国外自动驾驶汽车发展现状及趋势分析.pdf

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1、国外自动驾驶汽车发展现状及趋势分析 作者：李秋玮 申彤 来源：新材料产业2020 年第 04 期 随着新一代信息通信及人工智能技术的快速发展，汽车作为这些新技术应用的重要载体，正在加速向智能化和网联化转型，自动驾驶汽车将成为新一轮产业转型升级的重要标志和依托。1 政府推动技术和商业模式创新发展 1.1各国政府出台政策积极培育自动驾驶汽车产业 美国交通部最早于 2015 年将智能交通系统上升到国家战略层面，制定了网联化与智能化融合发展的策略;2016 年，美国联邦法律框架中，首次纳入了自动驾驶安全监管相关内容;2017年，美国交通部鼓励各州修改法律法规为自动驾驶测试部署提供环境;2018年，美国

2、交通部发布为未来交通做准备：自动驾驶汽车 3.0，致力于在确保安全的前提下，推动自动驾驶汽车与现有交通系统深度融合;2020 年 1 月发布确保美国自动驾驶汽车技术领导地位：自动驾驶汽车 4.0，意图通过政府努力，保障美国在自动驾驶技术方面的领先。欧盟拥有发展自动驾驶汽车的良好产业基础，也是目前自动驾驶汽车发展最成熟的地区之一。欧盟委员会早在 2010年就发布了第一个协调欧盟各成员国推动智能交通系统（Intelligent Traffic System，ITS）发展的法律基础性文件。欧盟高度重视和推进高级自动化和网联化的技术研发，在自动驾驶方面出台了明确的时问表，如 2020 年实现高速公路、

3、城市低速行驶等部分场景下的自动驾驶，到 2030 年迈向全自动化出行。日本修订自动驾驶汽车规则的方式是循序渐进的，更为强调自动驾驶汽车的落地和产业化。早在 2013 年，自动驾驶汽车便被日本内阁视为是日本复兴计划指导文件的核心之一，并上升到国家战略高度，并在一开始便提出自动驾驶商业化时间表。随后，日本政府实施多个科技项目推进技术协同和产业化。2017 年，日本政府提出 2020 年实现 L4 级特定区域内的自动驾驶配送服务，及 L3 级高速公路自动驾驶。2018年，日本政府针对自动驾驶实践中的关键的责任划分问题和安全条件问题，发布了自动驾驶相关制度整备大纲，将自动驾驶汽车与一般汽车相同对待，自

4、主行驶时的事故赔偿责任原则上由车辆所有者承担，可以利用缴纳“机动车交通事故责任强制保险”进行赔付，由黑客入侵导致的事故则由政府赔偿。日本国土交通省发布了自动驾驶汽车安全技术指南，明确规定了 L3、L4 级自动驾驶汽车所必须满足的一系列安全条件，主要分为 10 项。总体来说，各国政府积极为自动驾驶汽车发展营造良好环境。美国强调自动驾驶汽车作为交通系统的一部分，深度融入现有交通系统。欧盟强调车路协同和欧洲一体化。日本则重视自动驾驶汽车的落地和产业化，政府大力扫清政策法规的障碍。1.2各国自动驾驶汽车技术快速发展 全球自动驾驶汽车相关技术快速发展，并表现出跨学科、跨行业的特点。美国交通部重点支持技术

5、标准、人因工程技术、核心基础系统、测试平台等方面的网联技术研究，以及数字化使能、安全保障、交通系统性能提升等方面的自动驾驶技术。当前美国自动驾驶汽车基础技术开发基本完成，侧重于标准、测试技术和实际应用模式。欧盟聚焦清洁出行、智能出行、安全出行，搭建自动驾驶汽车 5大平台，推动公路、物流、智能交通系统领域的技术研究。欧盟更为强调欧洲一体化范围内的协作和数据与标准的共享。日本近年来积极开发先进的安全驾驶、驾驶员监控技术，开发基于 V2X协同通信的车辆驾驶辅助系统技术，推进先进技术的商业化应用和社会接受度。在日本政府的引导下，协同式自动驾驶技术快速发展，高级驾驶辅助系统（ADAs）逐渐与车与基础设施

6、通信（V2I）深度融合，逐渐应用落地。1.3自动驾驶汽车商业模式不断创新 随着自动驾驶汽车技术的快速发展，应用于各类场景的商业模式不断创新。现阶段围绕物流配送、园区清扫、矿区等商用市场及出行服务的无人驾驶商业模式优先落地。欧洲积极探索商业化物流服务。沃尔沃与挪威 Kalk 矿场合作，开展矿山无人驾驶商业化物流业务，做出商业模式创新。日本，大型出租车公司 HinomaruKotsu 与自动驾驶技术开发商 ZMP 联合在公共道路上测试载有乘客的无人驾驶汽车。需要关注的是，自动驾驶出租车（Robotaxi）逐渐成为高级自动驾驶技术的落地应用热点。在美国，通用等传统整车厂、谷歌等 ICT企业等都在 R

7、obotaxiN发和市场应用上加大投入，加州率先允许无安全员的自动驾驶汽车上路测试，谷歌的车队拥有世界领先的规模、商业化载客测试、服务人数。在德国，戴姆勒联手博世开发无人驾驶 Robotaxi汽车，双方联合在美国圣何塞试点无人驾驶 Robotaxi商業运行和服务;大众和 Mobileye 联合研制的 Robotaxn十划2022年在特拉维夫投入商业运行。自动驾驶汽车应用示范与商业模式逐渐落地。2 企业积极布局自动驾驶汽车产品研发 2.1主流车企纷纷制定 L4/L5 无人驾驶汽车量产时间表 近年来，汽车企业纷纷加快推出自动驾驶汽车产品，稳步推进自动驾驶汽车进入市场。通用、福特等美国车企，戴姆勒、

8、大众、奥迪、宝马等德国车企，丰田等日本企业已经推出了装配 L2 级自动驾驶系统的量产车型，开始深度布局 L4/5 自动驾驶系统。在美国，福特于 2017年向人工智能领域初创企业 Argo AI投入 10亿美元并成为其大股东，计划于 2021 年推出 L4级自动驾驶汽车，不配备油门踏板和方向盘，在特定区域乘客无需对车辆进行控制;通用计划于 2019年量产 L4 级自动驾驶汽车 Cruise AV;在德国，奥迪于 2017年推出全球第 l辆 L3 级量产上市车型 A8，并发布 L4 级概念汽车 Elaine和 L5 级概念汽车 AudiAicon;戴姆勒计划 2021 年测试 L4/5 级自动驾驶

9、汽车。宝马计划 2021年发布 L5 级自动驾驶;大众汽车集团计划 2021年推出 L5 级自动驾驶汽车 Sedric。在日本，丰田于 2018年推出自动驾驶出行平台 e-Palette，分为不同的尺寸，稍小一些的用于日常通勤、快递服务等，而尺寸较大的将会是移动商店甚至是商场;丰田计划于 2025-2029年将高级自动驾驶技术适用范围扩大至普通道路。2.2车企与科技公司广泛联合寻求技术突破 宝马、英特尔、Mobileye 共同建立第 1个开放式的自动驾驶研发平台，随后德尔福、大陆、四维图新等陆续加入，在传感器、系统集成、高精度地图、芯片的各方面合作。戴姆勒与博世进行深度合作，提出了自动驾驶安全

10、性的解决方案以及高速公路自动驾驶系统 Driver Pilot。2016年，通用汽车收购了自动驾驶公司 C ruise，成立一家独立的公司，并获得软银和本田的投资，其性质介于“旧”汽车制造业和“新”硅谷软件业之间，几乎涵盖了整个技术、生产和服务领域。鉴于自动驾驶汽车技术的复杂性，在欧盟 Horizon 2020计划的支持下，车企之间、车企与科技公司之间广泛联合开展核心技术的研发。ADAPTIVE 和 L3P10t是欧盟自动驾驶方面连续支持的重大项目，研究乘用车不同自动驾驶功能在提高安全性和交通流量方面的潜力。参加单位包括大众、宝马、奔驰、菲亚特、欧宝、沃尔沃等 10 家汽车公司，博世、德尔福、

11、大陆等18 家供应商、大学和科技公司参加。PEGASUS 项目是 Horizon2020计划支持的自动驾驶汽车测试验证研究，参加单位包括奥迪、宝马、奔驰、欧宝、大众等，供应商包括博世、大陆等，实验室包括 TuV、suD等，及多所大学和研究机构。3 高级别自动驾驶汽车科技发展趋势 3.1高级别自动驾驶汽车的内涵正在拓展 2016年，美国汽车工程师协会提出现代自动驾驶汽车的 5 级分类标准，其中 L3-L5 称为高级自动驾驶汽车;2019年，美国交通运输部为应对研发“单车智能”出现的挑战，引入“网联自动驾驶”新概念及其分级定义，使得高级自动驾驶的内涵更加丰富。5G-2X技术使网联自动交通与自动驾驶

12、汽车信息物理融合催生网联自动驾驶新概念。网联自动交通系统（cAT）通过人工智能和云计算分析交通场景大数据和交通控制大数据获得大量有价值信息，5G-V2X的大带宽、低时延特性使分析结果用于自动驾驶汽车的实时控制成为可能，由此产生网联自动交通与自动驾驶汽车信息物理融合的赋能技术。3.2欧盟发布支撑自动驾驶的交通设施（ISAD）规范 欧盟发布的网联自动驾驶路线图的 2019 年升级版中提出了 ISAD 的新概念。ISAD的作用是支撑高级自动驾驶汽车，其目的是为高级自动驾驶创造路侧条件。ISAD针对道路的具体结构和交通复杂程度进行构建，使道路设施成为支持自动驾驶的智能设施，并非重建新的路网。ISAD定

13、义了 A-E 共 5个等级、A-C 级为自动驾驶汽车提供自动驾驶所需求的车外数字化信息支撑;目前，虽然路线图中没有把 ISAD 的分级与 SAE 对自动驾驶的分级一一对应，但是ISAD对高级自动驾驶的水平、品质和安全性的提升有重要作用。同时，欧美日联合推出网联自动交通系统构建方案。在方案中，ISAD与网联智能交通系统融合一体化形成完全数字化的网联自动驾驶交通系统。该系统通过人工智能和云计算为自动驾驶汽车提供移动需求数据和交通控制数据。3.3欧美日打造网联自动驾驶汽车新技术路线图 欧盟网联自动驾驶路线图的 2019年升级版中提出的网联自动驾驶新概念是：借助智能交通设施的协同支持，扩大自动驾驶汽车

14、的設计运行区域（0DD）范围，逐渐实现全自动驾驶。该技术路线摒弃了“单车智能”理念，充分应用路边设施、5G和云计算信息物理融合等重要的使能与赋能技术，是自动驾驶技术路线的新方向。3.4网联自动驾驶和与网联自动交通正在成为智慧城市建设的重要内容 在智慧城市的 10大支柱中，自动驾驶出行和智能基础设施是 2 项重要内容。美国首批在7 个城市开展的智慧城市建设中，以网联自动驾驶和与网联自动交通为目标的智能基础设施均为重点内容;新加坡在全球第一个提出了包含网联自动驾驶和与网联自动交通的智慧国家的蓝图，并有望建成首个智慧国家。4 结语 当前世界先进国家和地区，都在大力支持汽车产业向高级别自动驾驶发展，各大车企也纷纷推出自己的自动驾驶产品落地时间表。面对趋势，我国应当把握机遇，出台相关政策，推动行业内合作、跨行业协同，培育自动驾驶技术研发和应用的良好生态。同时，发挥集中力量办大事的制度优势，积极推动车联网基础设施建设，实践网联式自动驾驶技术路线。