隨著新一代信息通信及人工智能技術的快速發展，汽車作為這些新技術應用的重要載體，正在加速向智能化和網聯化轉型，而智能網聯汽車將成為新一輪產業轉型升級的重要標誌和依託。
智能網聯汽車有別於傳統汽車，具備兩大重要特徵。第一，傳統汽車是機電一體化產品，而智能網聯汽車是機電信息一體化產品，需要汽車、交通設施、信息通信基礎設施（包括4G/5G、地圖與定位、數據平臺）等多個產業跨界融合；第二，智能網聯汽車的區域屬性及社會屬性增加，在行駛過程中需要通信、地圖、數據等本國屬性的支撐和安全管理，每個國家都有自己的使用標準規範，所以在中國開發和使用的智能網聯汽車，自然需要中國標準及其對應的實施方案。
當前，世界各國加速推進智能網聯汽車創新發展，但汽車主要製造國家尚未對產業和技術發展道路形成統一認識，中國也沒有成功經驗和既定道路可以借鑑。因此，必須立足高新技術與產業發展要求，並結合我國國情，打造智能網聯汽車創新發展的中國方案。
世界各國積極探索智能網聯汽車發展道路
1.智能網聯汽車發展路徑具有本地屬性
智能網聯汽車產業的發展需要與本國汽車工業和相關產業基礎，以及區域交通現狀密切結合。基於以下兩點因素，智能網聯汽車產業發展路徑具備明顯的本地屬性。其一，智能網聯汽車技術體系複雜，各國技術與產業基礎不同，需要發揮技術優勢、彌補短板，協同推動產業發展；其二，智能網聯汽車不再是功能單一的運載工具，而是與萬物互聯互通的綜合性智能移動空間和智慧出行系統，各國在政策法規、技術標準、基礎設施、交通場景等方面的定位和認知差別，導致發展道路出現不同。
2.汽車發達國家和地區已形成一定先發優勢
目前，美國、歐洲、日本等汽車產業發達國家或地區已經在推動智能網聯汽車產業發展方面開展了大量探索性工作，形成一定先發優勢。
在美國，憑藉政府產業規劃和項目引導，智能網聯汽車產業起步早，伴隨著智能交通系統（Intelligent TransportationSystems, ITS）的整體部署而快速發展。自2016年以來，美國交通部制定並不斷更新發布自動駕駛戰略規劃，今年1月公佈了《確保美國自動駕駛汽車技術的領導地位：自動駕駛汽車4.0》，提出整合交通部、司法部等政府部門在智能網聯汽車產業發展方面的相關職能，以更高效地推動智能網聯車輛實踐應用。在技術路徑上，美國通過對特定安全標準的制修訂，以適應智能網聯汽車技術發展需要。為解決某些標準衝突，允許企業申請豁免聯邦安全標準，鼓勵智能網聯汽車的創新性設計。例如，車輛上的方向盤、踏板、後視鏡可以取消，甚至可不再配備駕駛座艙。
在歐洲，政府及產業界正加強跨國家和地區的自動駕駛聯合示範，探索道路智能化發展，實現汽車與交通系統的齊頭並進。通過開展Horizon 2020、AdptIVe、C-ITS、PEGASUS，以及ARCADE和INFRAMIX等支持與驗證項目，歐洲已在自動駕駛與智能交通推廣應用方面積累了豐富的經驗。2018年5月，歐盟委員會發布《通往自動化出行之路：歐盟未來出行戰略》，明確到2020年在高速公路上實現自動駕駛，在城市中心區域實現低速自動駕駛，2030年將普及完全自動駕駛；在網聯應用上，到2022年，歐盟所有新車都將具備通信功能。此外，為深入分析技術實現路徑，促進各國聯合推進，歐洲道路交通研究諮詢委員會在2019年3月發佈新版技術路線圖，對網聯式自動駕駛技術發展路線進行規劃，以此作為其後續產業發展和部署的重要依據。
在日本，政府通過ITS發展促進智能網聯汽車產業進步，並將智能網聯汽車納入國家重點發展戰略。早在2014年，日本內閣府就制定《戰略性創新創造項目——自動駕駛系統研究開發計劃》（SIP_adus），旨在推進政府和民間協作，重點是基礎技術與協同式系統相關領域的商業化開發。2019年，SIP_adus進入2.0階段，將自動駕駛與未來智能社會（Society 5.0）的協同納入重點方向。同時，日本也在對《道路交通法》、《道路運輸車輛法》等相關法律法規進行修訂，避免對新興技術造成阻礙，營造有利於智能網聯汽車發展的法律環境。2019年，日本內閣府更新發布《2019官民ITS構想及路線圖》，提出自動駕駛推進時間表，即2020年實現高速公路上L3級自動駕駛，L2級以上卡車編隊行駛，以及特定區域內用於配送服務的L4級自動駕駛。
3.目前已形成兩大產業發展路徑
在各國政府的大力推動下，整車製造廠商、零部件公司、ICT企業積極佈局智能汽車，但主要聚焦在單車智能領域，目前已形成兩大產業發展路徑。
路徑一是沿著單車智能化駕駛水平逐步提升的漸進式發展。該路徑以眾多傳統汽車企業為代表，從輔助駕駛產品研製出發，進而在高速公路、擁堵城市道路等條件下實現部分或有條件自動駕駛，再通過軟硬件的逐步迭代或升級，循序漸進地提升智能化程度。但該路徑是以量產化的汽車產品作為首要發展目標，因此會依賴傳統的汽車軟硬件技術架構，難以滿足智能駕駛汽車日新月異的發展需求。
路徑二是以單車高度智能化駕駛為核心的階躍式發展。該路徑以Waymo、通用汽車Cruise為代表，通過搭載高性能傳感器與計算芯片等組成的系統方案，不斷提高車輛的複雜環境感知和智能決策能力，旨在移動出行、物流服務等方面探索高度自動駕駛技術的商業化應用。該發展道路已取得一定成果，比如，Waymo在美國亞利桑那州鳳凰城、加州特定區域開展商業化運營探索；又如，通用汽車和科技公司Nuro向美國交通部提交豁免申請，希望在沒有方向盤和駕駛員的情況下，合法地進行自動駕駛出行或物流運營。該技術實現路徑為顛覆創新，但由於該路徑的軟硬件技術架構與傳統汽車存在巨大差別，其安全性和可靠性有待檢驗，同時系統量產能力與成本因素也會影響和制約規模化生產。
構建中國方案有其必要性和緊迫性
由於我國現有汽車工業基礎仍較為薄弱、產業鏈尚不完整，因此不宜複製國際上已形成單車智能的兩大發展路徑的經驗。
一方面，漸進式發展路徑是以現有汽車架構為基礎進行迭代升級，我國在汽車電子、車輛控制執行方面的差距在漸進式發展道路中會被持續放大。例如，當前廣泛應用的輔助駕駛產品，多是依託國外供應商的成熟方案，如果沿漸進式發展路線，可能導致未來我國汽車產業核心技術的“空心化”。另一方面，對於階躍式發展路徑，我國不具備先發優勢，顛覆性創新能力不足，特別是在高精度傳感器、高性能中央處理芯片、計算平臺、開發測試工具鏈等方面存在諸多卡脖子技術，不符合產業戰略安全要求。
此外，汽車智能網聯化涉及汽車、交通、信息通信等多個本國產業交叉融合，汽車在行駛過程中所需的通信、地圖和數據又具有極強的本地屬性，需要國家統一的安全監管，因此難以直接複製引用國外發展模式。
因此，探索並踐行智能網聯汽車創新發展的中國方案至關重要且刻不容緩。我國汽車業已進入新的發展階段，智能網聯技術作為未來產業發展的核心突破口之一，將推動我國汽車業上新臺階，並將帶動相關產業協同發展。智能網聯汽車背後的信息安全、產業戰略安全問題，決定了我國必須要探索符合中國國情的開放合作與自主可控相結合的產業發展道路。同時，中國要儘快探索出智能網聯汽車特色發展路徑。我國傳統汽車產業經歷了幾十年的跟隨式發展，與國際先進水平仍有較大差距，新能源汽車產業搶抓機遇，已經基本實現了與國際先進水平的並進式發展，為汽車智能化、網聯化發展奠定了堅實基礎。未來，智能網聯汽車將成為我國引領世界汽車產業發展的重大歷史機遇。
前不久，國家十一部委聯合印發了《智能汽車創新發展戰略》，明確提出建設中國標準智能汽車的發展方向和實現智能汽車強國的戰略目標，清晰規劃了技術創新、產業生態、基礎設施、法規標準、產品監管和網絡安全等六大體系重點任務，對智能汽車未來發展方向具有重要的指導意義。
探索中國方案智能網聯汽車產業發展路徑
為實現智能網聯汽車產業的創新發展，中國方案發展路徑需要具備以下特徵：結合中國優勢與產業發展趨勢，通過優勢產業的協同帶動效應，實現跨越式發展；在凝聚共識的基礎上，探索適應產業變革需求的發展路線；以汽車為核心，實現汽車、交通與智慧城市共同發展的智能網聯汽車新型體系架構。
因此，在符合中國的基礎設施標準、聯網運營標準、新體系架構汽車產品標準的前提下，要建立中國方案的智能網聯汽車信息物理架構，充分融合智能化與網聯化發展特徵，以車載計算基礎平臺、智能終端基礎平臺、雲控基礎平臺、高精動態地圖基礎平臺和信息安全基礎平臺等五大平臺為載體，最終實現“人-車-路-雲”一體化協同的創新發展道路。
1.構建智能網聯汽車信息物理系統架構
汽車智能化需要伴隨著道路交通數字化和城市智能化提升的同步轉型。以車輛為基礎載體，智能網聯汽車呈現出跨學科、跨產業的複雜特徵，如何協調解決複雜系統中的一系列問題是汽車行業面臨的首要難題。
為適應智能網聯汽車跨學科、跨產業發展的複雜要求，首先要構建一套先進的智能網聯汽車信息物理系統架構。通過從產業、功能、通信、物理等不同視角描述架構，體系架構將支撐智能網聯汽車和智能交通總體設計，具備處理通信設備、交通設施、地理和雲控平臺所涉及的複雜數據信息的能力，而這些都有本國屬性，每個國家都有自己的使用標準和規範，需要中國方案。進一步思考，智能汽車行駛在道路上，需要通信、地圖、定位、數據支撐和管理規範，強調車輛與基礎設施協同控制的規範性，而中國方案究竟需要滿足哪些本地區域屬性和產品社會屬性，信息物理系統架構能夠給出答案。
這一體系架構的構建，需要在頂層設計下凝聚廣泛共識。在中國智能網聯汽車產業內，形成發展戰略、領域佈局和關鍵技術等層面的統一認識，並在國家創新中心的推動下，吸引多行業龍頭骨幹企業參與，實施頂層設計、體系架構研究及商業模型設計。不難發現，系統架構的頂層設計，是智能網聯汽車中國方案形成的關鍵基礎和步驟，直接影響到我國在全球競爭格局中的發展和地位。
2.堅持智能化與網聯化深度融合發展
隨著智能網聯汽車技術研發和商業化探索的深入，面對複雜環境下實現高可靠性自動駕駛的需求，僅憑車輛自主式智能化技術仍難以支撐。車載傳感器的感知範圍和感知信息的豐富程度有限，車端決策基於不完備的局部信息無法實現更高維度的全局優化。而網聯化與智能化相結合，可有效擴展單車感知能力，可以從宏觀交通角度對車輛進行廣域協同控制，實現安全、高效、舒適、節能的出行目標。
我國從謀劃智能網聯汽車產業之初，就強調智能化與網聯化協同。早在2016年發佈的《節能與新能源汽車技術路線圖》中，就明確描述了自動駕駛汽車的智能化和網聯化分級方式，在網聯化分級方面率先在國際上提出網聯輔助信息交互、網聯協同感知、網聯協同決策與控制三個等級，為產業發展開闢了新思路和新路徑。
我國擁有世界領先的信息通信產業，特別是下一代通信技術將提供滿足車輛高速駕駛時低時延、高可靠的信息交互環境。同時，我國在跨產業協同的制度優勢和基礎設施建設方面的優勢，也會為智能化與網聯化的深度融合和協同發展提供保障。
近年來，上述融合式智能網聯汽車發展路線正得到越來越多國家的認可。2019年，歐洲交通運輸研究諮詢委員會發布新版技術路線圖，也提出了網聯式自動駕駛的發展路線圖。歐洲還通過INFRAMIX等示範項目，歸納出基於數字化基礎設施支撐的網聯式協同自動駕駛實踐途徑。當前，我國正在修訂《節能與新能源汽車技術路線圖》第二版，將結合新一代通信、人工智能技術，以及智能交通、車路雲一體化協同發展需要，對車輛智能化、網聯化分級和產業化實現路徑時間表進一步修訂與完善，深化探索中國方案智能網聯汽車技術路線圖。
3.打造五大基礎平臺，加速產業協同
智能網聯汽車系統架構的變化，將打破傳統汽車產業垂直的產業鏈結構，呈現出網絡化、扁平化特徵和平臺化的發展趨勢。構建行業基礎平臺並集中突破，將有效推動智能網聯汽車產業的協同發展，形成發展合力。
中國方案智能網聯汽車產業需要新型汽車零部件體系。在智能化與網聯化技術深度融合的背景下，智能網聯汽車產業鏈的核心關鍵節點集中體現在五大基礎平臺及其共性技術領域：車載計算基礎平臺、智能終端基礎平臺、雲控基礎平臺、高精動態地圖基礎平臺和信息安全基礎平臺。這五大基礎平臺的建設將是未來智能網聯汽車產業中的高端核心組成部分，為不同企業產品研發提供跨領域的共性交叉基礎模塊、中間組件和通用平臺，將形成產業發展的基礎支撐，加速產業協同創新。這些關鍵節點的突破，將形成我國智能網聯汽車產業戰略安全的“護城河”，並通過輻射帶動作用，推動智能網聯汽車乃至智能產業的協同創新發展。
以高精度動態地圖為例，當前各家地圖企業花費大量人力、物力和時間進行地圖的重複採集，僅完成全國高速公路和部分城市快速路合計30多萬公里的靜態高精度地圖採集，地圖更新頻度也不能滿足高等級自動駕駛產業化應用的需求。在靜態高精度地圖的基礎上，還需疊加準動態的路側基礎設施信息和實時動態的道路交通信息，才能形成智能網聯汽車可用的高精度動態地圖。當前的地圖採集製作方式，一方面大幅增加了靜態地圖的製作成本，消耗了社會資源，地圖製作和更新質量也難以保證；另一方面，靜態地圖之上疊加各家企業的非保密動態數據，但由於商業競爭的原因，也難以實現共享。因此，有必要通過建設高精度動態地圖行業的基礎平臺，統一採集並更新基礎地圖數據，圖商在基礎地圖上研發併疊加動態應用服務數據，同時兼顧地理數據採集與加密的有序試點及規範監管，從而有效加速產業進程，儘快形成規模效應並實現非保密動態數據的共享化。
未來，產業生態中的五大基礎平臺涉及新一代戰略基礎設施，是我國智能網聯汽車產業發展的關鍵突破口，需要集全行業之力，創新發展思路。新型基礎平臺的特徵決定了非單一企業或行業能夠獨立完成，需要整合跨行業創新資源並加強政、產、學、研、用之間協作，通過建設創新型的產業基礎平臺與運營主體，實現核心技術突破和產業化應用，並依靠示範應用、市場驅動、協同發展，構建起智能網聯汽車與智能交通、智慧城市深度融合的全新生態。
國家相關部門發佈的智能網聯汽車相關的發展戰略、行動計劃，勾勒出未來中國智能汽車發展的宏偉藍圖，政策覆蓋面廣，對產業發展指導性強。中國標準智能汽車的六大體系任務將成為未來我國智能網聯汽車產業發展的戰略引領，亟需汽車從業者達成共識，以系統架構為指引，以智能網聯相融合的技術路線為方向，以五大基礎平臺為支撐，共同實踐中國方案創新之路。
（作者系清華大學教授、汽車安全與節能國家重點實驗室主任，國家智能網聯汽車創新中心首席科學家；本文為本報獨家約稿）
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