清华大学教授李克强：汽车智能网联技术发展现状及建议

本讲座选自李克强教授于2016年1月9日在RONG 系列论坛之——“大数据与新能源交通”论坛上所做的题为《汽车智能网联技术发展现状及建议》的演讲。

　　李克强，教育部长江学者特聘教授，清华大学教授、博士研究生导师，清华大学汽车工程系系主任。中国汽车工程学会常务理事，智能网联汽车产业技术创新战略联盟专家委员会主任，北京市汽车工程学会副理事长。

　　李克强：各位来宾上午好！作为今天论坛联合主办之一的清华大学汽车工程系，欢迎各位来宾光临论坛。就像刚才主持人说的，现在高新技术的出现，对汽车产业的发展有很多变革性。把这个概括起来就是“三化”：电动化、智能化、网络化。我们称之为新一代智能交通技术就是现在说的移动互联、大数据、云平台，随着这样的一些技术出现，对于我们过去想的人车一体化解决交通安全、环保、节能的问题提供了一种新的思路。并且这样的一种新技术出现对交通模式变化也发生了很大的影响。今天我们这样的论坛，基于大数据谈新能源、智能化，因为大数据也是智能化的基础，新能源也需要靠智能化提升，这是非常好的机会。我想这是一个互相分享、交流的平台，也是一个互相学习提高的平台，希望希望大家能够享受此次交流。

　　言归正传，回到今天大会给我的任务，让我做一个介绍，谈智能汽车。不仅仅是针对新能源汽车，包括所有的汽车。因为大家知道，新能源汽车的发展实际上也面临着很大的争议、很大的技术挑战，怎么克服电池的问题，怎么样让新能源汽车、电动汽车与现有的汽车相比在性能上有更大的提升，这须要一系列相关技术的突破。比如说在前几年欧洲启动了一个项目，如何通过信息通信技术提升新能源汽车的性能。所以说这里面就提到在整个汽车交通系统的三大变革技术。这也涉及到我们用大数据的技术支撑新能源汽车更好的发展。这是跨界的技术，往往需要不同的背景，而不同领域的人站在各自的背景下理解是不同的。所以我们在认识智能网联汽车时，我们需要对这样跨界的技术进行全面的理解。刚才提到汽车未来三大技术变革，在汽车交通行业许多人说是电动化、智能化、轻量化。但轻量化是汽车行业自己的事，好像和互联网没有什么关系。实际上三大技术变革应该是电动化、智能化、网联化。为什么要这样强调网联化？我们的理解，智能化、网联化这两者是有差别的。

　　大家都在谈“互联网+”对汽车行业的影响是什么？实际上这是很重要的，“互联网+”需要大数据、云平台支撑我们的发展，到底对我们汽车行业的影响是什么？从汽车产品全价值链、全生态环节来说包括这几个过程：产品本身的制造、销售、使用，以及到最后对交通模式的变革。现在大家谈“互联网+”最熟悉的是电商，当然也在谈各种各样在“互联网+”或者大数据情况下的消费类增值服务。

　　从制造的领域我们说智能生产，中国现在把智能制造炒得很热，特别是基于互联网的销售、使用等，很多互联网企业在做。现在谈智能生产制造的时候大家觉得比较难，我们可能处在工业2.0甚至工业1.0的水平来谈工业4.0，大家觉得还是有许多挑战。有很多专家说我们很多技术还没有做好，空谈工业4.0。除上述技术外还有一个问题，涉及到智能化产品本身。在座的各位不仅仅是为了做汽车产品的服务、应用，为什么不在产品前端思考一下？不仅仅是汽车产品的设计，开发的过程可以用大数据，还应考虑产品结构的变革，真正的智能技术未来对汽车行业的影响。都在说制造的微笑曲线，我们左边讲服务重要，右边的开发过程、产品的结构，这个也是非常重要的。大家现在都谈机器人、智能汽车，这个好像是突然就火起来的，但是实际上机器人早就有了，智能汽车早就有了，为什么一下子又火起来了？就是利用所谓的大数据、云平台的云端机器人、新一代智能汽车。所以对“互联网+”，我们说未来用大数据对它的影响，有没有考虑过未来重新结构的汽车产品是什么？我们总是说乔布斯伟大，其实他是重新架构了了一个智能终端，跟诺基亚比，手机可以上网了，可以有许多APP软件出现，但新架构的硬件终端是最重要的。

　　而我们在谈汽车交通行业，未来的汽车是什么？重新生产出一种能够利用移动互联、高级的传感器、大数据以后，这个产品的硬件架构也是非常重要的问题。如果这样的一个问题不解决，后面都是空谈。如果这个产品你没有用所谓的互联网思维架构和制造出来，实际上你后面讲那些环节是没有用的。用你们的大数据、互联网、ICT来促进，让我们重新架构汽车产品，再生产出该新型汽车，即从产品制造、销售、使用一体化，最终甚至影响未来的交通系统等等，这些都需要汽车是一个新架构产品，具有与信息、通信技术相结合的新技术。所以我们对“互联网+”对汽车产业的影响是这样理解的。

　　大家都知道消费互联网、产业互联网，有人批评我们中国人就善于做电商类的消费互联网，做工业互联网不行。这确实就提醒了我们，现在谈的这些时髦的技术诸如智能汽车、车联网、互联网汽车、智能交通系统，我们要用产业互联网、工业互联网结合起来做这些复杂系统技术，而在这个过程中，大数据、云平台是极其重要的。

　　我们谈到的智能汽车、初级阶段驾驶辅助和他们之间的关系，应该从一个完整的概念理解。包括说新能源汽车，为什么说需要做技术探索？需要用互联网的技术、智能化的技术，前面已说这两个之间是有差别的。新能源汽车怎么把智能化技术、互联网技术结合形成一种新的架构，新的产品架构是什么？研发这种新架构的汽车产品是挑战，也是机会。

　　在这种情况下，我们对智能汽车有一个新的定义，叫智能网联汽车，这个汉语是我们发明的，实际上国际上是有这个词的，翻译过来是网联及自动驾驶汽车（CAV：Connected& Automated Vehicles）。未来的汽车一定是联网的，一定是需要大数据支持的。

　　看汽车的发展也是需求驱动，从过去最早的奔驰一号车到1913年福特汽车的大量使用，到智能交通系统技术的出现，都是为了解决汽车发展过程中遇到的各类问题。

　　在这里智能汽车不是独立的，一定要和交通连起来。新能源汽车一定要和移动互联，在一个智能网联联系起来，车一定是在大系统里的。在这样的情况下，定义智能交通是这样的：利用现在的高新技术如传感、通信技术将人车路三者连接起来，形成一个智能化的系统。我们国内对这个概念的理解是不全面的。

　　在智能交通系统ITS里，系统的英文名字是带s的，Sytems，形成了先进的交通管理系统（ATMS）、先进的出行者服务系统（ATIS）、先进车辆控制及安全系统（AVCSS），所以说智能交通系统离不开汽车。

　　AVCSS初级阶段是辅助驾驶、高级阶段的是自动驾驶，现在的辅助驾驶已有一系列的产品。真正意义上应是这样的逻辑关系：

　　智能交通系统里有一个子系统，初级阶段是我们谈的辅助驾驶，高级阶段就是无人驾驶。这样的情况下我们来定义智能汽车：装备有能够部分或完全地替代人来操作的新一代汽车。替代人有眼睛和耳朵，这就是传感系统，包括需要我们现在谈的激光雷达、视觉感知装置等等。

　　对智能汽车，我们有很多不同的认识，我讲的与IT企业的人讲的也许不一样。我想尽量站在一个全面的角度来阐述，用四个“两”来描述智能汽车的概念。“两个阶段”，辅助人的初级阶段和完全替代人的终极阶段。在我们汽车界对智能汽车是两种观点，一个是完全拒绝，根本不可能（指的就是终极阶段段），都在说人工智能怎么发展，现在的人工智能反正是不能替代。但是最终深度学习、大数据应用，至少在一两年前说，人工智能模拟出来的东西可能相当于婴儿、动物，你坐在车上开车，你换一个机器可以完全替代你操作吗？目前还是有疑问的。第二种观点是可以实现（指的是辅助驾驶阶段）。即在局部的区域可以，但是在所有的情况下都替代是不能的。所以说智能汽车是分阶段的。

　　第二个是“两个领域”，即智能汽车是分领域实施的，实际上我们是分为军用和民用两种。Google的车外观虽然很卡通，但上面的雷达，曾经是十万美金，现在是好几万美金。第二个是汽车公司做的，是奔驰做的，现在虽然是概念车，但是现在和智能化相关的一些测距雷达大概是一百美金一个，几万美金对一百美金的概念是不一样的。图上左边是奔驰公司做的智能驾驶，右边的是Google为主的IT公司做的。我们国内的无人驾驶车许多还是Google的这个方案，这还是与汽车企业的智能汽车方案有差别的。

　　汽车公司所用的雷达很便宜，且行驶过程中外观和普通汽车一样。Google的是这样的，上面的是几万美金。Google智能汽车技术源自美国国防部DARPA项目而军用智能汽车远远比民用的复杂，是在没有结构化道路上运行的。

　　第三个是“两大功能”，其中基本的功能就是要安全，我们现在互联网业谈的主要是娱乐服务的功能，忽略了行驶安全。在安全、节能、环保的基础下才可以做舒适娱乐，即这两个不能忽略其中之一，如果仅考虑娱乐服务的话，就不是一个真正的移动交通工具。         

　　第四个是“两类方式”：自主式、协同式。自主式是有讲究的，二十年前在谈自动驾驶的时候，就有提到感知决策全部依靠汽车自己，这是汽车公司希望的方式，车上装很多传感器、控制器这样的智能车我们叫自主式。另外是协同式，协同式就是现在发展的技术，今天我们在谈大数据，这是最应该用于协同式自动驾驶的。真正完全的无人驾驶，感知的时候需要通信，因为通信是可获得更多的信息，决策控制的时候也不是全部在车上，是可以利用我们云端的技术。所以未来大数据不仅应用做服务，也可把数据拿回来以后实时地控制汽车，这才是真正意义上汽车公司产品变革需要的技术，即基与移动互联、大数据平台的车辆协同控制。

　　而未来智能汽车的发展走到这一步的话，刚才说的规划路径、充电站探寻、自动接人及泊车等均需要这样的技术。所以为什么说汽车最理想的发展是这样的，但这样汽车公司就不太愿意了，因为这样赚钱的很多就不是汽车企业自己了，需要靠通信、互联网、大数据、云平台，需要大家共建这样的一个生态并分享其中的利益。所以未来的发展，包括新能源汽车应该也是这样的。实际上现在新能源汽车也是这样的方法，但是现在主要做的是运行的监控管理，尚未涉及我在这里谈的未来车的架构怎么变化。因为你们在谈大数据的时候仅强调汽车是大数据产生的终端，但未来这个终端是怎么变化的，你们的数据怎么在此终端应用，这里有很多的技术需要考虑。

　　这样的情况下，智能网联汽车融合了现在通信与网络技术，能够综合地实现交通需要的关键功能。而智能汽车包括了自主式智能汽车、网联式智能汽车。

　　这个是网联式，第二个是自主式。这两个独立都可以形成无人驾驶，但是都有问题，所以现阶段最好的方法是这两者结合。

　　这是我们一般意义上定义的车联网：车内网、车际网、移动互联网，这三个网合起来才是完整的车联网。而国内说的车联网一般指车载信息服务，目前90%以上是不赚钱的，是因为他们没有盈利模式，没有把完整的车联网的价值链搞清楚。大家理解的车联网的功能，一般意义上指管理、服务、电商等。实际上刚才提到，车联网还能够让汽车更安全、更节能。车联网把这三个大性能合起来以后，车联网就实现了它完整的意义。

　　对车联网的总结，三网融合：车内、车际、车云；三个技术：端、管、云；三大功能：信息服务、结构变革、智能制造。

　　我们谈到智能交通、智能汽车和车联网，这张图是可以说清楚的。我们从车联网的角度来看分三个部分，第三个信息服务、联网以后可以做智能制造。第二个是新一代的智能交通，ITS发展的新一代：移动互联、大数据、智能化。第一个就是我们讲的联网以后对车的智能化也有影响，我们叫网联式智能汽车。

　　这样的定义下，我们谈智联网形成产业体系，就不仅仅是相应的信息服务供应商、电子产品了。智能交通系统国外很早就提出来，在新世纪以后又提出来新的概念，就是移动互联，我们要用大数据连接起来，车辆基础设施联系，再发展下去就是网联一体化涉及到多领域产业。

　　在智能汽车研发领域，日本也是从汽车电子、自动化、信息化、网络化等技术起步，也启动了自动驾驶汽车的国家项目，分别从车、路的角度做产业化部署。日本已经提出完全无人驾驶，2017年实现部分实现，2020年后要全部实现。欧洲也是，最先从车开始，然后往道路的一体化做，强调的是协同式，也强调了自动化、接入性等等。通过各个国家的对比发现发达国家在智能汽车发展的时间结点是同步的，且已形成发展战略联盟。

　　在我们中国，政府部门如工信部、科技部、交通部等有一系列国家的项目在支持。现在国内的汽车公司也在与一些大学、研究机构做一些相关研究。国内的互联网企业对智能汽车的研发尤其积极，互联网企业创新的思维、先进的技术，确实对汽车的智能网联化有很大的促进作用，当然他们现在主要还是在做信息服务，跟汽车公司的发展重点还是有差别。

　　我们清华团队在此领域，首先做智能辅助驾驶系统研究。不同于国外的交通环境简单，如何实现复杂的行驶交通环境，由单一的目标到多个目标系统行驶控制，我们做了深入的研究，包括复杂环境感知多目标协同控制、辅助驾驶系统的产业化等。在自主式做完以后也开展协同式系统研究，包括和国外公司的合作，涉及智能驾驶系统性能的评价、驾驶行为的分析，与国内的一些公司也在合作这样的系统。包括基于通信的一些协同控制技术，通信的各种拓扑下的系统稳定性控制技术。在此基础上我们也在做完全无人驾驶的研究，我们这个方案和一般IT公司的方案不一样，我们是汽车公司的智能汽车方案，即如何低成本做到无人驾驶。包括智能电动车的项目，在电动车相对壁垒低的条件下如何做系统的架构和匹配。我们现在也在探索如何把电动车和自动驾驶、网联化结合起来，我们知道电动车省油，用了这个智能网联技术以后比常规电动车还节能，包括相关的实验评价等等。在上面研发的基础上，我们也积极的推进智能汽车技术的产业化，我们在做一个企业---苏州智化汽车电子公司。现在该公司的产品已经进入轿车公司的前装配套，包括长安、广汽、上汽五菱及东风日产等。

　　再谈一下对国家发展智能汽车的建议，我们在谈智能网联汽车发展的时候，应该从产业升级的角度来考虑。

　　一，凝聚共识，确立智能网联汽车国家的发展战略。虽然是跨界，但这是一个产业界的实体技术，所以我们应该有发展共识。基于这个共识我们应该有发展的愿景和战略目标。

　　二，确定适合中国的技术发展路线。包括技术体系、技术规范、关键技术的突破，关键技术的突破我也一直在强调，我们不仅仅是用互联网思维去创新，我们还应该与精益求精的工匠精神结合起来，才能和智能网联汽车关联起来，包括做示范运行等等。

　　三，国家应启动智能汽车研发的创新项目。可以借鉴日本推动自动驾驶的国家项目，分清哪些技术是企业自理，哪些是需要国家协调的。

　　四，推动汽车产业与交通、电子信息产业的融合。

　　五，建设智能网联汽车基础数据交互平台。也有很多人说这个可能是中国真正实现网联化汽车产业化并形成自主特色的关键。所以从技术发展的角度看，我们可以做具有自主知识产权的智能终端、基于4G/5G的通信及基于大数据的网联汽车云端信息平台，而这些出于信息安全的角度，必须中国人自己来做，且技术上突破都是可能的。所以我们判断，智能网联汽车产业领域的发展上面，我们真有可能还有发展的机会并走向中国创造。