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作为汽车产业与信息通信产业跨界融合的重要载体和典型应用,智能网联汽车代表了汽车技术及产业发展的必然方向,目前智能网联汽车行业正在快速发展,这就亟须标准化的建设,以正确树立行业标准,引导行业的发展。本文介绍了标准化建设的意义以及中国智能网联汽车标准体系建设情况。
标准是衡量事物的准则。
正如从国家到个人,从法律到道德,始终都有标准的贯穿一样,在不同的行业内也有各自相应的标准,标准定的高低、好坏会直接影响到一个一个行业的发展水平。
作为汽车产业与信息通信产业跨界融合的重要载体和典型应用,智能网联汽车代表了汽车技术及产业发展的必然方向,也是国际汽车产业未来竞争的重要阵地。
目前智能网联汽车行业正在快速发展,这就亟须标准化的建设,以正确树立行业标准,引导行业的发展。
在该领域,美国的SAE在标准法规方面起到了一个先锋作用,颁布了两个标准。
第一个便是周所周知的SAE自动驾驶L0-L5分级标准。
2018年12月SAE发布自动驾驶汽车“驾驶自动化等级”可视化图表更新版
第二个是汽车的现行标准,这也是全球第一份得到广泛重视和应用的汽车生产标准。
它是一个相对独立运行,内部行业的集中度比较高的组织,不会受到不同国家、不同机构之间相互制衡的影响。
但它只是智能网联标准化体系建设的冰山一角。
下面我们一起了解一下目前智能网联汽车标准化工作情况。
智能网联汽车标准化工作概况
在联合国(UN)框架范围内,道路安全论坛(即道路交通安全工作组,简称WP1)近年致力于对《维也纳道路交通公约》中有关“驾驶员应一直控制其车辆或指引畜力”的规定进行修订。
修订案于2016年3月22日正式生效[3],这项修订案明确规定“在全面符合联合国车辆管理条例或者驾驶员可以选择关闭该技术的情况下,将驾驶车辆的职责交给自动驾驶技术可以被允许应用到交通运输当中”,修订案的生效为车辆自动驾驶技术在应用方面的管理奠定了重要里程碑。
“隔行如隔山”这句话相信大家都听说过,意思指的是说,每一个行业都有每一个行业的大大小小各种门道。没有在行业内浸淫多年的人,很难真正理解对这个行业产生深刻认知,了解不到里面的多种门道。
那么在智能网联汽车行业,构建标准体系的基本原则是什么呢?
1)标准体系应为未来预留发展空间和接口。智能网联汽车技术和产业发展尚处于初级阶段,尽管各方对其未来应用前景基本形成共识,但对其概念范畴、发展路径特别是中短期任务等还存在不同的理解和认识。而且,智能网联汽车作为多领域、多行业融合发展的新技术,正处于不断扩展和完善过程中。构建标准体系时,应考虑未来技术发展的多样性和可变性,采取开放、融合的态度,以共性基础和成熟技术应用为重点,为未来预留发展的空间和接口,避免形成制约。
2)标准体系范畴以智能化为主,同时考虑智能化、网联化两条路径。考虑到网联化功能依赖于车辆与外部节点,包括其它交通参与者及道路交通设施等的信息交互,需要较大规模的基础设施建设,需要一定范围和比例安装覆盖率才具有实际的应用价值,而智能驾驶技术及功能可不依靠任何外来信息和辅助,完全依靠车辆自身装置进行信息采集、处理、决策和行为,完全属于车辆技术范畴。因此,目前标准体系的构建以“V”(汽车)为重点,适度考虑“2”(汽车与外界通信、协调),暂不考虑“X”(道路交通设施)。
3)标准构成应区分不同性质、层级定位和适用范围。对影响较大、相对成熟或未来拟强制实施的标准,应由政府主导并通过国家标准的形式制定发布;对行业有共性需求但尚不成熟、不适合制定国家标准的,可以行业标准或指导性文件的方式制定发布并根据行业发展及时修订;对具有特定行业需求但尚不成熟或发展更新较快的技术或产品,可由各行业学会、协会等具有团体标准制定发布资质的组织先行制定团体标准并在一定范围内推荐实施,待时机成熟后作为制定行业或国家标准的基础,从而实现国家标准、行业标准和团体标准的良好配合与衔接。
2017年6月,工业和信息化部办公厅国家标准化管理委员会办公室发布了《国家车联网产业标准体系建设指南(智能网联汽车)(2017年)》(征求意见稿)。
指南中提出了智能网联汽车产业标准体系构建方法
首先,明确技术结构逻辑
智能网联汽车技术逻辑的两条主线是“信息”和“控制”,其发展的核心是由系统进行信息感知、决策预警和智能控制,逐渐替代驾驶员,并最终完全自主执行全部驾驶任务(如下图所示)。
智能网联汽车技术逻辑结构
智能网联汽车通过智能化与网联化两条技术路径协同实现“信息”和“控制”功能,可据此进行功能等级划分,如下图所示。
智能网联汽车智能化等级
智能网联汽车网联化等级
在控制方面,根据车辆和驾驶员在车辆控制方面的作用和职责,区分为“辅助控制类”和“自动控制类”,分别对应不同等级的智能控制。其中,辅助控制类主要指车辆利用各类电子技术辅助驾驶员进行车辆控制,如横向(方向)控制和纵向(速度)控制及其组合,可分为驾驶辅助(DA)和部分自动驾驶(PA);自动控制类则根据车辆自主控制以及替代人进行驾驶的场景和条件进一步细分为有条件自动驾驶(CA)、高度自动驾驶(HA)和完全自动驾驶(FA)。
其次,了解产品物理结构
智能网联汽车的产品物理结构是把技术逻辑结构所涉及的各种“信息”与“控制”功能落实到物理载体上。车辆控制系统、车载终端、交通设施、外接设备等按照不同的用途,通过不同的网络通道、软件或平台对采集或接收到的信息进行传输、处理和执行,从而实现了不同的功能或应用如下图所示。
智能网联汽车产品物理结构
网络和传输层根据通信的不同应用范围,分为车内总线通信、车内局域通信、短程通信和广域通信,是信息传递的“管道”。
设备终端层按照不同的功能或用途,分为车辆控制系统、车载终端、交通设施终端、外接设备等,各类设备和终端是车辆与外界进行信息交互的载体,同时也作为人机交互界面,成为连接“人”和“系统”的载体。
基础和通用层涵盖电气/电子环境以及行为协调规则。安装在智能网联汽车上的设备、终端或系统需要利用汽车电源,在满足汽车特有的电气、电磁环境要求下实现其功能;设备、终端或系统间的信息交互和行为协调也应在统一的规则下进行。
此外,产品物理结构中还包括功能安全和信息安全两个重要组成部分,两者作为智能网联汽车各类产品和应用需要普遍满足的基本条件,贯穿于整个产品物理结构之中,是智能网联汽车各类产品和应用实现安全、稳定、有序运行的可靠保障