于發(fā)展初期,可以借鑒國際經(jīng)驗,加快進程。第一,研究制定切合我國國情的無人駕駛技術(shù)創(chuàng)新路徑。從戰(zhàn)略高度加強 我國汽車產(chǎn)業(yè)政策的頂層設(shè)計,綜合考慮傳統(tǒng)汽車、新能源汽車和智能無人駕駛汽車的發(fā)展趨勢,制定有序的無人駕駛汽車發(fā)展計劃,根據(jù)技術(shù)、市場、消費者等因素的變化,推動無人駕駛汽車適度超前發(fā)展。密切跟蹤國外無人駕駛汽車的最新技術(shù)創(chuàng)新動態(tài),選取適合我國國情的技術(shù)創(chuàng)新路線圖。積極發(fā)揮我國信息通信業(yè)的優(yōu)勢,以傳感技術(shù)為突破口,加強對無人駕駛汽車基礎(chǔ)技術(shù)和產(chǎn)品的扶持,推動云計算、大數(shù)據(jù)、車聯(lián)網(wǎng)等在汽車產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的推廣應用。
第二,推動“產(chǎn)學研用”聯(lián)合研發(fā)模式創(chuàng)新。無人駕駛汽車的研發(fā)是一個系統(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、科研機構(gòu)、協(xié)會之間的聯(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,加強高精度的制造裝備、檢測設(shè)備等的研發(fā),在無人駕駛汽車的輔助技術(shù)領(lǐng)域,如調(diào)速器、緊急制動輔助系統(tǒng)、變線警告系統(tǒng)和自動泊車系統(tǒng)等方面推動產(chǎn)業(yè)鏈間相關(guān)技術(shù)的協(xié)作與聯(lián)合攻關(guān)。推動設(shè)立無人駕駛汽車技術(shù)進步獎,鼓勵民營企業(yè)參與相關(guān)技術(shù)創(chuàng)新活動。
第三,制定我國無人駕駛汽車技術(shù)標準和法規(guī)。加強對駕駛汽車安全準則和性能標準的研究,綜合評估無人駕駛汽車對我國現(xiàn)有道路交通管理法規(guī)和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的影響,借鑒國際經(jīng)驗對相關(guān)法律的修訂開展論證,加快無人駕駛汽車技術(shù)標準的制定,鼓勵汽車企業(yè)和IT企業(yè)研發(fā)生產(chǎn)更加安全可靠的產(chǎn)品,要通過安全標準明確最低安全要求,加強產(chǎn)品的質(zhì)量和一致性認證。加快修訂相關(guān)法律,允許相關(guān)企業(yè)在特定區(qū)域開展無人駕駛汽車的上路測試,優(yōu)先在公共交通領(lǐng)域開展相關(guān)測試工作,為我國無人駕駛汽車的研發(fā)提供參數(shù)指導。
第四,利用全球創(chuàng)新資源提升我國汽車整體技術(shù)水平。目前,美歐等發(fā)達國家正在積極部署無人駕駛汽車的研發(fā)和應用,試圖占領(lǐng)未來汽車產(chǎn)業(yè)競爭的制高點。我國需要在推動汽車企業(yè)自主研發(fā)的同時,加強智能汽車領(lǐng)域的國際技術(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等形式,加強無人駕駛汽車研發(fā)的交流與合作。鼓勵我國汽車企業(yè)開展無人駕駛汽車的研發(fā),加強與國外汽車企業(yè)和IT企業(yè)的合作,共同研發(fā)無人駕駛汽車的關(guān)鍵技術(shù)和產(chǎn)品。加強對中國企業(yè)“走出去”的支持力度,鼓勵企業(yè)開展更多技術(shù)尋求型對外并購活動,推動我國企業(yè)利用全球創(chuàng)新資源開展汽車技術(shù)領(lǐng)域的研發(fā),不斷提升我國汽車產(chǎn)業(yè)的整體技術(shù)水平。
發(fā)達國家推動無人駕駛汽車技術(shù)研發(fā)的主要經(jīng)驗
發(fā)達國家很早就在推動無人駕駛汽車的技術(shù),歸納起來,主要有以下經(jīng)驗。
(一)實施無人駕駛汽車發(fā)展戰(zhàn)略推動產(chǎn)學研聯(lián)合研發(fā)
美國是世界上研究無人駕駛車輛最早、水平最高的國家之一。早在20世紀80年代,美國就提出自主地面車輛(ALV)計劃。美國不僅推動汽車企業(yè)開展無人駕駛汽車的研發(fā)工作,還鼓勵大學和科研機構(gòu)參與無人駕駛汽車的研發(fā)與創(chuàng)新工作。如卡耐基梅隆大學、麻省理工學院、斯坦福大學等均廣泛深入地參與了無人駕駛汽車的研發(fā)創(chuàng)新活動。近期,歐盟攜歐洲十幾家整車制造商和零配件供應商共同推出“智能車輛自動駕駛應用和技術(shù)”項目,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化汽車。英國政府提出要將英國打造成為無人駕駛汽車方面的“世界領(lǐng)軍國家”。目前,牛津大學的移動機器人集團是英國自動駕駛技術(shù)研究中心,該集團正在與汽車及零部件企業(yè)深入合作,推動英國無人駕駛汽車的發(fā)展。日本、韓國等也出臺了鼓勵 無人駕駛汽車的技術(shù)創(chuàng)新、投資和人才引進的相關(guān)政策。
(二)推動傳統(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)運營公司、電子公司、軟件公司、通信服務商等。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巨頭也在尋求進軍無人駕駛領(lǐng)域。發(fā)達國家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)未來無人駕駛汽車的發(fā)展。如谷歌早在2005年便已開始對無人駕駛技術(shù)進行了相關(guān)研發(fā)。近期,美國加州機動車管理局發(fā)布了首批29份無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)在無人駕駛汽車發(fā)展上不斷加大投入,力圖在未來市場中占有一席之地。谷歌、寶馬和奧迪公司在無人駕駛技術(shù)上已較為成熟,進入路面測試階段,奔馳和雷克薩斯公司的無人駕駛車型在智能感應設(shè)備和車載輔助系統(tǒng)上占有較大優(yōu)勢,而通用汽車公司在無人駕駛汽車技術(shù)上實現(xiàn)了半自動駕駛。
(三)選擇合適的技術(shù)路線圖開展無人駕駛汽車的研發(fā)
目前,由于無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)都認為無人駕駛汽車的路線圖應該首先由電子轉(zhuǎn)向及制動、自適應巡航控制及車道保持技術(shù)的市場化應用開啟。但是谷歌的無人駕駛汽車僅設(shè)置啟動和停止兩個功能按鍵,車輛行駛、道路選擇等均由車載電腦操控。2014年2月,法國公布了無人駕駛汽車發(fā)展路線圖,投資1億歐元,利用3年時間重點研發(fā)無人駕駛汽車,預計到2015年開始進行無人駕駛汽車實地測試。法國的重要汽車生產(chǎn)企業(yè)和零配件供應商,如標致雪鐵龍、雷諾、瓦雷奧等都參與了這一項目。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)路線對無人駕駛汽車的發(fā)展至關(guān)重要。
(四)加強對無人駕駛汽車測試與開發(fā)工作的政策扶持
由于無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,政府對無人駕駛汽車測試與開發(fā)工作的支持非常重要。以美歐為代表的發(fā)達國家政府為加快無人駕駛汽車的研發(fā)和測試,紛紛鼓勵企業(yè)開展無人駕駛汽車的實驗。2013年5月,美國運輸部國家公路交通安全局(NHTSA)發(fā)布了一項快速追蹤無人駕駛汽車的開發(fā)以及測試的政策,鼓勵各個州盡快為無人駕駛汽車測試項目立法。目前,加州、佛羅里達州和內(nèi)華達州都已經(jīng)通過了無人駕駛汽車測試的相關(guān)法案。為保證無人駕駛汽車的順利發(fā)展,法國也正在推動道路交通法律法規(guī)的修訂,滿足無人駕駛汽車上路的要求,并向全球汽車生產(chǎn)商開放道路進行無人駕駛汽車的實驗。