智能網(wǎng)聯(lián)帶來的機(jī)遇和挑戰(zhàn)

        2020年，國家發(fā)改委、科技部、工信部、財政部聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于擴(kuò)大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)投資 培育壯大新增長點(diǎn)增長極的指導(dǎo)意見》，提出穩(wěn)步推進(jìn)車聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)集成創(chuàng)新和融合應(yīng)用，加快智能汽車產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)支撐能力建設(shè)，推動智能汽車與智慧城市協(xié)同發(fā)展。
        由此不難看出，智能網(wǎng)聯(lián)的時代即將到來，智能汽車產(chǎn)業(yè)將為智慧城市與智能交通的發(fā)展帶來一系列機(jī)遇和挑戰(zhàn)。智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)是汽車、電子、信息通信、道路交通運(yùn)輸?shù)刃袠I(yè)深度融合的新型產(chǎn)業(yè)形態(tài)，是全球創(chuàng)新的熱點(diǎn)和未來發(fā)展的制高點(diǎn)。與此同時，智能網(wǎng)聯(lián)的發(fā)展也面臨巨大的安全挑戰(zhàn)。
        如何在保障安全的基礎(chǔ)上促進(jìn)數(shù)據(jù)的充分利用，是發(fā)展智能網(wǎng)聯(lián)汽車以及智慧交通、智慧城市等新業(yè)態(tài)需要面對和解決的問題。如何相對快速的使得智能網(wǎng)聯(lián)的快速落地，使得聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)能夠得到充分應(yīng)用是需要研究和探討的重要方向。

一、 什么是智能網(wǎng)聯(lián)

        智能網(wǎng)聯(lián)將人工智能技術(shù)在應(yīng)用在汽車領(lǐng)域，同時利用車聯(lián)網(wǎng)來充分交換數(shù)據(jù)；智能網(wǎng)聯(lián)是搭載先進(jìn)的車載傳感器、控制器、執(zhí)行器等裝置，并融合現(xiàn)代通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)車與車、路、人、云等智能信息交換、共享的技術(shù)手段。具備復(fù)雜環(huán)境感知、智能決策、協(xié)同控制等特點(diǎn)，達(dá)到安全、高效、舒適、節(jié)能行駛的目的。用通俗的話來講，現(xiàn)在汽車功能中的倒車?yán)走_(dá)、倒車影像、自動泊車、自動避障、遠(yuǎn)程遙控等等功能，都屬于智能網(wǎng)聯(lián)的范疇。
        我國政府及相關(guān)部門非常重視智能網(wǎng)聯(lián)交通的建設(shè)，紛紛出臺相關(guān)的政策法規(guī)。交通運(yùn)輸部出臺的《交通運(yùn)輸信息化“十三五” 發(fā)展規(guī)劃》中就已明確提及“信息化是實(shí)現(xiàn)智能交通的重要載體和手段，智能交通是交通運(yùn)輸信息化發(fā)展的目標(biāo)與方向”；2020年，國家發(fā)改委、科技部、工信部、財政部又聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于擴(kuò)大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)投資 培育壯大新增長點(diǎn)增長極的指導(dǎo)意見》；“新基建”的主要內(nèi)容中也包含了5G、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、人工智能及大數(shù)據(jù)相關(guān)內(nèi)容，這些都將在極大程度上助力智能網(wǎng)聯(lián)的發(fā)展，使得無人駕駛成為可能。

二、智能網(wǎng)聯(lián)帶來的機(jī)遇

        智能網(wǎng)聯(lián)在推動技術(shù)變革的同時，帶來了無限的機(jī)遇。
        相對傳統(tǒng)汽車產(chǎn)業(yè)講，智能網(wǎng)聯(lián)與傳統(tǒng)的汽車產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)體系相比，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)具有封閉性、可控制性的特點(diǎn)，智能網(wǎng)聯(lián)汽車與智能設(shè)備相結(jié)合，在很大程度上推動了產(chǎn)業(yè)鏈數(shù)字化服務(wù)的發(fā)展。智能網(wǎng)聯(lián)的另一個優(yōu)點(diǎn)是對傳統(tǒng)汽車的產(chǎn)業(yè)在一定程度上有著對其進(jìn)行重塑的作用。重塑后的汽車產(chǎn)業(yè)將會更加開放、層次更多，逐漸地形成一個全新的生態(tài)系統(tǒng)。智能網(wǎng)聯(lián)汽車不僅是汽車本身的技術(shù)，更是“傳統(tǒng)工業(yè)經(jīng)濟(jì)+數(shù)字經(jīng)濟(jì)+智能經(jīng)濟(jì)”融合的產(chǎn)物。智能網(wǎng)聯(lián)汽車的技術(shù)要素組成大致可以分為50%左右的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和信息技術(shù)（比如數(shù)字化技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、云計算、邊緣計算、大數(shù)據(jù)等）和30%左右的人工智能技術(shù)以及20%左右的汽車制造技術(shù)。所以智能網(wǎng)聯(lián)汽車80%是非工業(yè)經(jīng)濟(jì)時代的產(chǎn)物，在很大程度上將給除傳統(tǒng)汽車產(chǎn)業(yè)之外的網(wǎng)絡(luò)與信息技術(shù)帶來巨大的機(jī)遇。
        智能網(wǎng)聯(lián)政策支持力度同樣很大，通信產(chǎn)業(yè)、交通設(shè)施發(fā)展產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)較好。從2015-2018年頒布的政策來看，我國智能網(wǎng)聯(lián)汽車發(fā)展路線逐漸清晰：2015年《車聯(lián)網(wǎng)發(fā)展創(chuàng)新行動計劃（2015-2020年）》、2017年《汽車產(chǎn)業(yè)中長期發(fā)展規(guī)劃》、2017年《國家車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)指南（總體要求）》、2018年《車聯(lián)網(wǎng)（智能網(wǎng)聯(lián)汽車）產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動計劃》、2018年《車聯(lián)網(wǎng)（智能網(wǎng)聯(lián)汽車）直連通信使用5905-5925MHz頻段管理規(guī)定（暫行）》、2018年《智能網(wǎng)聯(lián)汽車道路測試管理規(guī)范（試行）》。這些政策與我國的“互聯(lián)網(wǎng)+”“交通強(qiáng)國”“網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國”“人工智能發(fā)展規(guī)劃”等呈現(xiàn)了協(xié)同之勢，國內(nèi)各省市試點(diǎn)示范積極踴躍，部委之間的合作也越來越緊密，形成良好的發(fā)展環(huán)境，帶來無限機(jī)遇。

三、智能網(wǎng)聯(lián)系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)

智能網(wǎng)聯(lián)技術(shù)的系統(tǒng)架構(gòu)如圖所示：



        車載傳感器實(shí)現(xiàn)對道路交通環(huán)境的高精度識別，將識別出的信息，按照預(yù)先設(shè)定好的通信協(xié)議實(shí)現(xiàn)車與車、車與人以及車與路邊基礎(chǔ)設(shè)施的信息交互，控制車輛安全有序的行駛，最終實(shí)現(xiàn)道路資源的統(tǒng)一調(diào)度。其主要關(guān)鍵技術(shù)歸納為外部環(huán)境感知、車輛自主決策、控制執(zhí)行、車路協(xié)同等4類。
        Ø  外部環(huán)境感知技術(shù)
        外部環(huán)境感知技術(shù)是指利用攝像機(jī)、激光雷達(dá)、微波雷達(dá)等傳感器設(shè)備，檢測自動駕駛車輛在行駛過程中的外部信息，包括路況信息以及道路行駛前方是否有障礙物遮擋等，為智能網(wǎng)聯(lián)系統(tǒng)提供自主決策的依據(jù)，外部環(huán)境感知技術(shù)是自動駕駛車輛邁向智能化發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)之一，同時也是智能網(wǎng)聯(lián)系統(tǒng)發(fā)展的基礎(chǔ)。外部環(huán)境感知主要依賴于各類部署于車載系統(tǒng)上的傳感器來完成，目前主流的感知技術(shù)包括有視覺感知、激光感知以及微波感知三大類。
        總體來說，現(xiàn)有的外部環(huán)境感知方法僅能夠?qū)崿F(xiàn)近距離、可視范圍內(nèi)物體的探測，并且是在一種典型的非開放式的非可控空間狀態(tài)下進(jìn)行的，一些外部因素，比如光照特性的變化、目標(biāo)行人外觀多樣性都增加了目標(biāo)檢測的難度，如果忽視這些因素，將導(dǎo)致檢測系統(tǒng)性能的嚴(yán)重下降，對智能網(wǎng)聯(lián)交通系統(tǒng)的安全帶來嚴(yán)重的后果。
        Ø  車輛自主決策技術(shù)
        車輛自主決策技術(shù)是指根據(jù)車載傳感器所采集到的外部環(huán)境信息、行車狀態(tài)以及自動駕駛車輛的行駛意圖，在同時兼顧舒適性、安全性及高效性的前提下，對車輛的行動路徑及駕駛行為做出智能決策的過程。作為自動駕駛車輛的“大腦” ，車輛自主決策技術(shù)在智能網(wǎng)聯(lián)交通系統(tǒng)中占據(jù)著重要的角色。路徑規(guī)劃決策是車輛自主決策的重要一環(huán)，目前，路徑規(guī)劃決策方法大致可以分為三類：基于圖搜索的路徑規(guī)劃決策方法，基于隨機(jī)采樣的路徑規(guī)劃決策方法以及基于數(shù)值優(yōu)化的路徑規(guī)劃決策方法。
        Ø  控制執(zhí)行技術(shù)
控制執(zhí)行技術(shù)是指按照車輛自主決策過程的輸出結(jié)果，控制自動駕駛汽車的駕駛速度以及行駛方向，使其安全到達(dá)規(guī)定目標(biāo)地點(diǎn)的過程。智能網(wǎng)聯(lián)交通系統(tǒng)的控制執(zhí)行技術(shù)主要包括橫向控制與縱向控制兩大類。橫向控制主要是通過控制車輪的轉(zhuǎn)向角度和橫擺力矩，在保證乘車舒適性以及車輛行駛穩(wěn)定性的前提下，使自動駕駛車輛始終行駛在所期望的規(guī)劃路徑上。
        Ø  車路協(xié)同技術(shù)
        車路協(xié)同技術(shù)能夠通過V2X通信方式將自動駕駛車輛感知到的周圍車輛信息以及路側(cè)基礎(chǔ)設(shè)施信息進(jìn)行交互共享，從而達(dá)到高效利用系統(tǒng)資源，提升行車安全性，緩解交通擁堵等目的。V2X通信技術(shù)作為車路協(xié)同系統(tǒng)中的支撐技術(shù)之一，V2X通信技術(shù)主要基于終端直連(Device-to-Device, D2D)通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)，能夠?qū)崿F(xiàn)臨近實(shí)體間端到端的信息傳送。根據(jù)通信實(shí)體的不同，可以將V2X劃分為3種通信模式：V2V通信、V2I通信以及車輛對路人通信?，F(xiàn)階段，V2X通信技術(shù)在自動駕駛車輛的安全監(jiān)測、提高道路交通效率以及提升用戶駕駛體驗(yàn)方面扮演著重要的角色。

四、智能網(wǎng)聯(lián)的挑戰(zhàn)

        智能網(wǎng)聯(lián)面臨的商業(yè)化挑戰(zhàn)
        首先是安全問題。包括車輛的安全行駛、對周邊的環(huán)境的安全感知、網(wǎng)絡(luò)信息的安全保障等。安全是前提，而互聯(lián)網(wǎng)的最大特點(diǎn)是互聯(lián)與分享，故而安全機(jī)制體系有待確立、健全。
其次是需求爆發(fā)點(diǎn)不明確。這與5G當(dāng)前的商業(yè)化投資、推廣形勢類似，當(dāng)前呈現(xiàn)出技術(shù)引導(dǎo)需求開發(fā)的狀態(tài)，智能網(wǎng)聯(lián)汽車在物流行業(yè)有可能是爆發(fā)點(diǎn)，貨運(yùn)車輛在高速公路場站之間的編隊(duì)運(yùn)輸未來也有可能是爆發(fā)點(diǎn)，但是目前還不夠明確。整體來看，車網(wǎng)聯(lián)、智能交通管理、L2~L3汽車裝備已經(jīng)提上日程，預(yù)計會有越來越多的B級、A級家用轎車裝備這些技術(shù)。
        再次是智慧道路方面，商業(yè)盈利模式不確定，投資主體積極性不高。智慧道路當(dāng)前在測試階段預(yù)計的投資是每公里1500萬~2000萬元，初期投資非常大。這些投資具體的盈利模式當(dāng)前還不夠明確，收費(fèi)站、收費(fèi)期限減少，取消省界收費(fèi)站，節(jié)假日不收費(fèi)等措施對于投資回收期和智慧公路投資積極性有一定影響。因此如何讓500萬公里道路變成智慧道路是一大難題，除高速公路外，我們國家還有480多萬公里的普通公路，畢竟智能網(wǎng)聯(lián)汽車不會僅行駛在高速公路上。
最后，標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一的問題、汽車對環(huán)境感知的技術(shù)難題都是技術(shù)領(lǐng)域的阻礙，相對于商業(yè)化挑戰(zhàn)，技術(shù)問題只是時間問題，但是總體前景是向好的。
        智能網(wǎng)聯(lián)的行業(yè)創(chuàng)新挑戰(zhàn)
        智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展是政策法律創(chuàng)新、技術(shù)創(chuàng)新、商業(yè)模式創(chuàng)新融合的過程，這些方面的創(chuàng)新成效決定了未來20年我國能否在汽車工業(yè)領(lǐng)域占據(jù)競爭優(yōu)勢。
        Ø  智能網(wǎng)聯(lián)汽車政策法律創(chuàng)新挑戰(zhàn)
        智能網(wǎng)聯(lián)汽車當(dāng)前在政策層面還需加大對無人駕駛技術(shù)商用化的激勵政策。激勵營造多個示范帶動的行業(yè)，提高效率、降低成本。另外在法律層面，需盡快制定相關(guān)的基于人工智能技術(shù)的法律法規(guī)，智能網(wǎng)聯(lián)汽車的法律角色、法律主體責(zé)任要明確，主體責(zé)任應(yīng)該屬于產(chǎn)權(quán)人、控制者和使用者，法律法規(guī)的完善可以先從地方條例、法規(guī)開始，經(jīng)過逐步試點(diǎn)完善后再統(tǒng)一制定。
各地相關(guān)政府部門宜統(tǒng)籌布局，強(qiáng)化頂層設(shè)計，加強(qiáng)與國內(nèi)市場聯(lián)動互補(bǔ)，形成支撐智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的政策體系及健康發(fā)展的基礎(chǔ)環(huán)境；智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)及新能源汽車產(chǎn)業(yè)共同推動交通體系向低碳化、智能化方向快速發(fā)展，助力構(gòu)建智慧交通、智慧城市以及服務(wù)產(chǎn)業(yè)的全面升級；加快智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)體制機(jī)制創(chuàng)新及商業(yè)模式創(chuàng)新，積極引入國際資源和市場，加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)全球布局和國際交流合作，擴(kuò)大國際影響力。
        Ø  智能網(wǎng)聯(lián)汽車的技術(shù)創(chuàng)新
        智能網(wǎng)聯(lián)汽車的技術(shù)體系包括“感知控制技術(shù)”“網(wǎng)聯(lián)技術(shù)”“識別急速”“綜合判斷技術(shù)”，這些技術(shù)的本質(zhì)其實(shí)都是以面向安全的技術(shù)為出發(fā)點(diǎn)，然后再補(bǔ)充娛樂、社交、保險管理、交通管理、維保等功能。當(dāng)前智能網(wǎng)聯(lián)汽車更多地考慮了“智能”“網(wǎng)聯(lián)”兩個方面，但是對于“識別技術(shù)”探討不多，且當(dāng)前的無人駕駛更多是感知技術(shù)。另外識別技術(shù)也需要高清數(shù)字地圖來輔助決策，最后執(zhí)行的是“感知技術(shù)”，這是一個技術(shù)簇，從安全的角度層層遞進(jìn)。
        Ø  商業(yè)模式創(chuàng)新融合挑戰(zhàn)
        好的商業(yè)模式會成就一個產(chǎn)業(yè)。按照未來10年中國3億輛汽車更新?lián)Q代的保有量計算，按照每臺汽車10萬元計算，這將是30萬億元的巨大產(chǎn)業(yè)，并且將帶動智慧公路、集成電路產(chǎn)業(yè)、互聯(lián)網(wǎng)內(nèi)容服務(wù)等大規(guī)模投資。這方面的商業(yè)模式創(chuàng)新很可能最后像電信運(yùn)營商和互聯(lián)網(wǎng)公司的關(guān)系，因此道路運(yùn)營投資公司如果不能主動抓住機(jī)遇，則很有可能像電信運(yùn)營商一樣稱為“車輛管道”，而大量有價值的服務(wù)平臺、用戶海量數(shù)據(jù)落入平臺投資商。因此主管部門預(yù)計會鼓勵各種法律框架內(nèi)的商業(yè)模式創(chuàng)新，激活各種投資主體。以智能網(wǎng)聯(lián)汽車為代表的新興產(chǎn)業(yè)是當(dāng)前我國經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型升級、建設(shè)創(chuàng)新型國家、網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國的主要途徑，目前只有我國有如此好的制度優(yōu)越性、政策環(huán)境、巨大的市場容量、大量的研發(fā)團(tuán)隊(duì)與技術(shù)人員、完善的道路基礎(chǔ)設(shè)施、測試環(huán)境，只要抓住機(jī)遇，迎難而上，就一定能夠借助智能網(wǎng)聯(lián)汽車發(fā)展機(jī)遇實(shí)現(xiàn)汽車工業(yè)和制造業(yè)的彎道超車。