李克强：构建智能网联汽车的中国方案

文/本刊记者 段永利

车辆被称为是“改变世界的机器”，作为人类“衣、食、住、行”四大基本需求中“行”的重要载体，汽车产业是国民经济的主战场之一，也是国防现代化的国之重器，更是世界大国竞争的重要领域。当前我国汽车产业发展正处于转型升级、由大变强的关键阶段，坚持创新驱动，凝聚优势学科，建设产学研用相结合的协同创新体系势在必行。

近期，北京市智能网联汽车政策先行区为企业颁发了我国首批主驾无人的无人化示范应用道路测试通知书以及先行区智能网联客运巴士道路测试号牌，这标志着国内自动驾驶领域从测试示范迈入商业化试点探索新阶段。

作为“智能网联汽车”这一术语及其技术中国方案的提出者与推动者，中国工程院院士、汽车智能驾驶系统专家李克强长期致力于汽车智能驾驶系统动态设计与控制的理论研究、技术攻关和产品研发，攻克了“控制协同、结构共用、车云融合”三大核心关键技术，主持研制了“智能安全驾驶”“智能集成驾驶”“智能网联驾驶”三代系统装置，并实现其产业化应用。

率先提出智能网联汽车概念

我国是全球汽车产销第一大国，销量约占全球的30%，超过美国、日本、德国的总和，而车辆相关产业税收占比、车辆相关从业人员占比以及车辆相关产业销售额与全国其他行业的占比均超过10%。汽车智能化是跨产业领域的重大变革性技术，引发了世界各国激烈角逐，是目前学术界和产业界的研究热点。

从1980年如愿以偿成为清华大学汽车工程系的第一届本科生，到2000年申请获得清华大学“百人计划特聘教授”资格，李克强很庆幸能一直从事自己钟爱的专业，对汽车工程技术和汽车产业的发展有深刻的了解和认识，在从事智能汽车领域的教学和科研工作过程中，他也深有感悟。

由于其技术快速迭代且系统复杂交叉，大家对智能汽车涉及的许多概念尚未厘清，很多理解是过时的或片面的，李克强教导学生和团队人员，做研究首先是厘清概念，明确定位。比如自动驾驶、自主式自动驾驶、网联汽车、智能网联汽车等，它们可统称智能汽车，但各自的定义是不同的。其中，智能网联汽车及其英文缩写ICV（Intelligent &Connected Vehicles）就是由李克强团队提出的，它是基于移动互联技术与自动驾驶汽车相结合的新一代的智能汽车，是信息物理融合系统CPS（Cyber-Physical Systems）在汽车交通系统中的典型应用，是一种不同于单车智能的新型产品形态。而智能网联汽车技术是由单项技术和系统技术组成的，单项技术包括感知、决策、通信、定位等。因此，李克强经常指导团队，主张科研定位应在了解智能汽车相关单项技术的基础上，聚焦于智能汽车系统技术。

从中国工程院和中国科协最新发布的前沿科学问题及前瞻技术问题可以看出，低碳化、电动化、智能化、网联化已成为车辆行业的科技变革新趋势，这使得我们车辆工程学科的内涵也发生了重要变化，即它已成为一个集机械、电子、信息多学科的深度交叉的学科，未来汽车工业将进一步成为我们国家工业皇冠上的一颗明珠。

面临机遇与挑战，李克强带领团队一直在努力探索，提出“结构共用智能汽车系统新架构”“拟人化智能汽车多目标协同控制”“车云融合智能网联云控系统”，以及提出“智能汽车网联分级”智能网联时代汽车产业将出现新的产业形态——介于1级供应商和2级供应商之间的基础平台级供应商等新概念。李克强提出了基础平台级的供应商可称之为1.5级供应商，它们将生产出计算基础平台、车载终端基础平台、云控基础平台、动态高精度地图基础平台和信息安全基础平台这五大新型零部件总成，提供给1级供应商或主机厂由后者去完成最终的智能网联汽车产品。

此外，李克强还率先提出智能化和网联化融合的智能网联汽车概念。他认为，智能网联汽车已经脱离了原来传统汽车的限制，成为集汽车和其他交通参与者、道路设施、通信设备以及云端大数据平台为一体的信息物理系统。通过网联协同，可以降低对单车感知和计算的需求，也可以解决单车智能对交通环境信息利用的广度和深度局限问题。汽车作为网络互联的移动节点，还将带动智慧道路、信息通信、信息安全等协同发展，有力促进汽车与智能交通融合。

用产学研模式应对行业挑战

智能网联汽车是全球汽车产业的未来发展方向和战略制高点，它在我国的发展面临重大机遇和挑战。一方面，新一代信息通信技术与汽车相结合，推动汽车产业结构发生革命，为中国自主汽车产业的智能化转型升级以及发展适合国情的产业模式提供了重大机遇。另一方面，智能汽车涉及高新技术、产业及社会发展的诸多方面，已形成国家间的竞争，而智能网联汽车的核心“卡脖子”技术环节存在缺失会威胁产业安全，因此相关重要技术亟待突破。由于智能网联汽车是一个典型的信息物理融合系统（CPS），可以至少从两个领域开展创新性的研究和突破：一是以智能汽车为基础的信息物理系统的构型，二是在CPS架构下智能汽车的系统重构。

李克强认为，车辆工程学科的科研模式，特别是对智能汽车的研究，最宜采用“理论创新－技术突破－成果转化”三位一体模式。他在担任汽车工程系系主任期间，积极推动建立了聚焦科技成果转化的清华大学苏州汽车研究院，与校内的汽车安全与节能国家重点实验室形成整体研究体系。他的课题组在智能汽车科研方面，也按此模式开展相关工作。课题组老师和研究生，主要开展智能汽车系统动态设计与控制方面的理论和关键技术研究，在复杂系统动力学、智能决策与控制方向的理论研究和技术突破方面取得了一系列成果。

智能网联汽车由三大部分组成：新一代信息通信技术、汽车系统技术、将两者融合于一体的集成技术，若要真正意义上实现智能网联功能，三者缺一不可。而其中的两者融合一体化系统，是智能汽车的核心关键，其技术的定义和研究开发模式也与现有的产业不同。需要实现跨界协同、融合创新，加强汽车、交通、信息通信、人工智能等领域骨干企业的相互合作，补短板、强弱项，提升智能汽车创新链、产业链、价值链。

由于智能汽车的系统复杂性，跨界融合，团队合作也尤其重要。这些年来，李克强院士在带团队时，重视团队合作承担重大课题，同时也注重年轻人的进步和成长，先后培养博士后和博士生50余人。同时，他也支持毕业的学生出去创业，目前他的很多学生都已成为智能汽车研究领域的佼佼者，并先后建立了苏州智华、北京智行者、清智科技、启迪云控等在行业里具有影响力的高科技公司，这些企业也反过来支持着课题组的人才培养和科研发展。

李克强作为首席科学家参与组建的国家智能网联汽车创新中心，通过政产学研用相结合、跨界协同的模式，坚持“智能网联汽车行业亟需的前沿基础、共性交叉技术提供、技术转移扩散、首次商业化应用支撑”的发展定位，联合车企、ICT（信息通信技术）企业等不同产业领域的单位，建立行业亟需的“中国方案”的智能网联汽车信息物理系统体系架构、统一规范和协同机制下的自动驾驶场景库以及相关基础平台等，加强了技术链和产业链的协同创新。

提出智能网联汽车设计方案

构建智能网联汽车的中国方案，需要统筹智能网联汽车、移动无线通信、智能化道路、交通信息网络、大数据管理平台、信息安全等协同发展，是一项复杂的系统工程，首要的是突破“车路云网图”融合过程中的共性基础技术。

2022年5月28日，在中国电动汽车百人会主办、百度承办的主题为“智能网联汽车产业发展的法治环境与监管制度”高端研讨会上，李克强提出，突破“车路云网图”融合过程中的共性基础技术，构建智能网联汽车的中国方案。

从工业1.0的机械化到工业2.0的电气化，再到工业3.0的信息化，汽车工业每次都发生了重大变革，而以信息物理系统为标志的工业4.0时代，将使汽车交通系统在未来10到20年中发生革命性的变化。

李克强认为，这种变化可以通过提升四个方面的汽车基本性能来描述，“首先也是最重要的是，为了让汽车行驶更加安全，根据相关系统统计，目前超过90%的交通事故是由驾驶员因素造成的，驾驶员是汽车行驶过程中最不可靠的环节，因此，我们要研究汽车智能安全技术，让人们的出行更加安全有保障。其次，为了让汽车行驶更加舒适，我们要研究汽车的智能驾驶技术，这样就可以代替人类驾驶员，提高乘坐舒适性，让汽车变成温馨的移动空间。然后，还要研究汽车新能源、电动化及智能网联等技术，让车辆行驶更加绿色节能环保。最后，为了让道路交通更高效，我们要研究车、路、云一体化的信息共享和相互协同技术，通过智能网联通信手段，有效减少交通的拥堵”。接下来，分层解耦的基础地图、高精度动态地图的基础平台建设，是必须解决的重点。

目前，在“车”领域，我国企业正在积极加快关键技术与零部件研发产业化，包括电子电气架构、国产芯片、系统与功能软件、智能网联功能的加速规模应用等；在“路”领域，正持续加快智能化道路基础设施建设，强化车路协同场景应用；在“云”领域，各地方也在加大云控平台建设，推进网联应用和安全实践。但目前在建的数据平台多为1.0版，建议借鉴北京、上海、长沙等城市的方案，打通底层数据，这样才能支撑产业发展，实现安全治理与服务的一体化；在“网”领域，持续开展C-V2X技术研发、测试验证与应用示范；在“图”领域，积极应对地图领域发展挑战，促进高精度地图进入商业化应用。

截至今年3月底，示范区常态化开展测试和商业化服务的各类高级别自动驾驶车辆约300辆，累计发放乘用车号牌147张、无人车编码86个、卡车号牌4张，累计测试里程超过400万公里。示范区内已经开放自动驾驶出行服务商业化试点，累计服务人次超8万。

“以前上下班堵半个多小时都是正常的，现在经过荣京东街到科创五街经常是一口气过9个绿灯路口，路上省了不少时间！”前不久，北京亦庄智能路口引发大家热议。依托已基本完成2.0阶段建设的北京市高级别自动驾驶示范区，亦庄60平方公里范围内建设了332个智能路口。从“一路等待”到“一路绿灯”，这些智能路口在提升交通效率、改善群众出行方面，正发挥着积极作用，智能交通建设已初见成效。

汽车产业链复杂，未来智能网联汽车产业将通过多方协同创新，共同打造出全新的智能化移动交通工具，并在智慧城市大环境里有效地运营，从而推动智能网联汽车融合发展。通过智能网联汽车与各产业之间有机、深入的融合，可有力带动我国科技创新和产业发展。智能网联汽车落地后的商业模式丰富，将深刻改变人类的生活方式，也有利于带动未来城市实现转型发展。