【智能网联核心技术论坛】同济大学朱西产:智能驾驶给汽车产业带来的机遇和挑战

9月22日,“2018第二届全球未来出行大会”在杭州国际博览中心隆重举办,本次大会涵盖各类主题论坛近20场,其中由盖世汽车主办、全球未来出行大会组委会作为战略单位进行支持的智能网联核心技术论坛主要围绕智能网联核心技术发展趋势、智能驾驶相关技术领域的创新趋势等议题展开,以创新之名为智能网联产业赋能。以下是同济大学汽车安全技术研究所所长朱西产在论坛上的演讲实录:


同济大学汽车安全技术研究所所长 朱西产

这个报告我想和大家讨论一下智能驾驶给汽车产业带来的机遇和挑战。

所有人都感觉到汽车的变革已经来临,中国汽车市场规模早就成为世界第一,但是带来的问题如对石油的依赖、交通事故频发、汽车使用环境越来越差等已经是不争的事实。这是去年世界智能网联汽车大会的主题,通用汽车带来的报告是零愿景,上汽说的很直接,实现零愿景要依靠四化——电动化、网联化、智能化、共享化。今年的世界智能网联汽车大会上个星期刚刚在上海举办,主题提到了AI人工智能,电动化和网联化应该说已经有足够的普及程度,现在再谈到的是智能化,今年的主题在智能化方面。

所以我们可以给未来的汽车描个像,未来的汽车不再是内燃机驱动的钢铁独行侠。电动这个趋势是明朗的,网联也是肯定的,网联以后带来的,再要发挥更好的作用是智能,所以我们需要用智能的、网联的电动汽车来进行产业的革新,甚至产业的革命。从市场来看,美国谷歌认为汽车企业是要消亡的,该公司认为无人驾驶出租车是未来出行的主要方式,所有的人都不需要汽车,一辆无人驾驶出租车的交通效率大概是现在一辆私家车的20多倍,所以谷歌说为了解决出行问题根本不需要购买汽车,这还算是劝。后边一句是威胁,就是政府应该不允许人开汽车,这就有点反动了,也惹了一群人。

对于无人驾驶出租车,至少美国认为未来会让汽车的产量大副下降,所以我们看到华尔街一直在唱空汽车行业,通用的股票,尤其是福特的股票跌的一塌糊涂,而代表着未来出行方向的企业,像Waymo这样的公司估值被华尔街持续调高。在中国不是这样,汽车厂虽然也意识到新的技术会使汽车变样,但是在中国汽车仍然是长效产品,产量持续在上升。中国至少还有1亿辆摩托车和2.5亿辆电动自行车,这么庞大的潜在用户群体,现在大概是5亿的机动车辆支撑着居民出行。

所以现在第一个数据——汽车产量,看来是要封顶在3千万辆,今年也不太会突破3千万辆。第二个顶我们正在猜测,就是中国的汽车保有量的顶点到底在哪里,现在已经达到2亿辆,但其实从每千人汽车保有量来看,国内现在还不到150辆,跟欧洲、日本、美国相比,日本每千人有500辆,欧洲有600辆,美国有800辆,过去我们说怎么跟人家比?我们怎么就不能跟人家比,大家都差不多,你不相信拿行价来比比,他们就比不过我们。

汽车需求量会持续上升。城镇化率,美国从1920年到1970年,从51%提升到70%花了50年时间,我们国家2011年启动了大规模城镇化建设,预计到2030年达到70%,也就是用19年的时间完成高度的城镇化。所以现在对保有量的猜想,大概有三个数据,一个是某互联网公司做的汽车购买意愿调研,认为是5亿辆。另外一个是研究机构的数据,他们考虑到城镇化的快速发展,预测是6亿辆,还有一个数字是国务院发展研究中心的数据,他们从资源的角度考虑,希望控制在4亿辆,所以不是说我们国家有4亿辆汽车就够了,而是希望控制在4亿辆。所以继房子限购以后,我们可以看到,多个大城市相继进入了汽车限购,不是你想买多少就买多少的问题。到4亿量,其实我们每千人也就300辆,所以各个城市其实都在抢汽车牌照,汽车也不是你想拥有就拥有的,毕竟要受到资源的影响。

所以城镇居民出行对汽车的需求,因为毕竟现在主要的交通方式在发达国家仍然是私家车,没有私家车出行级别就降低了很多,但是在我们国家,资源必须要解决,所以政府其实也支持共享出行,企业也在积极的做共享出行。共享出行里边最普遍的一种方式是网约车,但是滴滴的问题出来以后,我们看到可能还要思考其他的共享出行方式。

汽车产业的变革,现在来看传统的汽车企业其实是被革命的,我们看到刚才黄总还是充满着信心,要迎接这场革命,但是现在汽车企业的日子的确很难过,又要布局传统的发动机,又要去做变速箱,新造车势力才不管变速箱、发动机呢,直接上来就赌纯电动,未来的汽车如果是纯电动的,现在我们的传统汽车厂在纯电动汽车开发方面的投资力度、投资密度,其实是没有蔚来汽车、小鹏汽车这些企业的投资力度大,未来如果说大家真的都不买汽车了,而是共享,无人驾驶出租车才是未来出行的主流的话,这些科技公司,就是赌无人驾驶的科技公司可能才是未来。

但是这种趋势已经存在,整个汽车行业利润在向下游的核心技术转移,估值在向未来出行方向转移,汽车企业正面临着第一轮下降,产量看上去还可以,因为毕竟有这么大的需求,但是产能过剩。产能过剩以后利润开始下降,尤其是国家强行推新能源汽车以后,纯电动汽车对汽车厂来说,利润率更是恶性持续下降。汽车企业针对纯电动汽车两个看法,一个是指望着电池价格下降,就是说电池价格再降一降,这个就好了,这是一个比较被动的想法。现在我们看到,电池的价格降不下来,为什么给你降?既然电池都不够用,现在中国的主机厂都还没有电池的制造能力,完全靠供货商的话,部分供应商不是主机厂搞得定的。

汽车产业变革是汽车电动化打响的第一枪,如果把电动汽车提升上来,摆脱不挣钱的噩梦,第二条比较主动的路线是用智能网联为电动汽车服务,现在我们可能看到,像特斯拉这样的企业已经摆脱了电动化带来的利润下降问题,他们构建出了一个新的价值体系,如果到了无人驾驶的话,我们认为在服务行业电动可能比加油更方便。要打造一个完全无人化的出行系统,你说自动加油方便,还是自动充电方便,尽管自动充电可能也有一定的难题,但总比自动加油要容易吧。我们用一辆汽油车来做分时租赁的话,你担心不担心那箱油?人家租车到底是为了完成10公里的里程,还是惦记你油箱里的油?但如果是电动汽车的话,你偷个试试。所以我们说真的到了无人驾驶+O2O的网约车出行时代,电动当然比内燃机更强一点。

从这张图可以看到,智能网联和电动搭起来以后,电动就比内燃要更强一点。所以汽车产业正在发生着变革,130年前汽车正式取代了马车,成为交通工具,经历了机械时代,现在汽车行业里边的人大部分都是机械专业出来的,汽车牢牢的定在了机械这个产业。在大学里边,车辆工程属于机械工程的二级学科,但是到九几年的时候,上升到了电子时代。刚才黄总报告里边已经看到了,汽车里边软件的代码量在几十万条、上百万条、几千万条,甚至到了高度智能化时代,汽车代码可能有上亿条。

所以未来汽车变革,仍然是以私家车为主,但是用智能座舱和自动驾驶来进行变革,把汽车变成一辆有温度的车,甚至再把大数据加进来以后,重新定义汽车,发生汽车产业的革命,在国际上大概用了这样两个简写。对于私家车这块,用了智能、电动、网联、共享。到了汽车的革命,用了MaaS这个词,这样新一代汽车将取代传统汽车。

整个华尔街对车企的估值已经在发生变化,非常传统的汽车企业估值在下降,而代表未来出行的这些公司,以及拥有智能网联和电动化核心技术的整车企业,估值在上涨。特斯拉因为是自己做电池,在上海租车的公司连隔膜都自己造,电芯也自己造,智能网联这块AI芯片也是自己开发的,这个可能是汽车的两个出路。

相对于手机行业发生的革命,汽车行业这个革命现在来看已经到来,所以整个行业才会表现出这么强劲的动力,只是有点不一样的是,原来传统的手机企业全部都死掉了,最强的诺基亚是第一个倒下的,到了去年,原来我们在功能机时代用过的一个品牌HTC正式退出手机业务以后,我们在功能机时代见过的手机品牌在智能手机时代已经全部退出了舞台,这个对汽车企业的震动是巨大的。汽车行业会不会发生这样的事?现在还不知道,但是大家会强调一点,汽车比手机难,面临安全问题,政府法规、认证,以及资质的问题,等等一系列客观的因素。

第二个我们可以看到,汽车行业好像比较警醒,在几个方面的综合作用下,汽车的变革是会产生的,但是这个变革会不会造成整个传统汽车行业的覆灭,这个倒是不确定的。


既然汽车的革命应该属于MaaS,我们看看无人驾驶的应用场景,真正我们说的自动驾驶仅仅是革新,无人驾驶可能才是革命。第一个场景,方便快捷的城市交通,大概有这样三个细分领域:无人驾驶出租车、无人驾驶公交车、低速无人驾驶来实现还取车的分时租赁。这三个从技术难度和市场价值来讲,无人驾驶出租车技术难度无疑最大,但也恰恰是市场估值最高的,代表比如优步,优步发生一个死亡事故基本上就完蛋了。我们可以看到它的估值,从去年的700亿美元,到今年被华尔街重新调到了更高的估值——不可思议的1750美元,传统汽车厂根本没法比,而福特的估值被调低到了400亿美元以下,一个在上升,一个在下降,所以在美国已经看到,金融行业至少已经在引导甚至看到这场革命的发生。

技术难度稍微下降一点的是定线公交车,当然因为难度下降了,市场估值也没那么高。第三条——低速的无人驾驶,从技术上讲没什么难度,分时租赁非常好,但是不好用,取车、还车太麻烦。从方便角度来说,现在城市交通里边开一辆私家车,遇到最大的问题是找不到停车位,在上海我们私底下开会根本不敢开车过去,因为开车路上堵一个小时,这个已经很悲催了,更悲催的是,到了那个地方以后找车位可能又是一个小时。无人驾驶时代,无论是这三个技术里的哪个技术,至少不需要车位,在一些城市的热点地区不需要车位,这是非常便捷的一种。

第二个无人驾驶的场景,就是每天在车内要通勤几个小时,我们在大城市生活一天3到4个小时的通勤时间已经成为常态,这三个小时就傻乎乎的坐在车里,能不能用起来?今年上半年上海出租车已经出现过这样的情况,就是把早餐摆到了出租车里,出租车里面可以用手机扫码购买早餐,最后被叫停。所有互联网的创新在我们看来一开始都会违规,这样的需求已经有了,只是现在人开出租车再卖早餐是违规的,无人驾驶没问题了吧?早餐能不能放到车里边?购物能不能放到车里边?女同志每天都要敷2小时面膜吧,男同志也开始做面膜,面膜敷完了要命的是睡眠不够了,这样的保养过程能不能移到出行途中?现在出租车还不是一个私秘的空间,你不乐意,人家司机也不乐意,但是无人驾驶时代这个是没有问题的。会议能不能跟交通组合起来?梳妆能不能和交通组合起来?我们说如果有一个汽车是无人驾驶的,就没有安全问题,同时还有私秘空间,既然是私秘空间,你在家里客厅或者卧室要做的所有的事情也都可以做。


第三个,让生活空间动起来,我们的住房、商店、办公室、饭店,都认为是固定的,为什么是固定的?怎么就不可以动起来?这是丰田在CES上面展示的,其实就是一个移动的商店、工作室、旅馆,所以说这个是可以变化的。在国务院新一代人工智能发展规划里边我们可以看到,自动驾驶和服务机器人是两个重要的领域,所以我们说这辆汽车,人机关系会发生变化,我们最喜欢的、现在离不开的两样东西,一个是房子,一个是手机,我们说智能网联汽车有可能同时兼具房子和手机的功能,会变成比家和手机更让人亲近的新物种。但是有了智能以后,智能汽车不再是冷冰冰的交通工具,应该有情感。刚才黄总的报告里边也提到,就是情感化,新一代的汽车,在市场上受欢迎的汽车,一定要有情感,像安全性、高效性、节能、动力性、NVH,都已经是理性的、常规的需求了,不足以打动消费者,真正能打动消费者的可能是有智商、有情商的东西。所以新一代的汽车,不再是交通工具那么简单,而是能力要逐渐上升到能够作为助手,并且不再是一个冷冰冰的东西,而是要有情感,可以作为朋友和家人。

对于自动驾驶,我们预测今后的产品会呈现这样的两种模式。L2的自动驾驶,我们没想到今年一下子爆发,今年发布的所有新车基本上都配备了L2级的自动驾驶能力,比如VV6把自动驾驶作为标配,14.6万的低配车里面标配了L2级的自动驾驶。成都车展上配备自动驾驶功能的汽车价格从14.6万一下被吉利拉到11万。当然L2的自动驾驶用户是不太喜欢的,用户其实需要的是L3,但是L3又是一个噩梦,因为承担的责任太大,所以有很多车型逐渐从L2在向L3靠近,从L4向L5靠近,L5也是不可能的,要达到所有场景下的自动驾驶,你的车到南极能开吗?百分之百不能开,那怎么是L5呢?所以现在Waymo也不说自己是L5,而是L4,等L4的能力适用范围越来越宽以后,再向L5迫近。

所以现在我们看这两个趋势,刚才黄总的报告里也提到,上汽新发布的MARVEL X,这个在私家车里边可能是把现在智能网联技术发挥到一个新高度的一辆车,这辆车在智能互联系统里边被大家定位到了3.0版本。苹果公司在乔布斯去世以后的确实革新乏力,他们的CarPlay仅仅被定义为智能互联系统的1.0版,宝马的被定义为2.0版,由阿里和上汽合资的斑马出行的阿里OS被定义为现在全世界最先进的智能车联系统,这个车也用了AI,就是实景的驾驶辅助系统,所以是值得期待和研究的一辆车。

从这辆车上可以看到一个趋势,我们很难说这辆车到底是几级的,但这辆车是一个非常典型的,今后大量的私家车可能是L2和L4的组合体,这辆车在自动驾驶功能上应该是L2,因为L3现在《道路交通安全法》不修改的话是不能销售的,并且产品责任太重,以后其实不利于成本控制,甚至因为过重的产品责任,可能会使得汽车厂开发的策略更趋于保守,趋于保守的开发策略又使得用户体验会大大下降,所以我们认为汽车企业可能不大会去碰L3这条红线,所以是L2,但不是L2.0,而是L2.5、L2.8、L2.9,趋近于L3。第二种是在泊车这块,这辆车已经达到L4,用的是车和停车场之间互联的方式来实现自主泊车,已经有4个停车场可以支持自动泊车,这个显然是L4,所以今后很难说这辆车是L2的还是L4的,而是部分是L4、部分L2,这样一种趋势也已经出现。

这辆车型已经有两个趋势——驾驶员还在,但是驾驶员的位置放一个安全员,用安全员来过渡,这是一种方式,现在普遍使用。第二种方式,现在已经出现了完全没有方向盘的车,没有方向盘,这个车现在靠监控中心、后台支持来进行监管,所以也在发展中。

从技术路线上看还有V2X,因为自动驾驶我们最担心的还是安全问题。从这起事故里边看,由于遮挡的问题我们看到,开车在路上,除了看得见的危险以外还有很多看不见的危险,这些遮挡既然能挡住驾驶员的视野,其实同样会遮挡雷达、摄像头的视野,所以我们说可以用通讯的方式,V2V、V2I现在正在推进过程。

像这样一起事故我们看到,用通讯的方式能够避免一些有遮挡的事故,所以美国在推行DSRC,欧洲和中国不打算用这么落后的通讯技术,而是改造第四代无线通讯,就是我们现在说的LTE—V2X,今后迈到5G的时候是第五代无线通讯的一个场景,现在第五代无线通讯仅仅是第一个场景——大带宽,第二个场景就是给道路交通的——短时延,时延从第四代无线通讯降到10毫秒、20毫秒这样的技术。从技术路线来看,以谷歌Waymo为代表的无人驾驶用的是自主式的自动驾驶,国内在各个政府指导报告里边可以看到,我们更注重的是网联的自动驾驶,也就是一种协同化的智能。

因为在中国,我们工业技术可能还是有点薄弱,像半导体行业、雷达、摄像头,这些品牌都还是国外的,但是国内的互联网企业和通讯企业优势是巨大的。高精度定位也是,这是在陆家嘴环岛的地图,你可以看到那个蓝色的线在陆家嘴环岛转圈圈,但是高精地图根本不知道它在哪儿,但是北斗千寻就可以知道在哪里,所以北斗千寻可以达到这样的定位,并且在国内已经普遍使用,现在国内很多地方做了这种无人驾驶公交车线路,他们大部分用的是RTK,20公里范围内其实加一个基站就够了,他们不愿意用千寻的原因是千寻还要服务费,公交公司20公里范围内自己驾一个站就可以了,不愿意花这个服务费。以后如果在私家车上大规模的普遍推广,可能还要靠千寻这样的公司。

挑战方面主要是安全性,对无人驾驶我们可以看到,做一些演示能看到它能跑,Waymo这样大规模在城市里边测试,也是看到它的能力的,就是现在它已经可以做到5000英里才有一次接管,就是8000公里才有一次接管,Waymo据说已经在上海“落子”了,也许在不远的将来我们在上海也能看到无人驾驶出租车的身影。


自动驾驶汽车的变革还剩下最后一个安全保障,从无人驾驶测试,包括美国测试场以及国内示范区的情况来看,交通事故还会有,现在的难题就是怎么来定义这辆有交通事故的无人驾驶车是安全的,Waymo的无人驾驶也有交通事故,优步的无人驾驶也发生了事故,但是我们为什么认为优步是不安全的、Waymo是安全的?所以现在提出了RSS,叫责任敏感性安全。假设现在有一辆安全的无人驾驶车,我们认为它不会发生责任事故,Waymo的很多事故不是它的责任,把发生的事故进行区分以后,不会发生责任事故的无人驾驶我们定义它为安全的,但是优步的这辆车,这个交通事故是无法被认可的,因为第一造成了死亡,第二它是有交通责任的,有责任的事故是不能发生的。

所以我们认为无人驾驶汽车的安全性,大概要从这四个方面定义:责任敏感安全、行为安全、功能安全、信息安全,在自动驾驶的感知、认知、控制这块来看,责任敏感性安全主要在积极干预这块,功能安全主要在一头一尾,行为安全主要在AI算法,所以这张图我们把无人驾驶汽车安全的要求进行了梳理。把整个无人驾驶行为的时间轴拉过来看,我们要构筑一个安全底线,一条无人驾驶汽车从交通事故角度认定的法律底线,以及开发红线,通过预防安全、行为安全、责任敏感性安全,再加上功能安全和信息安全,来构建一个完整的安全体系,这块工作里我最早做被动安全,被动安全是构建安全底线的,尽管车上装了非常多的自动驾驶系统,但是安全气囊还是不能摘掉的,还是要求车里边的人系上安全带,我们的被动安全、车身结构的耐撞性,仍然是要求的,所以要有一个安全底线。

从好处来看,计算机的控制灵敏度大大高于人类,比人敏感20多倍。就避撞控制来说,这是计算机的优势,但是在用户体验方面,如果开发的时候不小心,就会影响用户体验,有些自动驾驶算法在做出来以后,人坐在车里边感觉很不舒服,所以这块我们要用一条线来展开,在不同的时段里构建不同的安全性,最终建立完整的安全体系,通过安全体系的构建来实现这场产业变革。自动驾驶甚至无人驾驶其实正在一步步进入到我们的私家车里面,甚至有可能无人驾驶出租车在某一天会被批准,这是我们就智能网联汽车对整个产业的影响做的一个梳理,其实最后的挑战还是在安全上。

谢谢大家!

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文章标签: 电动汽车 自动驾驶

 

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