2023汽车半导体生态峰会 || 东风汽车边宁:领航技术跃迁, 高阶智能驾驶商业化实践

发布日期:2023-09-28· 中国汽车报网 记者:张玉 整理 编辑:李沛洋
记者:张玉 整理 编辑:李沛洋

以“链启芯程 · 智造未来”为主题的“2023汽车半导体生态峰会暨全球汽车电子博览会”,由广东省工业和信息化厅、深圳市工业和信息化局、中国能源汽车传播集团指导,《中国汽车报》社主办,爱集微承办,于2023年9月26日至27日在深圳福田会议中心隆重召开。

本届峰会坚持行业领袖峰会的高端定位,全面助力产业间深度融合与创新,推动上下游产业链伙伴携手合作,共同构建具有全球竞争力的汽车科技创新新生态。

峰会现场,多领域、多视角开展的20场特色活动,囊括主峰会、技术研讨、项目路演、专业展览、交流盛宴等,汇聚政、产、学、研、用、投等多个产业圈层,围绕全球及中国汽车半导体产业热点展开交流,峰会重点聚焦新技术、新趋势,深入剖析汽车半导体各细分领域的发展机遇和挑战,近百个精彩纷呈的演讲,共同呈现出一幅专业而全面的思维图景。

其中,在9月26日举办的“ADAS与自动驾驶专场”,东风汽车技术中心首席总工程师边宁做了题为《领航技术跃迁 高阶智能驾驶商业化实践》的精彩视频演讲。以下内容为现场演讲实录:

边宁:我叫边宁,来自东风汽车,主要从事智能网联和底盘电控技术的研发和应用工作,我今天报告的题目是“领航技术跃迁、高阶智能驾驶商业化实践”。

东风汽车技术中心首席总工程师 边宁博士

总共分为三个部分:第一是整体的发展趋势,第二是智能驾驶汽车技术发展趋势,第三是东风智能驾驶技术探索实践。更多的是从主机厂的角度来看待智能驾驶的情况。

一、智能驾驶汽车发展趋势。

首先是前沿和政策。未来科技最值得关注的20项技术里面,其中有11项是跟智能网联相关,且排名靠前,所以智能网联汽车是目前最重要的创新发展方向和科技竞争的焦点。目前汽车领域60%-70%的科技创新是聚焦在智能网联里面。国家最近几年发布的《交通强国建设纲要》《新能源汽车发展规划》《智能汽车创新发展战略》,进一步明确了智能汽车发展的重要地位。今年6月份在国务院新闻办公室举行的政策吹风会上,工信部副部长也明确表示,提出将支持有条件的自动驾驶(L3级以及更高级别的自动驾驶功能)商业化应用,并将在今后一段时间内发布新版智能网联汽车标准体系指南。

当下的市场情况,去年新能源汽车的渗透率已经超过26%,L2整体的终端渗透率是29%,在新能源车上差不多超过38%。今年4月份的上海车展,乘用车大概有500款车展出,L2以上的智能驾驶汽车373款,占比77%,具备高阶智能驾驶的车型52款,大概有10%左右,其中中高端新能源车车型基本已经标配L2+。

这是我们之前和华为交流的材料,未来两年是汽车智能化变局的关键窗口,我们希望抓住这个窗口,奠定智能汽车产业战略的制高点。同时,随着汽车智能化的发展,未来还将催生超万亿的出行服务产业。电动化、网联化可能是以千亿为单位的,包括座舱在内。但是整个智能化从ADAS到高阶自动驾驶,大概能催生出1万亿的市场。当智能驾驶的技术趋向成熟的时候,从共享化的角度,也就是我们说的Robotaxi无人驾驶出租车这个服务,大概就能产生8万亿的市场,同时整个智慧物流(干线物流、支线物流和最后一公里的物流业)有5、6万亿的市场。所以智能驾驶尤其智能驾驶整个市场的天花板,给我们的想象空间是非常大的。

同时我们了解到,整个智能汽车发展的复杂性相当高,有超过10个国家部委在整体地负责管理、协调智能汽车或者智能网联汽车往前发展。我们知道地图测绘是自然资源部主导,还有能源、交通部、住建部,网信办、工信部、公安部、科技部参与支持,还有国家发改委和财政部整体在推动智能网联汽车的发展,所以它是相当复杂的事情。

二、智能驾驶汽车技术发展趋势。

首先看欧美日在这个领域的发展。因为这个领域复杂度非常高,所以它是跨专业、跨学科甚至是跨产业链的,同时我们也认为高阶智能驾驶实现大规模商用化也是目前难度最大、复杂度最广,大家都急于突破的重大领域。从上海车展的情况来看,高速的领航辅助和城区的领航辅助以及特定场景以拥堵领航为代表的高阶智能驾驶,迎来了发展的高峰期,现在技术的主要竞争点或者焦点就在这个地方。

再看智能化的全景图,从最下面的硬件平台到整体的基础软件、应用软件,一般情况下有五大域:座舱、车身、智驾、底盘和动力,现在我们也都在说跨域融合计算平台,总体上的趋势是朝集中式的方向在走。

整体的技术路线:在感知融合方面,异构冗余的环境感知传感器是目前国内的主流技术。集中式的计算,也就是计算平台,包括集中式电子电气架构,另外就是集中式计算的AD控制器。另外就是车端的系统总成冗余的执行,以及中国在大力推进的5G V2X的技术。同时现在也正在整体推动的是车云一体的系统,希望把部分计算能够放到云端,来缓解车端当下算力暂时不足的情况。总的来讲,人工智能算法+规则算法,数据和机理融合往前走,集中式的计算平台,冗余的转向制动甚至驱动的技术底盘,朝着未来车云融合的操作系统也就是数据闭环这一块,会成为整个技术的发展重点。

另外还有讨论最多的是基于服务的架构、软件、芯片、操作系统,总的方向上,包括上周在北京的世界智能网联大会上也基本确定是SOA架构、软硬解耦、软软解耦,面向服务重新复用和共享,整体可以提高效率,开发集成,打通整个平台的通用化。同时也是基于服务式的架构,打通软件产品架构,另外通过快速迭代,提升运营策略。在计算平台和芯片这一块,分布式、异构、容错的复杂系统。同时在SoC里面,深度学习和逻辑计算也进行了分离,实现快速迭代。

现在基本方向还是主机厂来定义好电子电气架构,协同硬件厂商、算法厂商、操作系统厂商、中间件共同来融入应用软件的开发生态。

三、东风智能驾驶技术探索实践。

东风集团智能驾驶技术跃迁行动。我们在2019年率先在行业发布了东风的智能网联战略规划,我们也提出了L3、L3+级的技术路线,2021年的时候我们发布了“东方风起”智能驾驶跃迁行动,提前布局智能驾驶的研究,加快技术创新和应用,我们希望在十四五末能够掌握L4级智能网联汽车技术,并达到规模化示范运行,同时掌握L5级的智能网联汽车关键核心技术。目前我们率先整体开展了5G的Robotaxi示范运行,在武汉经开区累计的运营里程已经超过200万公里,在商用车领域也打造了5G无人集卡智慧物流解决方案。

同时发挥国家的战略导向作用,加快推进武汉市智能驾驶汽车产业创新发展,在武汉市政府的领导下,在开发区政府的指导和支持下,东风公司作为主机厂也第一次牵头,联合在汉的央企、高科技公司和三所主要的高校(武汉理工、华科和武大),共同发起成立了武汉市智能汽车产业创新联盟,央企包括中信科、中国汽车技术中心,以及还有华为参与联盟。

在2021年,我们也同步发布了面向服务的SOA的量子架构,这是国内首创的中央集成式SOA电子电气架构,覆盖车端、云端、生态端,实现软硬解耦、快速迭代,与客户共建开发者平台,支持客户随心定义用车场景,也支持L3+级别自动驾驶系统,构建车云一体化的服务生态,为客户打造开放、安全、进化的智慧汽车大门,助力东风智能驾驶的发展。

L3-、L3+的技术路线,我们是乘商并举。 2019年我们在行业内首先提出L3-、L3+的技术路线,目前行业也充分认可这个技术路线。L3+的自动驾驶,在出行服务端我们已经规模化的示范运营,从无人集卡到Robotaxi,到接驳的车辆都在使用。L3-的自动驾驶系统主要是个人出行大规模的量产,从2018年的L1投产,2019年L2+投产, 2020年在高速公路上能够自动变道的L3-辅助驾驶系统投产,今年我们也会投产高速公路领航辅助驾驶系统以及记忆泊车产品。

在国家层面上,过去几年我们也进行了整体的课题布局,我们有一项国资委重大课题,科技创新2030新一代人工智能重大项目1项,国家重点研发项目里面有4项,国家自然科学基金3项、湖北省重大课题有3项。总的来讲,国家级重点项目一共9项,省级3项,基本上全面覆盖了智能驾驶关键技术、系统设计、测试评价重大的技术领域。

在2019年的时候,武汉举办世界军人运动会,东风商用车和乘用车一共分为两大类、10个应用场景,在武汉智能网联示范基地跑了6个月左右,基本上覆盖了目前大家在做的所有主流场景和应用。

高阶智能驾驶大规模应用领域,我们现在在东风的最高端的新能源电动车里面进行商业化应用开发,也是人工智能算法和规则算法(数据和机理融合一体)驱动的,拥有集中式计算平台、冗余的智能底盘,也有相似的激光雷达、摄像头、毫米波雷达、超声波雷达、计算平台,以及冗余的底盘系统。我们也分为两个阶段,第一阶段我们会实现L3级,就是无限趋近于L3级的功能,第二阶段实现L3+,L3-级别如果发生事故还是由人承担责任,到L3+如果发生事故是由系统承担系统,我们希望在十四五末能量产L3+部分场景的功能。

我们是传统的主机厂,所以安全在我们这边是第一位的。为了保证高阶自动驾驶的安全性,我们希望能从流程体系上来整体推动这个事情,因为它是难度最大、复杂度最广,且跟安全强相关的一个技术。所以我们内部现在第一是要按照整体的SPICE的流程来做,以及符合整个功能安全,主要目的是为了做到Traceability和repeatability,能做到从功能、需求、执行、测试、验证全部可追溯,同时也希望所有的场景、功能、执行、测试、验证做到可重复验收。要实现起来难度相当大,我们也正走在这个路上。

另外在功能和性能上我们做了树形的分层分解,进行详细的定义。举个例子,我们从功能上会分解到子功能,从子功能再分解到典型场景,再从典型场景会进行场景泛化,从最简单的行车功能来讲,我们会分解到25项、258项再到后面的665项。

同时我们会把整个功能、子功能、场景和场景泛化做出对应的软件模块(子功能以及场景对应的软件的最小单元),同时也会把我们的性能定义具体分解到最小的软件单元,以及把它的输入、输出接口进行全定义,来保证最终我们的性能能够达成最早树立的功性目标。

在整体的安全层面上,我们叫融合安全,有预期安全、功能安全和信息安全三个方面,在预期安全上,我们现在依托中国智能网联汽车预期功能安全工作组,做探索性的典型场景功能安全落地在预期安全上,我们完全按照功能安全开发,尤其对S-MFEA、软件系统、硬件、软件,包括FMEA都要按标准执行。在信息安全上,我们严格按照国内的法规政策标准开展工作。

面临的挑战则是软件、系统和整车测试验证的场景不确定性、算法相对比较动态,以及它的复杂性、整个系统零部件的不一致性。跟行业内大家碰到的一样,就是软软、软硬、兼容、耐久性、操作系统的问题,目前整体的基础软件操作系统存在一定的不确定性。

主客观评价方面,这也是目前智能驾驶碰到最大的难题,中汽中心、中汽研、中国汽车工程学会也都在尝试制定评价规则。第一个挑战是系统能力和用户信任目前并非整体在均衡的发展;第二是用户体验评价标准未形成共识,我们也做了大量的对标工作,目前看下来,高阶自动驾驶从技术的角度,我们觉得每隔半年都会有一个巨大的进步,但是最终的用户可能对我们提出了更高的要求,可能我们还需要花比较多的时间最终来完全满足客户对我们的整体要求。

关于智能驾驶评价的基本原则这一块,其实我们很少讲我们达到了L1、L2、L3、L4的级别,我们更加会关注功能本身、功能场景、体验。首先是一定要保证安全,第二是个性化和舒适性方面的考虑,同时在规划决策的时候,希望驾驶动作要清晰、准确、舒适、有效。另外在场景和功能的切换过程中,我们希望能做到清晰和平稳。同时,在安全冗余以及权限转换上,我们希望也能够非常清晰和留有足够的余量,也希望日常的场景一定要做到全覆盖。

下面有一个视频,它覆盖了东风在高阶自动驾驶开发过程中的整体情况,分为四个阶段,我们现在正在朝着大规模商业化量产应用的阶段,请看视频。

东风从2014、2015年开始做原型样车;到2016-2018年,我们可以在一些封闭的道路上跑;在2018、2019年开始在公开复杂的道路上跑起来;到2020年、2021年在公开复杂的道路上做常态化的示范运行,我们希望在十四五末能够实现大规模的商业化应用。

谢谢大家。

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