一文看懂国内智能网联汽车标准体系建设

在上海举办的亚太汽车工程年会及中国汽车工程学会年会暨展览会上,中国汽车技术研究中心汽车标准化研究所总工程师王兆,作了名为“中国智能网联汽车标准体系建设及相关研究动态”的演讲,记者对演讲编辑整理如下。

智能网联汽车现在是一个全球的热点,应该说它是信息通信技术未来一个重要的平台,是汽车产业的未来,任何一个国家都不会放弃这个未来的战略重点。无论是欧洲、美国、日本、中国都在布局,而且是从国家层面、战略层面进行布局的,当然每个国家的情况不一样,过程是有差别的。

智能网联汽车相关的标准法规协调,也正在成为全球标准法规相关国际组织的工作重点,而且是以竞争性的姿态展开了,无论是联合国、ISO和IEC,都在开展与智能网联汽车相关的标准法规。而且这些组织都希望自己发挥主导地位,当然在这些组织下面有不同的行业相对应的标准化组织,也希望参与。

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(不多但都值得称道)。

第一个是自动驾驶分级,这已经成为全球凡是谈到这个话题必有的一个标准。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,这一点我特别推崇和佩服。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。

我国也非常重视智能网联汽车,这也慢慢上升到国家的战略层面。2015年我们发布“中国制造2025”,提出汽车低碳化、信息化、智能化的发展方向,在几个文件当中首次提出了智能网联汽车这个概念,还有节能汽车、新能源汽车,一起作为国家汽车产业未来发展的方向。

在这之后,又出台了一系列的文件,进一步强调智能网联汽车的发展,而且其中有些文件对智能网联汽车的标准体系建设也提出了明确要求,有更多的解决标准体系的问题。

关于智能网联汽车的理解和认识

智能网联汽车单车的目标就是实现自动驾驶,但更高的目标是涉及到车辆与车辆之间的协同控制,车辆与其他的交通参与者和人实现相互协调,这个时候已经突破车辆的判断,是交通或者城市方面了。

在这个过程中,也是人和车辆间驾驶控制权或驾驶责任转移的一个过程,随着自动驾驶的提高,人在驾驶中的作用越来越弱,车辆的作用越来越重要,最终是车辆或自动驾驶系统来控制车辆。

整个过程中车辆如何实现类人或超人的功能非常重要。类人是大家提得比较多的,最近马云提出了超人,就是超越人类,比人做得要好,这里有几个关键的点:

1、感知,即像人一样观察周围的环境和车辆状态

2、做出决策

3、像人一样行动

一个特别关键的是决策。决策的过程最复杂,尤为复杂的是有没有人一样的应变能力,这是其中的关键。能不能像人一样随机应变是最难实现的一个。

智能网联汽车涉及多个行业,包括汽车、信息通讯、交通等,还涉及多个部门。不同的行业、不同的部门看待智能网联汽车会有不同的认识。到今天为止,智能网联汽车叫什么名字还有争议,有行业叫的是智能网联汽车,也有叫智能汽车、互联网汽车、车联网,国外还有一个词叫互联自动驾驶汽车。

但名字不关键,关键是最终做成什么样。智能网联汽车已经来到了这个世界,就像小孩已经生出来了,跟谁姓、叫什么名字并不关键,最重要的是我们能不能把它养育好、发展好。这里面当然有行业的传统视角的原因,另就是不同的行业有不同的利益诉求,希望在其中发挥主导权。但尽量把它养大这是最关键的。

它有几个关键的因素:

1、技术

2、管理

3、法律

4、社会

技术分以下几点

1、自动驾驶等级的划分

SAE自动等级划分用的最普遍,它规了哪个等级是什么,什么角色介入之后发挥什么作用,但它有有一个点缺。从做标准法规的角度来看,我们是做车的标准法规,但SAE既规定了车干什么,又规定了人干什么。

作为技术标准,应该严格界定车在什么条件下有什么功能、实现什么性能、达到什么水准,这是应该规定的。至于说什么时候人介入,那是另外一个话题。所以,现在美国SAE标准,包括国内对应的等级划分有这样的弱点。

2、自动驾驶功能的完善

自动驾驶功能的实现很简单,就是纵向与横向,只要这两个能实现就行。但是完善是一个长期的过程,如何像人一样甚至比人还要好,在各种复杂的道路和交通环境、气候环境之下实现完美的功能,这是相当难的,过程相当长。

3、发展路径

这里面有两点,一个是智能网联汽车的智能化,一个是网联化,这两条路径就不一样。有的汽车行业说网联化是辅助的,有人说没有网联化就不行了,这一块儿的见解不太一样。也有人说网联就是另外一种传感器。

从一级做到五级自动驾驶,传统汽车企业做得比较多,也有像百度这样直接从上往下延伸的。还有一个点就讨论比较多,即三级自动驾驶到底是不是鸡肋?这块也有不同的看法。

4、不同的发展阶段

有人说五年就实现了,有人说要二十年,这其中可能既有纯技术的角度,也有因为大量热钱涌入之后的变化。大家需要从某个角度进行判断。

管理涉及几个方面

1、自动驾驶功能的测试评价。自动驾驶不是单纯的车,它是机器人了,怎么进行评价?

2、车辆的型式认定。现在的车都是有批文和制度的,在国内上公告,国外也有认证,以后如何去管理?

3、车辆生产一致性。以前是管硬件,现在软件也开始管了,软件升级了算不算一个车型?

4、在产车及在用车功能扩展。现在的手机三两天就升级,很多时候一年前买的手机升级后基本上也就不能用了,车显然不能这样,不会一年一换,三、五年换一次就算比较频繁了。升级之后如何去管理?升级是必然的,现在大家都在探讨OTA在线升级、无线升级等等,这又给现在的公安管理部门带来了一个问题,即在线升级按照硬件来讲或者是按照现在的法律来讲可能属于非法改造,这如何去管理?这些问题会回馈到了生产准入环节里面。

法律层面

1、法律法规的标准障碍。现行的法规体系都是基于现在的产品或者是以前的产品建立的,新的基础来了之后会不会产生一些障碍?

2、产品质量责任的界定。出了事到底谁负责?以前主要是硬件,主机厂负责,现在有些东西主机厂根本就不知道,拿过来就是一个黑匣子,软件都是零部件供应商给设计好的。谁负责?零部件供应商、软件还是硬件?还是匹配环节出了问?

3、交通事故的责任界定。自动驾驶之后,是驾驶人负责,还是车辆负责?有的企业已经说如果认定是我自己车的事,我的车来担责任,这是一个障碍。

4、缺陷产品召回的责任。

在社会层面

1、内里逻辑的伦理选择。在汽车领域的问题就是,遇到风险的时候是保护自己还是保护其他人,还是选择伤害最轻的那个?

2、基础设施的投资,特别是今后涉及到网联之后,有大量的基础设施投资。

3、人机共享道路交通模式。在相当长的一个时间,在完全无人驾驶时代到来之前,相应的措施就是人机共享,或者是有人驾驶和没人驾驶一起,这个过程如何去设计。

4、消费者认知认可度,会不会接受?

刚才提到了法律法规的障碍。前期应行业的要求在工信部的指导下开展了“智能网联汽车法律法规相关的障碍分析”,分析的范围是与智能网联汽车相关的全部法律以及汽车的强制性标准。我们分析的逻辑是以驾驶任务为核心,以现行的标准法规是不是允许汽车履行部分或者是全部的价值部分,如果是允许的,那就不存在障碍,如果是不允许的,那就是存在障碍,这是我们判断的基本。

另外,针对分析的结果我们提出了不同的方案,有的是建议豁免,有的是建议快速修建,有解释不清的建议给立法解释。

从未来的技术发展角度考虑,我们提出了一个功能相当或者是效果等同的原则,结构不一样,只要它能够实现同等功能或者是更优的功能,或者是达到更好的效果,那么就认为这个技术是可以的,为更多的新技术应用创造价值。

我们也发现了现在有不少的法律法规对智能网联汽车还是存在不少的障碍,大家可以看我们的报告。

智能网联汽车标准体系建设方案

我们提出了《智能网联汽车标准体系建设方案》,它是按前面的逻辑来,以驾驶任务为核心,以自动驾驶系统辅助或者是替代驾驶员执行驾驶任务这个逻辑展开,我们分为四块:

1、基础的标准,如定义和术语。

2、通用规范类标准,主要是驾驶的分级、人机界面、功能安全、信息安全。

3、产品技术类,按照价值、决策、驾驶辅助、自动驾驶。

4、相关标准,包括通讯协议等。

另外考虑到智能网联汽车不仅仅是车自己的事情,还涉及到其他的一些行业,我们从车的角度对其他行业的标准体系建设去做一些建议,这个是密切相关的。

我们这个体系逐步在进展,工信部和其他的行业正在做的是其他的,比如通讯或者电的标准体系,现在应该还在征求意见阶段。

功能安全标准体系的建设

另外一个非常关键的是,我们在加强功能安全标准体系的建设。功能安全不是一个新话题,很早之前智能标准里就有,汽车的智能系统要求是双回路的,一条回路失效了之后,另外一条回路能够保证车辆能够实现基本的性能,这个比较简单,还没有设计。

现在车辆智能化程度在提高,车辆的功能安全也非常重要。目前我们已经完成了26262(ISO 26262《道路车辆功能安全》国际标准)向美国标准的转化,针对26262里面规定不够详细,对各类系统的规定没有具体的操作这块,我们也是按工信部的要求提出了三个标准的重点:

1、制动

2、转向

3、电池管理系统,加强功能安全标准的建设

前两个与自动驾驶密切相关。

信息安全

信息安全是给车辆插上了翅膀,让它能够飞翔,让它能够感觉超视觉之外的信息,能够更早地做出判断和决策,甚至在路径规划和全无人驾车中是必不可少的。

但它在有这些优点的同时,也能被一些不良用心或者是非法的操作带来威胁。在这种情况下,我们也提出了一个信息安全的子体系,它还是以车辆为主,既有车也有车与外界进行通讯过程当中的内容,还涉及到云端或者是其他设施。这个方面可以从评、防、测这三个角度促进。

1、评价,估计有哪些地方可能会存在风险

2、采取相应的防护措施

3、评价这些防护措施是否到位

其中还针对感知、决策、控制等不同的阶段,去出台相对具体的技术标准。如远程升级等等具体的业务场景,也把它纳入进来。针对场景调节之下的信息安全评价也有相对的标准,既有通用的,也有特殊场景的,还有特定的功能与性能的。

为了更好地做好智能网联汽车标准体系的建设,我们在工信部国标委的支持之下,成立了智能网联汽车的管委会,目前这个管委会已经是报给了国标委。

为了更好地辅助或者是更好地借鉴相应的情况,我们现在是设了几个专项工作组:

1、ADAS工作组

2、信息安全工作组

3、今年年底我们还会专门成立一个自动驾驶标准的研究工作组

前面都是标准工作组,意味着会有标准制定的任务。但自动驾驶这块我们会先着重研究,因为自动驾驶很多技术和方案还在发展过程中,制定标准过早可能不见得合适,要先研究,条件成熟了会制定标准。

前面提到的智能网联汽车在快速发展的过程中,国际上的标准法规协调活动也在快速地进展,我们同步组建了两个小组。

1、国际标准法规协调的专家组。它主要是组织国内企业参与联合国的国际标准法的协调活动,我们已经公开发函了,但遗憾的是这个领域还是太缺专家了,特别需要国内的汽车或者是其他相关行业的骨干企业参与进来。

其实条件也很简单:懂技术、懂外语、熟悉规则、服从组织管理。

2、我们需要跟国际上交流,专门设立了一个海外专家咨询委员会,包括相关单位、外国的国际组织和政府、国外的权威机构、骨干企业我们都会邀请。请他们从不同的角度分析各自国家和各个组织已经有的经验,为中国智能网联汽车标准体系的研究和建设提出意见,使我们的体系更加完善。在能够解决国内实际问题的同时,能够与国际相协调,并为国际上的相关标准法做出贡献。

我们工作的重点:

1、落实智能网联汽车标准体系建设任务,这个是体系规划里提出来的。目标很宏大,即2020年建设基本的标准体系,能够支撑ADAS和低等级的自动驾驶,现在我们已经启动了10项,这周还会发文再启动10项,明、后年再启动10项,大概30项。

2、到2025年大概制定100项以上的智能网联汽车标准,系统建设能够支撑全面的自动驾驶评价的智能网联汽车标准法。

测试评价研究

开展智能网联汽车测试评价的研究,前面提到了这个话题:

一方面:建立适应自动驾驶汽车的全新测试方法和评价体系。

现在的车是有人控制的计算机组,就是一个机器,而未来在无人驾驶到来的时候,人类没什么事了,上车可以睡觉,自动到达目的地。在这种情况下,车辆是能够拥有智慧的感知、决策和自动执行功能的,就是一个机器人。

现在的车辆评价都是基于特定的条件去执行特定的效能,看它是否能够达到规定的行为要求而判断的,未来这种情况肯定是不适应的。

这样的场景显然不是单一场景能够实现的,要在各种情况之下都能实现,场景比较复杂。它的功能评价是全方位的,不能单一要求感知、决策或者是控制,而是一个综合平台的过程。对它的评价指标也应该是全方位的,在自动驾驶的过程中出现一些意外的操作也是需要考虑的。

另一方面:研究提出智能网联汽车的管理建议。

原有的汽车都是以硬件、系统为基础建立起来的,未来在智能网联或者是自动驾驶汽车当中,软件的比重越来越大,以前是硬件为王,现在是软件定义汽车。管理部门、汽车工业管理部门,对未来产品的质量管理部门、公安管理部门,都要一起做这方面的工作。

参与国际层面的标准法规的协调

我们现在是两条腿在走路,一个是联合国层面的车辆法规协调论坛。本身原有的组织都在开展相关的法规协调活动。现在又成立了一个专门的拓展组织,原来叫ITS的工作组,现在进一步拓展成ITS/AD,加上了自动驾驶,这一块儿展开了一系列的工作,包括自动驾驶等级的划分,自动转向功能的实现等等,相关的法律正在协调中。信息安全也专门成立了小组来推进。

二是在ISO层面,有两个标委会。一是我们对应的TC22,还有一个是智能交通对应的TC204,都在开展各方面的工作。这两个小组联合在开展一系列的合作开展标准的研究,目前也已经提出了一系列的重点工作,包括自动驾驶的等级重新界定、美国SAE信息安全标准转化、自动驾驶相关的布局等等,涉及到一系列的标准。

最后希望有优秀的同事作为中国的专家团队参与更多的国际协调。这一方面是我们去借鉴国际的经验,同时也向国际社会分享我们的成果。为中国智能网联汽车未来走出去创造一个比较好的、健康的、有利于我们的国际标准法环境。