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朱西產(chǎn):5G助力新四化,迎智能汽車革命

2021-12-14 09:44:41 作者:問答叫獸

8月20日,由中國汽車工業(yè)協(xié)會主辦、承辦的“818中國汽車新消費論壇”在線盛大舉行。同濟大學汽車學院教授朱錫燦發(fā)表了演講。他說:汽車行業(yè)的舊價值體系正在崩塌,圍繞未來汽車的新價值體系正在構建。就像我們已經(jīng)看到的智能手機的魔力一樣,也許再過五、十年,我們就會迎來全新的智能汽車,而這場技術革命的速度可能會超出我們的預期。100多年前,汽車取代馬車只用了13年,于是這場顛覆性的技術革命就來了。以下是這次演講的記錄:

更多精彩視頻,均在車載家庭視頻頻道。

我是同濟大學汽車學院的朱-陳,今天我想討論的是移動性即服務,即MaaS和未來的城市出行。

中國正處于高速城市化進程中,汽車市場需求十分旺盛。下面兩張圖展示了過去十年城市化進程和汽車市場的快速增長。

隨著汽車進入家庭,快速的城市化加速了中國的汽車工業(yè),但汽車與城市的關系是不可持續(xù)的。汽車進城入戶后,帶來了交通擁堵。2021年以來,全球汽車產(chǎn)量開始轉(zhuǎn)向下行,2021年我國汽車年產(chǎn)量達到峰值2994萬輛。2021年后,汽車進入負增長。

私家車在城市出行難,開車停車難,所以現(xiàn)在汽車已經(jīng)進入負增長階段。在全球汽車負增長中,有一種車型進入了高增長階段,那就是新能源汽車。從全球電動車銷量趨勢來看,首先中國市場迎來了高速增長。從去年開始,歐洲市場成為全球電動車增速最高的市場,因此汽車行業(yè)正在經(jīng)歷一場革命,有人將其解讀為百年一遇的出路。這個出路是能源革命、5G通信、人工智能三大基礎技術革命帶來的,這三大基礎技術將是驅(qū)動下一階段經(jīng)濟發(fā)展的三節(jié)車廂。

汽車現(xiàn)在有多好?還是不好?傳統(tǒng)汽車企業(yè)正經(jīng)歷產(chǎn)能過剩、銷量下降、利潤下降,但就在這個檔期,新的造車力量涌入汽車行業(yè)?,F(xiàn)在汽車行業(yè)誰都活不下去,公司的銷售業(yè)績和市值都出了問題。

實際上,新造車企業(yè)的產(chǎn)銷量不到1%,99%以上的市場在傳統(tǒng)車企。傳統(tǒng)汽車占據(jù)了99%以上的市場,但它們已經(jīng)失去了市場價值,所以全球汽車行業(yè)處于如此混亂的狀態(tài)。

汽車工業(yè)必將迎來一場新的革命,我稱之為汽車的“新四化”。首先是碳排放帶來的電氣化,然后是智能化、網(wǎng)絡化,以及適應未來城市出行的共享化。尤其是在這些國際大城市,基于中國和歐洲已經(jīng)進入新能源汽車高速發(fā)展市場的情況,我們可以看到今年美國也開始考慮是否要讓汽車行業(yè)全面電氣化。

因為美國想加入國際碳排放協(xié)議,美國也不得不考慮汽車電氣化。美國認為自己在汽車電氣化領域已經(jīng)落后。目前,汽車電氣化的關鍵是動力電池?,F(xiàn)在汽車動力電池容量的80%在中國。因此,在汽車“新四化”中,“汽車電氣化”的第一場戰(zhàn)役已經(jīng)打響。在中國政府的布局下,在汽車電氣化的戰(zhàn)役中,我們暫時做得還不錯。

當然,除了純電動汽車之外,電氣化還有另一個不確定性,那就是燃料電池和氫能之后會發(fā)生什么,目前還不確定。

進入這個行業(yè)的新造車勢力瞄準的是智能。目前傳統(tǒng)汽車完全由重要人物駕駛,需要一個理想的駕駛員。這個司機要專心開車才能保持安全,但這樣理想的司機其實是不存在的。我們需要一輛能容忍司機疏忽的汽車。這款車有一定的自動駕駛能力,在市場上有較大的需求。

第三場可能在五年后開始的主要戰(zhàn)役是分享。大家都會說出租車和網(wǎng)聯(lián)汽車不是共享汽車?是的,但是目前,很難完全用傳統(tǒng)出租車和司機駕駛的網(wǎng)上汽車來取代私家車。但是如果這輛出租車完全自動駕駛會是什么樣子呢?我們會放棄購買私家車嗎?因此,隨著自主駕駛程度的提高,城市共享出行也將發(fā)生質(zhì)的變化。

因此,圍繞智能化,汽車三大戰(zhàn)役或汽車新四化將進入新的篇章。我們的智能生活需要智能手機和智能汽車。現(xiàn)在我們基本滿足于智能手機,但是對于智能汽車,大家都會說有ADAS系統(tǒng)和駕駛員輔助系統(tǒng)。這不是已經(jīng)很聰明了嗎?在毫米波雷達和攝像頭環(huán)境感知傳感器的支持下,這樣的初級智能汽車實際上并不能吸引用戶。我們需要什么樣的智能汽車?

新造車勢力提到的L3還不能稱之為無人駕駛。這車還是有司機的,但是和傳統(tǒng)的汽車司機相比,這個司機有一個優(yōu)勢,那就是你可以疏忽大意。如果你不想開車或者有事情要處理,可以把駕駛權交給車,分心的司機或者不理想的司機也可以安全舒適地駕駛和控制這輛車。這是我們需要的智能汽車。

如何才能實現(xiàn)L3級智能自動駕駛汽車?圍繞自動駕駛,汽車的電子架構發(fā)生了變化。過去嵌入式電子架構失敗,應該采用計算能力更強的架構。過去,步行速度不夠。需要以太網(wǎng)和人工智能算法來主導新一代智能汽車的自動駕駛算法,以及激光雷達、高精度地圖等。最典型的就是特斯拉。特斯拉以其電力和更強的自動駕駛能力而聞名。

所以我們想要的是有自動駕駛能力的車。在SAE J3016中,L0、L1、L2只能稱為輔助駕駛,L3、L4只能稱為自動駕駛。人們需要的不是只能輔助駕駛的汽車,而是高等級的L3、L4自動駕駛汽車,這是我們對未來汽車的需求。

L3汽車開發(fā)有多難?除了電子架構的改變,更多的環(huán)境傳感器和高計算能力,還有安全長尾的問題。比如特斯拉就是目前自動駕駛領域最強大的量產(chǎn)車。這款車在正常使用中也得到了用戶的認可。用戶會使用它的自動駕駛,但我們不知道它什么時候會發(fā)生交通事故。所以L3自動駕駛汽車的安全長尾問題就是最近提到的預警功能的安全性,將自動駕駛的場景分為一、二、三類。第一類是已知的安全場景,第二類是已知的不安全場景。這兩類都可以在開發(fā)過程中進行測試和評估,但難點在于第三類,稱為未知不安全和未知不安全場景。

這是特斯拉事故的視頻。對于這款智能車來說,感覺不到掃地機。它不知道這輛車的存在。當然不會剎車,所以撞上了。那么自動駕駛汽車發(fā)展到什么時候會出現(xiàn)這個問題呢?到目前為止,我們還不知道。

目前國際上的做法是采用迭代開發(fā)的方法,先搭建L3、L4高檔自駕汽車的新電子架構搭建硬件,然后交給用戶,讓用戶在使用過程中發(fā)現(xiàn)它們存在哪些漏洞,也就是第三個未知的不安全場景,然后通過這種迭代的方式進行開發(fā)。

有個問題。我們應該把一輛安全的汽車交給用戶。這難道不會讓用戶成為你的測試者嗎?要知道,當用戶過于信任這款車的時候,就會出現(xiàn)很多問題,比如特斯拉發(fā)生的事故,有的人可能會睡著,有的人甚至會從前排駕駛員的位置跑到后排位置,因為他完全相信這款車。這輛車通??雌饋硐褡詣玉{駛汽車,但仍然有第三種未知的不安全場景。一旦發(fā)生這種情況,如果司機不能及時監(jiān)督,就會發(fā)生交通事故,所以這是一個自駕難的地方。

即使是L3,還有很多問題需要解決。L3改造了一輛車,但L3車能改變城市交通嗎?

正如我前面所說,隨著汽車的增加,城市可能會因為交通堵塞和停車困難而無法可持續(xù)發(fā)展,汽車行業(yè)也是如此。L3解決了一輛車的問題,讓不理想的司機可以安全駕駛,同時也提高了駕駛的舒適性。但是L3汽車能改變城市交通和我們的出行嗎?你能解決城市的道路交通擁堵嗎?你能解決停車問題嗎?似乎解決不了。

因此,人們需要更高水平的自動駕駛汽車,即無人駕駛汽車,它可以徹底改變一個城市的交通,改變我們的出行方式。一旦無人駕駛汽車出現(xiàn),共享出行才是與私家車競爭的真正能力。

這里有一個問題。剛才我們說L3這么難。能否實現(xiàn)L4的無人駕駛?無人駕駛技術成熟的狀態(tài)如何?這張表是加州政府每年發(fā)布的一份關于測試期間無人駕駛汽車分離的報告。它給出了一個指標,稱為每次分離的里程。在這些無人駕駛汽車的道路測試中有一名安全官員。如果開車沒問題,安全員也不用在意。但是,如果出現(xiàn)問題,安全員應及時干預,以避免無人駕駛測試車輛發(fā)生事故,并確保其安全。這個指標叫做一次分離的平均里程。

該指標通過將這些測試車輛的總測試里程除以每年的接管次數(shù)獲得。一趟的平均里程基本可以描述無人駕駛汽車的技術成熟度。2021年百度在美國獲得第一名,一趟的平均里程已經(jīng)達到了1.8萬多英里,還是蠻牛氣的。像百度、Waymo這樣的頭部企業(yè),與背后的企業(yè)還有巨大的差距。

但是距離1.8萬英里的頭號無人駕駛汽車真的能用嗎?能商業(yè)化運營嗎?很明顯,如果撤了安全員,很有可能會發(fā)生3萬公里左右的事故。如果安全員不拆,這款無人駕駛汽車的商業(yè)化運營還有價值嗎?Robotaxi最大的價值在于去掉司機后,行程變成了高頻率、低成本的共享行程。Robotaxi省下的錢主要是司機省下的錢。

像現(xiàn)在的網(wǎng)約車,公司還是很難賺錢的。一些網(wǎng)約車公司還在燒錢,大部分錢都付給了網(wǎng)約車司機。所以,從商業(yè)運營的角度來看,無人駕駛汽車要想商業(yè)化運營,有商業(yè)價值,擺脫安全員還是非常困難的。

用人工智能電子駕駛員來代替人類駕駛員,現(xiàn)在最高水平是3萬公里左右,可能需要人工接管。這對于商業(yè)運作來說是不可能的。我該怎么辦?還有其他技術可以讓無人駕駛汽車落地嗎?我們想到了5G,在高可靠性、短時延通信的支持下,網(wǎng)絡是否智能化,道路能否通過5G通信進行數(shù)字化、智能化改造。

自動駕駛難在兩個地方,一是感知,二是決策。車端的感知中有很多地方存在遮擋,遮擋后就無法感知了。換個角度看,不會消除遮擋嗎?汽車的計算能力還是有限的,能不能搬到云計算上去?沒有5G的高可靠性和短時延通信,這些想法是不可能實現(xiàn)的,所以5G提供了一種新的方式,我們可以將車、路、人結(jié)合起來,提高自主駕駛的能力。

安全官員在車里沒有商業(yè)價值。車路云的聯(lián)網(wǎng)智能有沒有可能把被監(jiān)管人員放在后臺,讓一個人監(jiān)管多輛車?隨著自動駕駛能力的提高,一個監(jiān)管員可以監(jiān)管越來越多的車輛。這時候,商業(yè)模式可能有保障。

繼Apollo之后,百度今年發(fā)布了Apollo air,這是一個由路側(cè)感知支持的車、路、云的網(wǎng)絡化智能系統(tǒng),將自行車智能帶到了網(wǎng)絡化智能。特別是在車路協(xié)同的情況下,消除了路口的遮擋,我們常說的“鬼探頭”的危險場景。這是今年6月,百度在北京發(fā)布的Apollo Air。在路側(cè)的支持下,通過5G短時延通信將車與陸云融為一體,有效提升了汽車的自動駕駛能力。

還有,后臺一個監(jiān)管人員如何監(jiān)管10車、20車、30車、50車,需要一個輔助系統(tǒng),所以智能汽車不能停留在L0-L2的ADAS、L3、L4車,在L2+落地量產(chǎn),看看通過車路云融合,在5G通信的支持下改造道路后,能否實現(xiàn)真正的無人駕駛L4。

當然,大家都會說,路上裝智能攝像頭,5G短時通信要多少錢?誰來做?這是中國政府2021年發(fā)布的《交通強國建設綱要》。在這個目標中,有道路的數(shù)字化靈感、智慧道路和全新的智慧道路系統(tǒng)。在這個目標下,有望實現(xiàn)道路的智能化。

因此,汽車行業(yè)的舊價值體系正在崩潰,圍繞未來汽車的全新價值體系正在構建。就像我們已經(jīng)看到的智能手機的魔力一樣,也許再過五、十年,我們就會迎來全新的智能汽車。這場技術革命的速度可能會超出我們的預期。100多年前,汽車取代馬車只用了13年,所以當這場顛覆性的技術革命到來時,不要低估它的發(fā)展速度。

純電動無人駕駛,65年前就有這樣的專利和想法。如今,一輛無人駕駛電動公交車已經(jīng)開始在多個示范區(qū)落地。通過公交線路路側(cè)的信息化改造,這樣一款有后臺監(jiān)管的無人駕駛汽車很有可能在近幾年實現(xiàn)。北京、上海、深圳、廣州等很多城市已經(jīng)有了這樣的示范線路。

無人出租車更是難上加難,需要在更大范圍內(nèi)改造路側(cè)?,F(xiàn)在國內(nèi)很多示范區(qū)也發(fā)放了駕駛出租車上路測試的牌照,進入了這樣的發(fā)展。

另一件是低速無人駕駛汽車。O2O電商在中國已經(jīng)成為一種非常重要的商業(yè)模式,這也是非常方便的,但是有一個問題,那就是最后一公里的最終交付。傳統(tǒng)電商還是靠快遞小哥,而低速無人駕駛汽車可以解決最終的發(fā)貨問題。今年北京已經(jīng)允許這樣的無人低速送餐車上路,我估計其他城市也很快會出臺相應的規(guī)定。

傳統(tǒng)汽車行業(yè)造車銷售。如果汽車廠造無人駕駛汽車,為什么賣給我?只需進入服務。這種情況是在無人礦山,也就是沃爾沃集團的無人卡車已經(jīng)進入了這一步。這些車不能賣給礦山。而是去礦山承擔貨運,按運輸量結(jié)算。因此,汽車企業(yè)可以制造無人駕駛汽車,這表明汽車行業(yè)已經(jīng)從制造轉(zhuǎn)向服務。這就是移動即服務的概念。

豐田發(fā)布的E Palette也是如此,把私有制變成了個性化分享,把找服務的人變成了找人的服務。這樣的無人駕駛汽車已經(jīng)遠離了交通的概念,成長為一個全新的移動智能空房間。

我們已經(jīng)看到了第四代無線通訊所等來的智能手機、移動互聯(lián)網(wǎng)的革命,隨著第五代無線通訊的發(fā)展,我們正在憧憬5G移動物聯(lián)網(wǎng),帶來的全新智能汽車的革命。

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