同濟大學朱西產：道路交通“零愿景”——汽車變革的動力
責編：rhliu ｜2016-11-11 14:57:33朱西產：大家好，我是來自同濟大學汽車學院朱西產，我一直從事汽車安全技術的研究。我從事汽車行業工作三十多年，我自己的工作中感到汽車行業和互聯網行業一直像一條平行線一樣，是互不關聯的。
但是今天一個從事汽車研究工作的人來到了互聯網大會上，汽車和互聯網已經開始交叉。互聯網和汽車的結合，我們最早聽到的一個名詞是車聯網。
十年前，互聯網行業以其世間萬物必互聯的信念，興沖沖地要擁抱汽車，但十年多過來，車聯網好像沒有發揮多大的作用，這里有可能互聯網經濟里要萬物互聯，把人和人連起來，電腦連起來，更多的是解決兩點的經濟。
汽車和互聯網的結合，將來要解決的問題和商業模式可能并不相同，我們的互聯網和智能手機可以把它的主人粘在一起，一天十多個小時粘在網上，如果把你跟你的車一天十個小時粘在一起的話，就不可思議了。
我們需要的是汽車的智能、汽車的網聯，我們要做到的是讓人和車盡快地分離。所以互聯網+汽車，要解決的問題一定是解決道路交通的痛點。
道路交通中最大的痛點是什么？環保，有國際壓力。道路交通安全是考量一個國家政府管理能力重要的指標，道路交通如果過度擁堵，老百姓生活不方便，所有的用戶對汽車不滿意，道路交通是我們汽車行業面臨的痛點。
像環保、交通事故這些汽車社會的公海，我們純粹從汽車角度再怎么研究也發現解決不了，我們的目標是想實現“零愿景”，即零排放和零死亡。現在我們開始思考新的解決途徑。
如數據顯示：汽車工業依然火爆，今年肯定比去年產量又會上升，金九銀十，所有的汽車廠產量都在上升。但是在繁榮的背后，我們看到石油的進口，中國石油進口依賴度到2015年已經超過60%，汽車也是石油最主要消費的方向，也是一個移動的污染源。
交通事故已經成了嚴重的社會問題，衛生部統計數據：中國一年死于交通事故的超過20多萬人，公安部統計數據大概6.8萬人。道路交通使用環境越來越惡化，擁堵、停車難。
解決之道。技術對策——電動化。大家說電動車不好用，但是從環保的壓力，在碳排放壓力下，我們不得不選擇電動，智能化：提高安全性，實現零傷亡、零事故。
網絡化：改善汽車使用的方便性，提高道路交通的通行能力，是否能通過充分的網聯來解決電動車充電難蓄時里程的憂慮問題等等，這個解決辦法不得不主動地采用互聯網技術，通過萬物互聯，把車聯進整個智能社會里去，才有可能實現。
零排放的實現。這些車型都已經進入到我們的生活，從強混開始，對節能排放有巨大的貢獻；插電式混合動力進一步使得汽車和電網發生關聯，這時候有新能源的概念，風能、太陽能等等綠色能源可以用于道路交通。
增程和純電動，在政府補貼推動下已經具有一定市場規模，以單體存在的電動汽車里程焦慮、充電焦慮依然困擾，所以銷售并不是很好；電氣化以后，最大的好處是這些非碳的綠色能源可以用于道路交通，來降低我們對石油的依賴。
國際公約對大氣中溫室氣體控制的要求，從最早的哥本哈根協議到現在簽訂的巴黎協議，國際社會對溫室氣體排放在進行控制，要把溫度的上升控制在1.5攝氏度到2攝氏度。
在分解過程中，對汽車的要求，從2000年開始到現在，內燃機、高效汽油機和高效柴油機要節能30%左右，已經達到了，再進一步節能減排，要依賴于混合動力。
如圖，純電動汽車對節能減排的貢獻非常大，今后更多的要依賴電驅動來實現這個排放。國際有國際公約的壓力，這次巴黎協議，中國、美國都已經成為協議國，我們要向國際社會承諾減排。
國內五部委已經制定了燃油消耗量的要求，這對汽車廠實現難度比較大，百公里5L，所有汽車廠平均燃油量到2020年到達到5L的目標，大家都開車，知道這個數字比較難，沒有電動的話，基本上無法實現。
道路交通安全面對的問題。現在我們裝車安全技術主要在碰撞安全和ABS、ESC等這些保證車輛急剎車時穩定性的一些技術，在這些技術引導下，我們發現交通事故依然非常普遍。
現在五星安全車其實已經裝備了安全車身、安全帶、安全氣囊以及ESC，但是在這五星安全車的情形下，由于駕駛員的疏忽，駕駛員駕駛技能存在的一些缺陷，以及違章等等因素，依然全球有120萬人的交通事故死亡數量。
傳統的安全車必須要配一個理想駕駛員才能實現安全，但是我們終于發現駕駛員真的不是理想駕駛員，駕駛員有很多缺陷。
我們進一步提升安全性，需要從交通事故的治理到治理危險，甚至怎么能克服駕駛員的疏忽，相應的技術，從被動安全技術提升到初級的智能安全技術，更依賴自動駕駛。
ADAS駕駛輔助系統，雷達攝像機輔助駕駛員進行觀察，如果遇到問題的話，做自主的緊急剎車。ADAS能夠實現初步智能，當有危險時，駕駛員沒有專心開車，發生危險的時候，其實開車的時候這種分神是經常的。
這輛車上的AEB自主進行剎車，是由車輛的智能系統發現危險，并且果斷實施的剎車動作，避過了一場人間慘劇。這樣的技術現在已經普遍裝車。
從去年開始如果不裝備AEB的話，歐洲已經不能給這輛車冠以五星安全車的桂冠。我們國家會把AEB測試納入五星評價中，這樣的安全技術馬上會進入我們的汽車。通過標準NCAP強制實施。
車上的雷達攝像機可以把看得見的危險幫助駕駛員避免掉，但有很多危險是看不見的。駕駛員人眼沒有透視能力，裝在這個車上的雷達攝像機也沒有透視能力，怎么讓車有透視能力，怎么有潛力眼呢？這時汽車和網絡發生了關聯。
如圖，由于左前方車輛的遮擋，駕駛員并沒有看到橫穿路口的這輛車，發生了側面碰撞，這樣的危險我們依賴雷達攝像機可能起不到作用，進一步用車間通訊來提升安全性。
美國已經提出采用短途無線通訊DSRC來實行V2X，每個車都把自己的位置以每秒鐘10次的速度廣播出去，其他車輛收到這個信息之后會知道自己周邊哪輛車有可能和它發生碰撞，而提前提醒駕駛員，這樣的技術美國準備強制性法規來推行。
相同的技術在歐洲和中國，道路交通的通訊網絡會采用更廣義的車聯網，即現在所提的兩個技術路線支撐，車輛必然要互聯，到底是用DSRC還是用LTE-V（音），在中國很可能我們的技術路線會走向廣義的車聯網。
廣義的車聯網不僅能夠在300米范圍內來解決這些馬上會發生碰撞交通的緊急情況，并且在更大的范圍內能夠通過云端來為汽車進行更多的服務，所以V2V在車聯、網聯事情上，采用廣義的車聯網，用LTE-V（音），未來再上升到第五代無線通訊，應該有更廣闊的的應用前景。
這是在歐洲方面一些企業已經做出來的應用，通過云端服務，會把街邊道路情況及時通知路過這個路段的車輛，通過這些服務來進一步提高安全性。在高速公路上，一旦會有下霧天，就會發現有連環的撞擊事故，前兩天上海又發生一起九車連環撞，如果通過云端服務是能夠很好克服的。
由于大霧，靠人的眼睛來發現，發生這種惡劣天氣的話，很難避免在高速公路上連環撞，只有采用云端服務，才有可能提前1公里、提前2公里就告訴這位司機前方發生了什么，能夠及時采取措施。
我們認為現在要駕駛員專心致志地開心已經越來越困難，比如開車時要用一下手機，這個事情已經非常普遍，打個電話就更普遍。但是這些動作對交通安全是非常有害的，道路交通安全引發事故的因素已經從過去違章第一位的闖紅燈、超速，現在讓位給了開車打電話，成為引發事故最主要的原因。
自動駕駛，一種方式，前面有頭車情況下，把道路的復雜度降低一些后，跟在這個車后面的這些車就可以做點別的事情，這樣一個創意能夠提高安全性的同時，也符合長途開車的需求。
跟在后面的車想做什么就做什么，尤其在高速上行駛時，還可以節能，車輛之間距離近了以后，風阻會下降。這樣的功能，汽車行業已經基本做好準備，在近五六年內完全有可能使用。
去年上海車展時，紅旗H9在同濟大學校園里面向媒體演示了編隊行駛。沃爾沃有一個專利，這個車明年開始會進行道路公共測試，可以雙手離開方向盤。特斯拉雙手離開方向盤發生了事故，引發了對自動駕駛深層的思考。
但是這樣的自動駕駛是駕駛員非常需要的一種功能，我們在開車時遇到緊急的事情，有些郵件要處理，微信要處理，這時候如果有一輛這樣具有部分自動駕駛功能車輛的話，不妨把駕駛任務交給汽車，自己去把這個信息處理掉，然后再回來專心開車。
我們如果有先進的碰撞安全技術，有初級智能的駕駛員輔助，如果再裝上千里眼V2X，最終這個車如果具備部分自動駕駛或完全自動駕駛功能的話，這個“零愿景”是能夠實現的。
用電動、智能+網聯可以實現我們的“零愿景”，能夠解決道路交通的痛點，汽車行業和互聯網之間的結合是雙方的，不像當年的車聯網，是互聯網企業一廂情愿，到最后這場戀愛沒有結出什么果實。
現在智能網聯，互聯網行業和汽車行業同樣熱烈，汽車行業在做互聯網，互聯網行業在造車，另外是雙方合資在做融合，這將引起一個革新，甚至是革命。在汽車社會和信息社會同步進入的時候，兩者的結合也許會產生化學反應，能夠從互相的矛盾變成共融以后，產生一個新的汽車社會。
現在車聯網重新熱起來，ADAS駕駛輔助系統即將成為標準的配置；V2X，汽車工程學會正在起草聯盟標準，通過標準化以后，車輛之間可以互聯；自動駕駛是我們對汽車智能熱切的希望。
“互聯網+”一些成功案例。智能手機徹底改變了我們的社交方式、商業模式和支付方式，它的成功有沒有可能在汽車智能化中得到改進。
如圖，這是一個電動無人駕駛O2O服務的結合體，從Google做的這個模型里也許能看到汽車社會的未來。從傳統的產品到初創產品，現在的電動車大家說難用，很多初創產品都像一個丑陋的毛毛蟲，當年的大屏機被功能機嘲笑，認為這怎么可能，不好用，但是等到智能網聯加上一些跨界創新以后，可以看到智能手機把傳統手機徹底打敗。
所以電動本身不會引起大家的興趣，解決不了大家的剛需，但是加上智能網聯以后，純粹用電池技術來解決電動汽車的充電難和蓄時里程的焦慮可能有困難，但是互聯網可以把這些碎片化的服務應用進行組合，也許能夠通過共享可以讓電動車成為主流的車型。
現在我們討論更多的是網聯和智能之間的融合。網聯的應用，現在分時租賃已經在各地增長中，EVCARD首先誕生在上海的國際汽車城，我自己也是EVCARD的用戶，的確能夠很好解決中短途的一些星城。
150公里的蓄時里程對一個私家車的應用是不夠的，但是即便上海這么大的城市，100公里左右的蓄時里程完全能夠滿足單程需求，通過分時租賃方式，上海現在EVCARD已經有5000輛車，1500個網點，并且還在增加，公共充電樁大量使用，用戶體驗會越來越好，用戶增長很多。
這一輪的改進，我們已經不能借助于鋼鐵、混凝土、汽車制造、修路，而是要采用信息和通訊技術來改變我們的汽車社會。
在信息城，智能汽車有很多信息，智能交通時給道路充分的信息化，智能家居、智能電網、智慧城市，這么多的信息，再加上互聯網的云端服務，通過通信，有4G、DSRC、LT-V和未來的5G，通過這些通訊連接起來以后，在道路交通中我們主要關注五個方面的應用。
提高道路交通安全，安全是道路交通了第一痛點，必須解決；改善駕車體驗，自動駕駛能讓人打電話、開車時看微信，就憑這個應用，這個車加10萬、20萬，有人用；提升電動汽車使用方便性，實現節能駕駛。
智能網聯汽車將從現在靠車載雷達攝像機自主式智能邁向更高智能程度的網聯式的智能，網聯式的智能就要和互聯網發生高度了融合。
中國汽車工程學會上個月年會上發布了智能網聯汽車技術路線圖，如圖可以看到，到2020年就會有一些自主與網聯環境感知融合，能夠在較復雜工況下實現自動駕駛的技術。
我們國家提出自動化程度分級，一級和二級還是駕駛輔助，從三級以上，車輛的自動駕駛能力將承擔自動駕駛時的安全責任。
現在的產品都是第一級，通過網聯輔助信息交互，把網聯信息交給駕駛員，但是逐漸在提升，到了第二級，網聯信息、互聯網通訊進入車內的信息將控制本車，到第三級，將協同控制，是對一個局域的交通信息進行聯合控制。
智能網聯乘用車里程碑，也許一些高速公路的自動駕駛、協同式車隊的駕駛等技術在今后五年內就會進入我們的生活。
這五級分級里，0、1、2主體由人來駕駛，從第三級開始轉向以車輛自動駕駛為主。現在自動駕駛產品基本上集中在二級、四級、五級，躲過了三級。在這個定義里面，第二級的自動駕駛，駕駛員還不能脫離駕駛，還是要專心開車。
到了第三級以上，現在認為至少要加一個激光雷達或雙目攝象頭來提高環境感知能力；到第四級一定會有云端服務，要地圖進入到自動駕駛汽車的駕駛中；第五級高度依賴云端的數據服務。
現在很多企業已經躲過了第三級，互聯網企業以革命的方式進入，直奔第五級，汽車行業現在正從第二級跳過第三級，做第四級的自動駕駛。
第三級，駕駛員和車之間的責任關系不明，什么叫睜只眼閉只眼？車可以操控、可以不操控，很模糊。所以如果在標準上不進行更細致定義的話，第三層級的自動駕駛系統將沒有產品。
現在市場上的車輛，L1級的很多，偏離車道線的報警，碰撞報警等等，這些已經非常多。L2級，現在很多車廠車型里面也有，有車速的巡航控制能力和車道保持能力。
這種車，尤其在高速公路上已經具備一定的自動駕駛能力，但是環境感知能力還是有缺陷，從特斯拉情況來看，它對停在路邊的這些車不太敏感，對大型車輛也不太敏感，還需要再加強感知能力。
L4級，在車隊行駛和具有地圖服務、網絡服務的層級更高的自動駕駛。無人駕駛，我們過去一致認為不大可能這么快進入我們的生活，但是在金融界大力的推動下，無人駕駛出租車在新加坡和匹茲堡上路了。
各個企業也紛紛推出自己無人駕駛出租車的時間表，我個人認為有很大的難度，這取決于人工智能的發展。人工智能從六幾年提出來以后，一直在上升、下降，現在是一個上升期，會不會掉下來，我個人認為可能會有一個波折。
充分網聯化。要解決汽車社會的兩個痛點：環境污染和道路交通安全，我們急需要網聯。達到第一級網聯程度的車載信息系統，網約車，以及真正能稱得上共享出行的EVCARD分時租賃，已經開始在應用。
更高程度的網聯。這是通過網聯信息，對本車進行控制以后，過路口的設想，通過網聯，車輛之間知道自己所處的狀態，來及時對本車進行控制，能夠安全通過路口。
現在在城市里的交通安全強烈依賴于紅綠燈，恰恰因為這些紅綠燈，把非常寶貴的城市道路的通行能力下降，紅綠燈增加了車輛等待的時間。為什么有那么多愿意闖紅燈的人，因為他看周邊沒有車、也沒有人，為什么不能走。
但是這時候闖紅燈就可能引發你看不到的危險。如果有了網聯、車間通訊、車路通訊，如果所有的危險都是可知的情況下，其實我們是否可以有更好的方式來提升城市內道路交通通行能力。
根據以上介紹的，通過充分的網聯以后，可以讓汽車社會更美好。現在工業化程度已經做好了一些準備，急需要的是信息和通訊技術來驅動未來智能網聯的汽車社會。同時對我們國內的創新機會來說，從信息角度來說，依賴激光雷達、SAR成像雷達、雙目攝象頭、77G雷達、24G雷達、單目攝象頭等。
涉及工業化部分，在國際上的水平不算太高，但是在高精度定位方面，北斗遠遠超過GPS。我們國內通訊能力從2G落后、3G跟隨、4G同步，從國策角度來說，提出5G領先。
國內的互聯網企業也不比國外同行差，高精度地圖等各方面技術水平和國際幾乎同步，甚至有其特色，所以這兩個齒輪第一個表示智能網聯汽車對道路交通的創新，需要信息通訊技術的驅動；第二個信息通訊技術在國際上有相對的優勢。
按照我們前面的說法，從功能安全角度來說，汽車充分地和互聯網融合以后，能有一個達到“零愿景”的理想解決方案，但是把功能安全問題解決了，充分互聯網以后，也許會帶來信息安全問題。
其實智能手機解決了我們很多問題，數字銀行、網上銀行也解決了我們很多問題，但是當普及了以后，我們突然發現出來了電信詐騙，雖然沒有直接要人命，但也幾乎間接要了人命。
信息安全如果在汽車和網絡發生連接以后不加以注意的話，還不是間接要命，有可能是直接要命。至于將引發新的問題如何解決，這方面我不是信息安全的專家，在這個領域也還沒有大量的研究工作，今天其他嘉賓也許會給出解決答案。謝謝！