技术路线图:智能移动技术
2018-11-27
CAR(汽车研究中心缩写)是一个非营利汽车研究组织,为汽车工业做了很大贡献,35年以来主要是研究汽车工业在美国经济价值链中的作用。
独立完成研究和分析、培养、通告和劝导利益相关者、政策制定者和公众如何面对汽车工业的核心问题,以及对美国经济和社会冲击,这些是CAR主要职责任务。产品和制造工艺技术进步正加速整个汽车工业创新浪潮。为了获取这些技术目录,加拿大创新、科学和经济发展部门邀请CAR制定和验证汽车行业的技术路线图。路线图提供了从当前到2030年以后整个行业对技术趋势的广泛理解。CAR通过咨询公司、独立智囊团、贸易期刊和CAR自己的研究整理出现行100项路线图,并对其进行了审查。CAR在重要的行业活动中进行了文献检索和审查通告,以确定现有路线图涵盖任何新兴技术。CAR根据收集到的信息将正在研究和现有路线图合成为三组;智能移动技术;材料和制造工艺;轻型车推进。一旦这些综合技术路线图制定完成,CAR召集了来自每个技术小组的25名专家圆桌会议来验证研究结果。
2017年6月CAR发布了Technology Roadmaps:Intelligent Mobility Technology, Materials and Manufacturing Processes,and Light Duty Vehicle Propulsion白皮书,书中综合了针对ISED进行的技术路线图项目的结果,并进一步解释了与预测技术和制造趋势相关的挑战和问题,本文对应互联智能汽车的技术路线进行了概括。
互联性、自动化和新移动出行服务方面的进步是影响汽车行业,更大交通行业以及其它行业的变革强大推动者。为了更好地评估潜在的和可能变化方向和变化幅度,汽车研究中心(CAR)制定了一个“技术路线图”,充分反映了来自众多行业专家意见。这个路线图是CAR自家的研究成果,并对来自著名咨询公司、投资银行和大学的报告进行严苛分析,而且还要经过所选行业领袖和利益相关人验证完成。尽管业界正在进行的变革方向和性质达成总体共识,但在预测具体时间段方面还存在很大不确定性。车辆自动化、互联性和移动性涵盖了几十年来一直处于变化的技术和商业模式趋势。可是在过去的5到10年,交通运输部门见证了技术开发和战略决策方面快速发展。影响车辆横向或纵向的自动车辆系统(包括诸如自动停车辅助、自适应巡航控制和自动化紧急制动的应用)已经在越来越多的在车辆上应用。最终,这种趋势预计将实现全自动化(即SAE Level 5)车辆。平行于不断进化路径上,2000-2010在高端车上推出许多用于警告、帮助和辅助驾驶员的高级驾驶辅助系统(ADAS)。ADAS通过驾驶人员保持驾驶状态,使特定的车辆系统实现自动化,从而提高安全性并改善驾驶。车辆互联性覆盖各种各样的功能系统,从远程信息处理和信息娱乐到车辆-车辆(V2V)和车辆-基础设施(V2I)通信,侧重于协同和主动安全。最近几年,开发和测试V2V和V2I设备和应用已经取得了很大进展,监管规则制定已经完成,使得监管机构可以进行V2V授权。
新的移动服务(NMS)提供全新的商业模式,或利用技术重塑现有模式,例如与租用汽车相关的乘坐线路或与拼车相关的乘坐分享。新兴技术平台和无线互联支持NMS,从而实现更方便、高效和灵活的旅行。实际增长发生在2010年,当时不同概念(或商业模式)和公司数量大幅增加。新移动服务(NMS)在密集城区尤其吸引人。智能移动技术通过多种技术创新实现,包括数字蜂窝网络、强大的计算机处理器、各种传感器(包括GPS)、数据融合和机器学习。汽车制造厂家一直在寻找创新技术来区分它们的产品。智能移动技术不仅在新车市场推广中,而且还在培养与消费者关系当中发挥越来越重要作用。汽车制造厂家对互联性自动化和ADAS特别感兴趣,因为他们为车辆购买者提供安全和便捷全新解决方案,而且这些特性可以提升车辆销售毛利率并提供新的收入来源。消费者对无缝、可靠、便利交通的渴望对于专车服务的快速增长至关重要。但同样的愿望也支撑了诸如汽车共享、专车和小型中转。专车和共享车辆公司正在通过提供更多方式让车辆无需拥有产权而颠覆交通运输业。汽车制造厂家正在通过自己测试新的商业模式来对抗这些颠覆因素,试图超越以前销售个人汽车模式并开发内部新的移动服务。
北美、欧洲、以色列和日本公司正在引领自动驾驶车辆发展,但中国公司正在加速努力很快赶上来。另外技术公司和新创业公司正在通过开发软件、芯片组和自动行驶车辆上的传感器颠覆传统供应链。反过来,许多汽车制造厂家正在内部开发自动驾驶技术,以确保他们的公司在将来的软件、数据和互联性要比车辆机械元件更有价值,保持其盈利性和重要性。而且未来几十年,ADAS功能将越来越普遍。其中一些功能可能会被强制或包含到安全评级系统中,例如新车评估计划(NCAP)。完全自动驾驶车辆可能将首先作为低速自动驾驶往复运输车辆投放市场。自动驾驶往复运输车辆前期试验正在进行当中。许多专家预测2020年在所选城区域内就会有无驾驶员的出租车,到2030年或更晚以后,将推出个人使用的自动驾驶车辆。许多汽车制造厂家正在开发配备自动驾驶系统的车辆,有几家承诺在未来一两年内推出用于高速公路运营条件下自动驾驶业务(SAE Level 3)。其它汽车制造商表示,这种有条件的自动化系统对于人为因素而言过于复杂,并且打算跳跃到较高水平的自动化系统,而完全不需要驾驶员。在这一点上,汽车制造商和供应商之间在战略方面没有达成共识。现在仍无法预测何时实现在任何地方、任何情况下完全自动驾驶汽车(SAELevel 5)。
显然,未来几年互联性会在汽车和移动领域发挥越来越重要作用,但目前还不清楚什么特殊通讯技术会更加贴切实际情况和普及流行。如果在2016年12月发布提出的轻型车V2V能力授权,美国可能会在V2V和V2I安全应用的大规模部署中发挥主导作用。汽车和技术公司以及政府承诺在基础设施和车辆方面为2020年基于专用短距离通信的V2V和V2I应用部署做出实质性努力。可是准确的时间表很大程度上要依赖于新的美国政府管理部门工作的优先顺序。欧洲国家和日本已经就创建必要的法律框架,在V2I基础设施投资做出承诺,并支持开发V2V的应用。工作进度局限于基于DSRC的互联性。第一批5G移动网络的推出,是目前4GLTE标准之后的下一代电信标准,将于2020年前后出现,5G预计将实现各种面向商业和便利的应用。5G是否能支撑住汽车协同和主动安全,至今还是个悬而未决的问题。