2020年12月召开的中央经济工作会议对明年重点工作进行了部署。其中,强化国家战略科技力量、增强产业链供应链自主可控能力、坚持扩大内需这个战略基点三项任务居于前三位。

智能汽车领域产业链条长、涉及环节多、差异化消费需求强烈,是新一轮产业革命的重要抓手,是实现“需求侧改革”的重要力量。在此研判下,建投华科联合汽车评价研究院与知名院士专家、高校学者、产业界人士一道,经过近一年的精心打磨,最终完成了《中国智能汽车科技强国之路》的编写工作,新书已于12月26日正式发布。为更好的为智能汽车产业发展服务,我们将陆续将此书的内容进行发布,以供行业参考借鉴。

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接上文:

国外主要国家和地区智能网联汽车发展应用简析

中国汽车工程研究院有限公司 李开国 等

日本

(五)研究计划与项目

1

先进安全汽车ASV计划

ASV项目中所定义的自动驾驶系统如图15所示。ASV项目从1991年开始,5年为1期,至今已经开展了5期,运输省担任秘书处,相关的政府部门警察厅,通产省,各大主流整车企业,高校及研究机构以及保险协会、用户协会等均参与其中。

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ASV项目经过了1995年、2000年、2005年、2010年四个阶段的发展, 现在已经进入第五阶段的发展。其主要的研究方向包含:

(1)开发先进、综合的先进安全驾驶、驾驶员监控技术;

(2)开发并推动基于V2X协同通信的车辆驾驶辅助系统应用;

(3)推动先进安全技术的商业化应用与用户可接受程度;

(4)推动日本先进安全汽车与国际相关技术标准的协调与兼容性。

各阶段ASV项目主要情况如表18所示。

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ASV项目对于先进车辆安全技术的开发从目前来看是相当成功的,虽然离全自动驾驶还有一定距离,但围绕ASV车辆所开发的各种安全辅助技术,如防撞预警、车道保持、ACC自动巡航、精确自动泊车、驾驶员状态检测等技术,已经成功应用到产业中。

2

智能道路Smartway计划

2004年,日本已经成为全球智能交通最发达的国家。日本车载导航器用户已接近4000万个,其中最大的车辆信息和通信系统(Vehicle Information and Communication System,VICS)的用户已近3000万,日本还有世界上最大的电子不停车收费系统(Electronic Toll Collection,ETC),其用户也超过了3000万。

在这样的背景下,2004年8月,日本提出了 ITS应进入新的发展阶段,并于2005年启动了称之为“协同式车辆-道路系统(Cooperative Vehicle_Highway Systems,CVHS)”的车载信息系统和路侧系统的集成开发和试验,称之为智能道路计划 (SmartWay),还成立了政府和企业共计223家公司和机构共同参加的开发联盟,同时将建立智能道路计划作为一项国家政策予以 实施。

智能道路计划的核心是通过先进的通信系统将道路和车辆连接为一个整体,车辆既是信息的应用者又是信息的提供者,道路拥堵信息和安全信息服务以及收费服务都通过集成化的车载终端完成,系统总体结构如图16所示。

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该项目还提出了一体化终端的概念,通过建立核心的智能车载终端OBU,可以实现包含ETC、交通信息服务、道路管理、互联网连接等各类信息服务,支持驾驶过程的各类需求,如图17所示。

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从2007年起智能道路计划开始在道路上进行测试和示范,2009年3月完成大规模测试后,开始在三个都市区部署并提供服务。这个项目受到日本产业界的极大关注,各大公司都积极参与,如果能够大规模应用,将对汽 车、通信设备和信息设备等制造业产生较大的影响。为此,2009年5月日本智能交通协会名誉会长丰田章一郎向政府提出建议,由政府投资在道路上建设智能道路计划的基础设施,不但可以刺激经济的发展,还会为新产业的形成创造环境。

3

SIP-adus项目

2013年,日本启动“跨部门战略创新促进项目(Cross-Ministerial Strategic Innovation Promotion Program,SIP)”,它是由日本内阁政府推进的日本复兴计划,聚焦于联合产业界、学术界以及政府机构,促进先进技术的研发 和应用。SIP共有11个研究主题,其中的自动驾驶研究主题又被称为“为全员服务的自动驾驶(Innovation of Automated Driving for Universal Services,SIP-adus)”。

SIP-adus于2013年由日本内阁办公室牵头发起,旨在发展和提升日本自动驾驶技术,实现自动驾驶系统的实现与推广、确保道路安全和减少交通拥堵,实现先进的下一代交通服务。至今已开展两个阶段的研究内容。2014年制定的第1期 SIP,重点开展了与自动驾驶有关的协调领域研究开发。2017年启动第2期SIP,命名为“SIP自动驾驶(扩展系统和服务)”,包括多元目标设置、研究项目制定、实施组织搭建、项目评估管理、知识产权管理五大部分。SIP-adus以确立世界最安全的交通体系以及服务社会为目的,采取官民合作措施,着重推进自动驾驶基础技术研究,是日本促进自动驾驶产业发展的重要手段。

SIP-adus从顶层设计了日本自动驾驶技术体系和发展蓝图。该技术体系将自动驾驶系统分为车辆和人机交互两大部分。车辆部分包括感知、决 策、执行三个方面,尤其在感知方面,强调了传感器、地图、ITS的不同作用,即对车辆自身位置的高等级自主评估主要依赖于车载传感器和地图,对邻近环境的感知识别,主要依赖于ITS,譬如V2X等技术。HMI(人机界面)部分关注三个层次,分别是人类(驾驶员)、机器(自动驾驶车辆)以及人与机器的交互(见图18)。

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从日本自动驾驶技术体系划分中可看出,地图是实现自动驾驶必不可少的一环。而自动驾驶需要的地图不是普通电子地图,为此,SIP-adus促成组建了面向全日本的高精度三维地图产业联盟,并且推动日本相关OEM和供应厂商发起成立了动态地图计划公司(Dynamic Map Planning Co.,Ltd,DMP公司),作为高精度地图数据平台的建设主体,专注于高精度三维地图数据采集和制作,以及动态信息的关联与融合(见图19)。

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DMP公司清晰界定了合作领域和竞争领域,合作领域作为一个高精度地图数据平台,汇聚了日本官产学研全部的资源,同时避免了内部竞争。高精度地图质量将更具公信力以及国际竞争力,参与企业可以共享资源,均摊成本。

(六)产品技术分析

在汽车智能驾驶相关的法规标准制订和推进上,日本要落后于欧美,但在智能安全技术的应用上较为领先,到2013年已有多项车用智能安全技术全面地推向了市场(见图20)。

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在技术路线上,与欧美相比,日本的智能驾驶更加关注实用化和效果。ADAS产品的产业化应用方面,日本与欧洲类似,两者一定程度上要优于美国。目前国际上主要车企ADAS产品的应用情况如表19所示。

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日本整车企业竞争力较强,汽车制造商在技术层面重视以提升人工智能的技术实力为核心。但在整体产业链的打造上还有待进一步加强,逊色于美国和欧洲。其产业链主要供应商及竞争力如表20所示。

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值得注意的是,丰田、本田和日产等已在高精度三维地图等领域展开合作研究,推进自动驾驶技术研发,确立技术标准。电装、瑞萨电子和松下等零部件厂商也在地图、通信和人机工程等领域展开合作。自动驾驶科技公司 有ZMP、DeNA、PKSHA等,数量相对较少,大部分是通过智能软件算法切入自动驾驶领域,其资金来源于本国汽车主机厂,步伐相对稳健。目前,日 本已经允许在驾驶位无人的状态下进行自动驾驶汽车上路测试,并将自动驾驶发生的交通事故列入汽车保险的赔付对象,这对日本自动驾驶的测试应用将起到巨大的推动作用。