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2022 CICV论坛:李克强院士演讲稿解读,看中国智能网联汽车发展趋势

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导读:在上周举办的2022 CICV论坛上,中国工程院院士、清华大学教授、国家智能网联汽车创新中心首席科学家李克强院士,就中国智能网联汽车的发展战略及产业化推进实践的相关内容进行了一场演讲。

李克强院士是我国汽车智能化领域的主要领军学者,是“智能网联汽车”这一术语及其技术中国方案的提出者与推动者。担任国家工信部智能网联汽车推进专家组组长,编写了国家部委发布的《智能汽车创新发展战略》《智能网联汽车技术路线图》等重要报告。

他在演讲中详实地介绍了我国当前智能网联汽车的发展背景和发展状况,五大基础平台的产业化工作开展,以及对产业高质量发展的建议。我们将演讲+PPT进行整理分享,以便行业读者深入学习、研究。以下为演讲内容分享:

首先来谈一谈我国智能网联汽车发展背景及发展现状。

智能网联汽车作为我国战略性新兴产业,它的发展已经得到了社会各界的重视。2020年初,由国家发改委等十一部委发布《智能网联汽车创新发展战略》,是国家发展的顶层设计规划,提出建设中国标准的智能网联汽车强国战略目标,并且部署六大体系和二十项重点任务。

在此基础上,我国各部委也在加强推动智能网联汽车的安全管理、技术研发、示范应用,以及智能网联汽车与新能源、交通、智慧城市的融合发展。

当前来看,我国智能网联汽车顶层规划及产业政策已日趋完善,网络安全与融合发展成为焦点。

智能网联汽车市场的发展速度非常快,2021年全年,中国乘用车上险量累计2031.33万辆,L2级乘用车上险量累计476.65万辆,同比增长57.2%,市场渗透率达到23.5%。这也将为更高级别的自动驾驶落地打下基础,说明这项技术已经进入批量化、产业化阶段。

在长期的推进过程中,面向落地应用的场景,结合产业的共性技术研发的需要,已经形成了发展的共识。过去说智能网联汽车是“一个系统”,后来发展到“车路协同”,如果再具象化就是“车路云网图”的系统技术体系。

从车端来看,相关企业正在积极加快关键技术与零部件研发的产业化,电子电气架构的自主研发方面取得突破,国产计算芯片研发和量产也在开始取得重大进展。

围绕智能座舱、自动驾驶等功能需求,华为、地平线芯片厂商已经形成装车应用,黑芝麻、寒武纪行歌等联合主机厂合作开发,逐步突破进口芯片垄断,自主100TOPS芯片在2022年上车。

系统软件与功能软件取得重要进展,国汽智控和华为MDC等提供丰富的系统软件和功能软件;斑马在Linux定制化、虚拟化和微内核方面,普华、东软在中间件方面有较深的积累和布局。

从路端来看,作为智能网联车路一体化交通基础设施正在加快建设,通过各种类型的示范,包括封闭场景、公开道路、先导区、大规模的城市路段应用都在不断加强各种车路协同的应用场景,促进未来交通基础设施信息化的方案和验证应用。

我国智能网联汽车发展正在从测试验证转向多场景示范运营的新阶段,后续要进一步加强统筹协同,持续推动数据共享和结果互认,提供良好的测试示范环境和条件。

云端也在形成共识,正在从过去烟囱型、孤立性的平台向分层解耦、底层打通、应用层各自竞争的发展方向,率先在北京亦庄、上海、长沙等城市开展运用,这对于促进协同发展、保障数据安全、数据治理等可以起到很好的实践经验积累。

在网端建设上,我国坚定C-V2X技术路径,系统谋划支撑网联赋能,为网联功能规模化推广奠定了基础。在技术标准方面,我国C-V2X基础标准基本完成,华为、中兴、大唐等企业成为C-V2X国际标准主导力量,我国C-V2X专利占比居全球首位。

在产品研发上,初步形成覆盖C-V2X芯片、终端和系统的完整产业链,全球首发C-V2X通信芯片,打通“端-边-云”生态系统。

在整车集成上,车企陆续推出C-V2X量产车型,包括上汽Marvel R(搭载5G-V2X)、福特锐界(搭载C-V2X)、广汽AION V(搭载5G-V2X),长城摩卡搭载5G-V2X。

在测试验证上,CAICV组织“三跨”、“四跨”、“新四跨”示范活动,验证C-V2X技术标准及相关产品有效性。2021年,对二阶段V2I、V2V等部分场景进行验证。

在图端建设上,地图作为一种动态传感器也在不断推进,涉及到一系列工作,包括法律法规的推动等,在示范和应用方面都取得长足的进步。

国内高精度地图企业开始形成面向量产应用的完整方案,四维图新、高德、百度等地图企业均完成了国内超过35万公里的高度公路及城市快速路的高精度地图数据。通过将高精度地图数据与导航等信息融合,可实现厘米级定位和结合导航路径的辅助驾驶功能。

以上就是迄今为止中国方案的智能网联汽车在各个方面的研究进展和取得的成果。

下面再来介绍一下,智能网联汽车国家创新中心在基础平台的产业化方面开展相关工作。

车路云一体化的智能汽车布局具有本地特色,对中国方案的智能网联汽车进一步说明,可以用一二三来表达:

具有车路云一体化的系统架构;分层解耦、跨域共用的两大技术特征;以及满足三个标准:符合中国基础设施标准、联网运行标准以及新体系架构汽车产品标准。

中国方案智能网联汽车发展思路,就是通过建立中国方案的智能网联汽车信息物理系统架构,充分融合智能化与网联化发展特征,以及五大基础平台为载体,实现车路云一体化的智能网联汽车系统。

要在这样的架构下实现产业化,就要进行系统的总体设计,实现基础共性平台的产业化,实现整个产业四梁八柱建设,推动产业生态的建设。

在这样的架构下,未来智能网联汽车除了常规的零部件,也会出现新型零部件,就是五大技术平台,包括计算基础平台、车载终端基础平台、云控基础平台、高精度动态地图基础平台和信息安全基础平台。

五大基础平台具有基础层和应用层分层解耦,基础层是跨域共用、开放共享,应用层各自独立、竞争发展的产业技术特征。

进一步来看,硬件层、基础软件层和应用软件层的垂直分层架构布局有利于建立开放、自由、公平、共享的产业链协同创新环境。

通过统一产业链上下游及产业链之间的跨域数据交互标准,打通不同领域、区域的封闭数据,实现基础数据的融会贯通,基础软件跨系统共享,基础平台跨域共用。

可以看到我们在实际应用中分为五大技术平台,每个技术平台之间必须要有联动关系,所以我们从纵向分布下去,包括智能驾舱、自动驾驶、云控应用、地图服务、防护方案,就是从硬件层、基础层,再到应用层,其中的基础平台层,就会形成新的产业链架构,我们称之为1.5级供应商。

未来的终端、计算、云端、高精动态、信息安全和整个产业应用可以做成这样的打通,数据是可以进行交互的,然后能够支撑整个产业发展。

如果在这样的大系统下,即使布局分层解耦,一定要有一个跨越协同,就是这样一种特征,我们按照这种特征进行分类、集聚行业共识、进行产业化推进。

信息物理系统是一个复杂系统,相当于传统汽车的设计,在智能网联的复杂系统下同样需要进行总布置、总设计。第一步就是建立参考架构,然后推导模型和体系框架,最终是要为行业推出研发设计范式和研发设计工具链,按照这样一种定义和推动进行。

通过这样一个体系架构建模和设计,将来会搭建这样一个生态构建,所以智能网联汽车国家创新中心联合行业多家企业,对这样的架构和模型做了定义,对车路云网各自完成相关的描述和相关的工作制定准则和设计支撑。

在大的架构下,五大基础平台正在推进:

计算基础平台:

计算基础平台相当于是芯片底层的支撑元件和一级供应商、主机厂之间搭建这样的平台,是由分布式异构硬件+底层操作系统+工程软件,最后针对应用形成各种软件,按照这样一种思路搭建,把协同和竞争进行有机梳理。

按照这样的架构形成行业共识,已经开始进行产业化推进,包括架构的总体设计、功能软件、中间件、虚拟化模块、芯片和硬件,就是在这样的架构下整合行业力量进行产业化的推进,已经率先在典型的车企开展,包括比亚迪、广汽、长安及宇通等。

同时,这种架构的产业化过程、形成行业共识必须要有标准,国家智能网联汽车创新中心也在积极推进团体标准和国家标准。

云控基础平台:

云控基础平台同样是在传统的数据搜集、平台应用层次搭建中间支撑平台,可以搜集各种数据做标准化支撑,然后再支撑产业化应用。

有了这样一种基本的分类,我们可以真正意义上形成三层四级的云控系统架构,包括终端、边缘云、区域云、中心云以及基础层、平台层、应用层,按照这样的分类能够让整个生态系统把协同的和竞争的进行有效梳理,真正意义上实现智能网联汽车的安全节能环保舒适以及数据治理和服务一体化。

在此基础上,已经在进行各种场景下的示范,包括交通管理的数字孪生、汽车行驶的安全节能,已经在实质性地推进。也在联合相关单位,包括在北京亦庄、上海、长沙等地开展示范应用。

高精动态地图基础平台:

高精动态地图基础平台主要是针对地图数据搜集,与各个地图商、主机厂开展重要的动态数据汇集。

一家地图商很难把各个主机厂的数据进行有机、动态、实时的汇集,通过这样的平台,不仅基础地图可以众包,更重要的是动态数据的汇聚,能够真正意义上实现地图的动态传感器角色的坚强支撑。

现在正在进行“中心+区域+边缘”的架构搭建,构建安全及数据合规的基础平台服务体系。从地图动态数据的匹配,包括未来地图数据在中国有些基础数据的监管,可以起到一个非常好的支撑作用。

针对高精度动态地图数据信息汇聚服务、未来数据合规能力建设的支撑为管理部门服务这两方面已经在开展非常好的推进工作。

在高精动态信息服务方面,已完成基于车、路多源数据融合处理后的高精动态信息生产发布能力贯通。在数据合规能力建设方面,已完成合规知识库建设、整车数据分类分级及安全方案、合规脱敏能力建设。

智能车载终端基础技术平台:

智能车载终端也是作为未来多模式通信、多模式定位、智能网关融为一体的基础平台,涉及到核心关键技术,包括异构硬件架构设计、中间组件和基础服务、动态存储介质分配技术、智能安全网关技术、操作系统、OTA动态升级技术,及高精度融合定位技术等。

智能车载终端基础技术平台将融合芯片产业、电子元器件产业、软件产业、行业机构、零部件供应商、主机厂的完整产业链资源,打造基础技术平台的产业生态。

硬件的设计、中间组件和技术服务等,可以在这上面建立起完整的产业生态。一个新的产业链的诞生,能够更好地将芯片等基础平台以及应用平台之间搭建生态,起到很好的桥梁作用。

信息安全基础平台:

未来信息物理系统是以信息特征,包括端管云传输,每个环节的信息都要保障,所以未来同样需要建立起支撑平台,搜集各类数据,然后在数据的标准化、应用的支撑来搭建这样的平台。

现在已经完成平台架构,开发基础平台,包括数据基础层、核心组件层以及应用支撑层,真正意义上为信息安全相关的能力提供有效的支撑。现在通过示范区的建设和相关汽车企业的合作,包括在车端、未来的路端和云端都有很多应用领域快速推进。

覆盖“车-路-云-网-图”全要素,构建系统性安全防护体系,通过共性基础的安全技术与系统,为智能网联汽车中国方案提供安全支撑。

基础数据层:负责安全数据采集和在“车、路、云”层面提供安全防护能力,为核心组件提供安全数据来源;

核心组件层:提供如安全算法、威胁模型、协议、数据库、身份认证等关键、基础、共性的安全能力,为应用支撑模块提供技术算法和组件;

应用支撑层:基于核心组件层提供的技术和组件,聚合成各类应用所需的技术支撑模块,为各类行业应用提供安全接入和能力支撑。

已应用于北京示范区、南京江心洲示范区以及北汽、广汽、比亚迪、蔚来、丰田等车企客户,助力客户提升企业安全能力、提高运营管理效率、满足法规遵从要求,并为平台进一步迭代完善提供了可靠的可落地的技术经验和安全数据累积。

随着电子电气架构演进和基础设施数字化、网联化程度加强,基础平台之间在数据生成和处理计算方面作用发生变化,将形成“单车-边缘云-区域云-中心云”多级体系。

借鉴国外平台(德国VDA可信平台TISAX、日本DMP)实践经验,基础平台将与国际相关平台保持接口,推动国际网联自动驾驶道路的有效合作,推动中国标准国际化。

网联化等级的提升对基础平台自身的计算能力、信息种类多元性、数据传输速率、失效响应范围等更高要求。

计算基础平台和云控基础平台之间的计算处理和车辆实时决策控制权的弹性分配和服务调用,云控基础平台、高精动态地图基础平台金和信息安全基础平台的系统架构,都将发生变革。

以上五大基础平台是针对新型零部件定义和推进,将来的发展也有很强的协同关系,随着新一代电子电气架构的演进和数字基础设施的建设,未来,智能网联汽车的技术平台经过网联以后,对云控和计算平台的要求会进一步提升。

最后,讲一讲未来如何推进五大基础平台产业化,支撑产业高质量发展的思考和建议。

第一,加强顶层设计谋划,抢抓智能化网联化窗口期。

加强顶层战略布局,围绕智能化、网联化、低碳化,制定网联汽车发展规划,探索产业链上下游单位的扶持和协作方式,明确战略重点和关键里程碑。

以智能化、网联化技术为引擎,推动电动化,支撑共享化,促进新能源汽车、智能网联汽车、智慧出行等领域协同布局和全面展开,实现高质量发展。

第二,深化行业合作,打造多领域多主体参与的“网状生态”。

加速汽车、能源、交通、信息通信、智能生活家居等领域的跨界融合,提高共识,发挥我国在物联网、信息通信、北斗定位等基础领域的优势,赋能汽车产业,提升核心竞争力。

探索培育各类新型产业业态,形成各类市场主体互融共生、分工合作、利益共享的网状产业生态体系,实现“车-路-云-网-图”高效协同发展。

第三,聚焦卡脖子问题,促进前沿共性技术研发。

针对卡脖子难题,围绕汽车产业整体布局,加强智能底盘、车用操作系统、下一代感知系统、信息安全、智能座舱芯片、人车路云信息聚合平台等技术研发突破,建立全球竞争力。

坚定不移自主创新,加强创新中心、高等院校、科研院所、行业企业等单位间合作,通过技术合作、建立国家平台建设、联合实验室、技术中心等途径,促进前沿共性技术研发,持续提升产业创新能力。

第四,投入基础与安全技术研发,成为行业技术趋势开创者与引领者。

积极参与重大研发项目攻关,大力投入基础技术研发,探索从基础技术研究、技术转移扩散、首次商业化应用到大规模应用的新机制。

研究符合中国国家安全和产品规模化认可的开发规范、技术标准,带头实践汽车网络安全、数据安全,提升中国标准价值和地位。

总结来看就是:践行中国方案,全面推动国家数据治理与产业服务应用的综合实现。要积极推动信息安全基础平台建设,服务国家智能网联汽车信息安全监管体系搭建;依托高精动态地图基础平台,探索地理信息安全防护与高精动态地图合规应用之间的平衡;加速城市级云控基础平台建设,以车路云融合示范,形成安全监管与服务协同的最佳实践案例;加速智能终端基础平台、计算基础平台产业化,提升车辆安全防护能力,支撑车路云融合可持续发展。

来源:赛博汽车 肖莹 Andy

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