核心观点

自动驾驶技术研发面临“感知不充分”、“规则不明确”及预期功能安全等难题，欧美日联合推出支撑高级别自动驾驶的交通设施ISAD规范，指导未来自动驾驶汽车的开发。中国应基于城市智慧化、交通智能化、驾驶规范化等基础，加速探索智慧城市、智能交通、智能汽车（SCSTSV）融合一体化的中国标准智能网联汽车发展之路。

自动驾驶汽车需要新技术路线

01 自动驾驶汽车开发面临两大挑战

所有自动驾驶的法规源于2016年美国SAE发布的J3016法规，其规定自动驾驶的一些基本定义（L0-L5），以及部分重要概念，如DDT、ODD等。目前各国自动驾驶汽车开发车辆类型（Automated Driving Vehicle，ADV）包括私家车、共享汽车和卡车及在高速公路的编队三大类。自动驾驶汽车技术上的开发，除了要达到L0-L5的高级别外，还要使L4级自动驾驶行驶场景从有限区域到无限区域，特别是要通过各种复杂的城市十字路口，达到像人一样的驾驶。

研发ADV的最大挑战之一：感知、规则、安全、复杂、可靠的问题。人类为什么要开发自动驾驶汽车呢？主要是找不到比ADV更能解决由人类驾驶造成交通事故导致死亡的问题更好的技术。美国DOT2016年宣布，94%的交通死亡事故是由于驾驶员造成的，所以需要找到代替驾驶员来解决这个问题。传统人类驾驶员最大的能力就在于识别，就是环境感知，毕竟瞎子是不能开车的；而机器驾驶最大的优势在于它能够按照精确控制的方式来开车。相比较来说，如果是把机器驾驶放在原来是有人驾驶的车上去，最大的缺点就是“感知不充分”，这是人类驾驶员能够做到而目前机器驾驶做不到的。自动驾驶研发成功的关键是找到解决感知、规则、安全、复杂、可靠问题并且有商品化价值的新技术路线，目前的ADV研发尚未找到解决“感知不充分”和“规则不明确”两大难题的技术方案。

研发ADV的另一个重大挑战——必须解决SOTIF预期功能安全问题，系统预期功能安全问题由感知层、决策层、执行层的预期功能安全问题共同构成。机器驾驶的原意是要解决人驾驶时的交通事故问题，由于机器驾驶之后又出了安全事故问题（非系统故障原因），这就是目前在全球自动驾驶最大的挑战之一，也称SOTIF预期功能安全。在自动驾驶汽车开发的时候将其避免掉，否则自动驾驶汽车又会产生新的不安全因素。

02 单车智能两条技术路线各有优势

一种是基于车载激光雷达和重地图的“饱和”感知系统。它能解决自动驾驶汽车“感知不充分”难题，但过于豪华且不利于商品化。这种技术路线属于在传统汽车上搭载一套感知系统和计算平台，还没有充分使用赋能的理念，难以解决“规则不明确”问题。

另一种是特斯拉路线，基于车载图像和“轻地图”的自动驾驶技术路线。在解决自动驾驶汽车“感知不充分”难题方面挑战大。随着人工智能对图象处理和传感系统不断的完善，感知不充分问题可以解决，但依然难以解决“规则不明确”问题。其最大的优势是便宜，能够商业化，但是该技术依然属于传统汽车“搭载上”的产品独立性设计理念范畴，也没有用赋能的概念。

03 国际自动驾驶技术路线的演变

欧美日联合推出支撑ADV的交通设施ISAD规范，用道路设施来支撑自动驾驶。它把道路设施规定了A、B、C、D、E五个级别，其中A、B两个级别，特别是A级，要参与驾驶，要感知路侧信息然后赋能给车参与驾驶。

美国交通部于2019年提出高级别自动驾驶的协同技术分级CAD。认为对于L3、L4、L5这样的车需要有路侧协同，有路侧的协同、有车外的协同；美国的第2级是说清楚意图，第3级就是说车与车之间通过谈判协商路线。虽然美国还没有5G-V2X技术，但是它已经注意到未来技术路线应该往这个方向走。

全球已有初步共识，要搞基于ODD（全球通用）、ISAD（局部）与各国家交通法规融合一体化的框架，用来指导未来自动驾驶汽车的开发。这是我国自主OEM还没有注意到的大变化，有必要将这样的架构提到国内自动驾驶汽车技术路线讨论的议程上来。本次欧盟在WP29签的98协议，而中国是58协议，所以探索中国智能网联汽车发展之路非常有必要。

探索中国智能网联汽车技术创新之路

中国汽车自动驾驶主要面临三大难题：城市布局不合理、交通场景太复杂、驾驶行为不规范。因为不可能想象一夜之间马路上全是自动驾驶汽车，是要有人驾驶和无人驾驶混流长期共存，这就需要探索中国自动驾驶研发的顶层设计。而城市智慧化、交通智能化、驾驶规范化正是中国发展智能网联汽车的重要基础，未来要“加速探索智慧城市、智能交通、智能汽车（SCSTSV）融合一体化的智能网联汽车发展之路”。

在“基于ODD/ISAD和各国家交通法规融合一体化全球框架”下构建中国标准ICV架构。加速探索中国智能网联汽车发展之路，要基于我国的法律、法规和知识产权，基于我国的场景标准、地图标准、交通标准、通信标准、安全标准来支撑中国标准的智能网联汽车。同时，要伴随中国新一代智慧城市、适合新一代的智能交通系统共同发展，还必须用系统工程的方式来处理中国智能网联汽车的开发，这样的情况下中国才能得到快速的自动驾驶汽车的发展，而且还能有中国特色。

探索中国智能网联汽车技术创新之路的总体思路是，基于SCSTSV一体化的中国标准智能网联汽车“3-3-2-1”发展战略。

实施三大布局：宏观布局，构建一个能够支撑融合一体化的智慧城市，包括智能交通和智能汽车；中观布局，构建智慧交通网络系统，包括像V2X的信息物理融合，以及RSU系统以及能够达到ISAD标准的设施；微观布局，三类汽车的开发分别应该在车辆技术层面、系统和服务层面、社会和法律层面，来实现中国标准的智能网联汽车的自主研发。

强化三大融合，“智慧城市+智能交通+智能汽车”的一体化融合。

实现两大创新，正向研发和颠覆性创新。

实现一个目标，研发出国际领先水平的SCSTSV融合一体化的中国标准智能网联汽车。

清华大学创新技术研究院的创新实践

清华大学创新技术研究院主持北京市科委在十四五提出来的下一代汽车——基于智慧城市、智能交通、智能汽车融合一体化的整车技术平台。除了传统汽车基础技术外，把智能汽车技术放进去，同时把智慧城市、智能交通融合一体化的赋能技术放进去，使得车在传统汽车基础上使能出行一体化。

下一代汽车不是也不可能在传统汽车上搭载，同时，它也需要用正向开发的SoS这种方式来实现它的整个开发过程。它的计算平台必须是一个基于智慧城市、智能交通、智能汽车融合理念的使能赋能融合一体化的新的计算平台，而不是单车智能的平台，这种结合了车上和车以外的新的计算平台架构会产生新的操作系统、APP，甚至还有芯片，同时也用这种新的模式解决感知问题。

现在的开发都是在非常单纯的封闭路上进行测试，这种方式不是真实的场景、没有真实的交通参与物。目前，创新技术研究院正在打造能够把智慧城市、智能交通、智能汽车融合一体化的SOTIF研究“Smart Mini-City”验证基地。基地中集合多种典型城市路口，充分构建容易引发预期功能安全问题的场景，设计出行人不确定出行、不规则穿过道路、乘员误操作及危险行为、车辆汇出汇入环岛、夜间照明不足行驶等关键场景（高风险场景）进行测试。

结束语

“车路协同”自动驾驶技术路线在中国的实施路径可以试试从单车智能到车路协同，再到汽车、交通、城市深度融合，最后实现汽车共享出行。车路协同不是简单的路跟车协同的问题，必须是在我国未来所有地方要实施的智慧城市、智慧交通甚至是智慧能源、充电设施与智能汽车融合一体化的平台上去谈论车路协同问题，而且还应构思实现中国标准的智能网联汽车自主创新问题。

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