• 收藏
  • 加入书签
添加成功
收藏成功
分享

智能网联汽车关键技术发展现状及方向分析

马文双 史英奇
  
富网媒体号
2024年280期
中汽信息科技 天津 有限公司 300300

摘要:随着人工智能、信息通信等技术的不断发展以及新能源汽车的迅猛普及,智能网联技术已经成为汽车产业下一阶段的重要发展方向。本文首先分析了智能网联汽车发展的现状,然后从芯片技术、人工智能、车路云一体化、车用操作系统、安全技术五个方面阐述了智能网联汽车的关键技术,并分析了智能网联技术的发展方向。

关键词:智能网联汽车;芯片;人工智能;车路云一体化;车用操作系统;安全技术

引言:汽车正在从传统交通工具向移动智能终端发展。一方面,新能源汽车的快速发展,为智能网联技术的应用提供了重要载体,加速了智能网联汽车发展进程。另一方面,人工智能、信息通信等数字化技术的快速发展与迭代,促进了智能化与网联化技术加速应用于智能网联汽车。对智能网联汽车关键技术现状和发展方向的分析研究,对于把握产业发展方向,具有重要意义。

一、智能网联汽车发展现状

智能网联汽车是指搭载先进的车载传感器、控制器、执行器等装置,并融合现代通信、网络与人工智能技术,具备复杂环境感知、智能决策、协同控制等功能的新一代汽车,是全球汽车业的创新热点和未来发展制高点。近年来,伴随产业政策的不断完善、技术的加速进步以及企业研发投入的持续提升等多重因素,智能网联汽车发展步入快车道,2024年1-6月,中国乘用车L2级新车渗透率达到55.7%,高级别自动驾驶汽车逐步走向示范应用。以下,将从三个维度分析当前我国智能网联汽车发展的基本现状与驱动因素。

(一)政策体系不断完善,推动产业化发展提速

当前,我国智能网联汽车产业正处于产业布局加快的关键时期,为进一步推动产业发展,从国家到地方,产业政策供给持续优化。国家层面,顶层规划、基础设施建设、产业化落地政策陆续出台,并不断加速产业化相关政策支撑。例如,2024年1月17日,工业和信息化部、公安部、自然资源部、住房和城乡建设部、交通运输部等五部委联合发布《关于开展智能网联汽车“车路云一体化”应用试点的通知》,支持城市级车路云一体化应用试点,这一通知的发布,旨在推动网联云控基础设施建设,探索基于车、路、网、云、图等高效协同的自动驾驶技术多场景应用,将加快我国智能网联汽车技术突破和产业化发展。地方政府方面,各地区不断推动智能网联汽车测试示范,相关数据显示,目前我国已有50多个城市开展智能网联汽车道路测试示范,开放测试道路3.2万公里,完成约1万公里道路智能化改造,正在有力支撑智能网联汽车的技术应用探索。

(二)技术加速进步,支撑智能化网联化功能升级

信息通信、人工智能等技术的进步,加速了智能网联汽车技术的升级。首先,在智能化方面,辅助驾驶功能不断丰富,组合驾驶辅助汽车产品市场渗透率快速上升,车道保持、自适应巡航等辅助驾驶功能逐渐成为智能网联汽车的标配,高速NOA、城市NOA加速普及,高阶自动驾驶限定范围商业化运行陆续启动。大模型技术的应用,拓宽了车辆ODD范围,促进了高级别智能网联汽车功能的加速落地。自动驾驶逐渐从规则驱动走向端到端的大模型。其次,在网联化方面,得益于我国5G通信技术的发展的优势,可以实现打破单车信息的孤岛,特别是为车路云系统提供了实时数据传输能力,推动了车联网的普及与多端联动。

(三)车企加大智能网联技术投入与应用力度

智能网联汽车技术的快速发展离不开汽车企业的大力投入与实践。近年来,伴随新能源汽车渗透率的快速增长,汽车产业格局发生显著变化,汽车企业纷纷纷纷将竞争的焦点投向智能网联汽车,进而促进了智能化、网联化技术应用。国内企业方面,中国一汽确定阩旗技术发展战略,加快投放卓越智能产品,自主搭建完成整车级操作系统,并建立软硬解耦的智能操作系统,支撑智控、智驾、智舱等应用需求和智能产品迭代换新。未来五年计划投放智能网联新能源汽车42款。东风汽车以“科技跃迁3.0”为指引,打造高算力芯片、电子电气架构、智能驾驶、智能座舱、线控底盘等技术引擎。实现L2.9级城市无图NOA,L3级代客泊车等功能,L4级别自动驾驶微公交在公开道路上常态化运营。长安汽车在2018年发布智能化“北斗天枢”计划,在2024年正式发布自主研发的高阶自动驾驶系统“长安智驾”,并实现了自研高阶智驾的首次量产落地。

除上述企业,其他国内外主要车企均在智能网联汽车技术上加快布局,并加速应用步伐。

二、智能网联汽车关键技术发展现状及方向

技术交叉、产业跨界是智能网联汽车的典型特征,正在重塑汽车技术创新的链条和产业的生态,芯片、人工智能、通信等新技术的持续突破已经成为产业创新、企业竞争的重要焦点。

(一)芯片技术

车规级芯片是汽车智能化技术的底层支撑。伴随汽车自动驾驶及智能座舱功能的不断升级,对车规级芯片的数量需求及技术要求越来越高。首先是存算一体,即将计算和存储能力结合,确保智能汽车在处理数据时更加高效,为车载智能系统的运行奠定基础。其次是架构革新,具备开源开放特性的RISC-V架构日益被青睐,其在定制与扩展方面具有自身特色与优势,越来越多的企业布局RISC-V架构。例如,长城汽车与合作伙伴联合开发的车规级MCU芯片紫荆M100完成研发并成功点亮,该芯片采用RISC-V架构。

(二)人工智能

人工智能技术正在为汽车产业带来新的发展可能,不仅可促进自动驾驶、智能座舱等领域实现技术革新,更将影响汽车产业整体生态系统的运转模式,加速推动生产制造、销售流通等全流程变革。在智能驾驶方面,越来越多的企业量产了端到端的智驾大模型,实现了从感知、决策、规控一体化整合,让自动驾驶更接近人类驾驶行为。在智能座舱方面,人工智能技术主要被用于升级单一模态的座舱感知为多模态的空间感知,提升交互水平。在生产端,人工智能技术主要用于生产管理、提升生产效率。伴随人工智能技术的不断突破,其应用场景也在不断被拓展。

(三)车路云一体化

单车智能存在企业投入成本高、安全性待提升等问题,车路云一体化技术正在加速发展。车路云一体化是将人、车、路、云的物理空间、信息空间融合为一体,通过车辆、道路基础设施和云端数据的协同工作,提升车辆的感知能力、决策效率和安全性。例如,通过增强通信能力,打破单车信息的孤岛;通过实现事故预警和自动驾驶车辆之外的外部技术冗余,提高车辆的安全性;通过数据的深度融合,创新业务场景。但由于车路云一体化技术涉及车端、路端、云端多端技术的深度融合,也面临着标准不统一、设施投入大、服务云平台商业模式不清晰等问题亟待探索与解决。

(四)车用操作系统

车用操作系统作为硬件资源管理和软件高效运行的关键基础平台,对智能网联汽车的发展起到重要作用,但其对安全性、可靠性、兼容性要求非常高,研发难度大、开发周期长,目前国产汽车操作系统的开发仍存在短板。为加快国产操作系统的研发,行业内更加强调开源共建,技术趋势有三点,一是伴随汽车电子电气架构从分布式向集中式发展,不同领域的操作系统将趋向融合,形成多域融合操作系统或整车操作系统。二是更强调组件化,与AI技术深度融合,实现向“内生智能”的跨越。三是与我国智能网联车路云一体化技术路线进一步融合。

(五)安全技术

与传统汽车不同,智能网联汽车需要不断地采集与传输大量数据,如车辆移动信息、车辆驾驶行为信息甚至个人信息,正是基于其数据属性,由此引发了汽车的新安全问题,包括网络安全、数据安全、软件安全、通信安全和设备安全,这些安全问题主要由软件层到算法,以及上层的数据应用引起,进而使智能网联汽车产生了与传统安全完全不同的安全挑战,需要企业构建涵盖功能、预期功能、网络、数据、通信、算法等在内的安全保障体系,推动智能网联技术的安全应用。

结语

智能网联汽车已成为全球汽车产业的发展共识,主要汽车强国以及汽车企业纷纷把智能网联汽车作为新的战略制高点。2024年前三季度,我国新能源汽车产销量双双超过830万辆,同比增长均超过30%。这也意味着目前新能源汽车市场的竞争日趋激烈,为加快产品创新步伐,汽车企业将会持续增加智能网联技术投入,获取新的竞争优势。开发高性能芯片、突破人工智能技术应用、系统布局车路云技术、打造自主操作系统以及全面布局新安全技术守住安全底线,将成为产业与企业的重要技术布局方向。

参考文献

[1] 苏波.推动“车路云一体化”发展的五条建议[J].汽车与配件,2024,(19):54-55.

[2] 王欣.我国汽车芯片迎来“开源”潮[J].中国工业和信息化,2024,(07):32-36.DOI:10.19609/j.cnki.cn10-1299/f.2024.07.005.

[3] 刘俊柏.智能网联汽车中人工智能的应用问题和策略探究[J].专用汽车,2024,(08):56-59.DOI:10.19999/j.cnki.1004-0226.2024.08.018.

[4] 赵阳光,杨学志.车用操作系统发展现状、问题及对策建议研究[J].智能网联汽车,2024,(05):56-60.

[5]于永达.中国智能网联汽车发展途径及其优化[J].人民论坛,2024,(13):64-67.)

*本文暂不支持打印功能

monitor