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清华大学教授李克强:智能网联汽车云控基础平台及其实现

导读: 李克强教授认为,随着智能汽车向自动化、网联化发展的趋势,汽车交通系统技术正处在重大变革时期,未来基于新一代ICT的智能化、网联化正形成新型交通系统。

清华大学汽车工程系教授李克强“首届车路协同自动驾驶国际论坛”上做了《智能网联汽车云控基础平台及其实现》的主题演讲。介绍了国内外智能网联汽车云平台的发展现状及背景,分享了他在云控基础平台的架构方法与功能定位以及云控基础平台的设计与应用领域的探索。

2018年11月2日,由中国公路学会主办的“首届车路协同自动驾驶国际论坛”在北京国际会议中心盛大开幕。此次会议以“自动驾驶与智慧公路”为主题,得到了东南大学、交通运输部公路科学研究院、中国交通通信信息中心、联合国环境开发署(UN Environment)、世界银行(World Bank)、国际道路联合会(IRF)的大力支持。来自国内外交通运输、汽车工程、通信工程和互联网产业等领域的专家、学者,以及来自美国、韩国、乌兹别克斯坦、尼泊尔、澳大利亚驻华大使馆的官员等400余人出席会议。

清华大学教授、智能网联汽车与交通研究中心主任李克强做了做了《智能网联汽车云控基础平台及其实现》的主题演讲。

李克强教授认为,随着智能汽车向自动化、网联化发展的趋势,汽车交通系统技术正处在重大变革时期,未来基于新一代ICT的智能化、网联化正形成新型交通系统。推动体系和技术发展,需要有一系列实施路径,在发展战略里面有提到,我们将来会组建国家智能汽车创新平台,做前沿基础、交叉。在这样一个平台下面,我们需要建立一个基础体系,支撑我们做中国方案的智能网联汽车。

什么是中国方案智能网联汽车?

李教授提出了三个方面的标准:

一、符合中国基础设施标准

符合中国的道路基础设施标准、地图数据标准、V2X通信标准、交通法规等。

二、符合中国联网运营标准

符合中国要求的智能网联汽车准入、联网运营监管、信息安全等相关标准。

三、符合中国新架构汽车产品标准

符合中国标准的智能终端、通信系统、云平台、网关、驾驶辅助系统、自动驾驶系统等新架构汽车产品标准。

李教授强调,谈中国标准、中国方案并不是说我们闭关自守,我们是在国际标准规范下,针对中国的特殊场景、中国的驾驶员行为特点以及中国产业特点。中国的 ICT 非常活跃,国家也在推两化融合,由于要跨部门、跨行业,我们会用体制优势来促进发展。任何一个复杂系统都仍然涉及信息安全和产业安全。

为什么我们需要中国方案智能网联汽车?

一、适应中国独特交通环境和驾驶行为

中国具有较为复杂的交通环境以及与西方国家不同的驾驶行为特点,需要智能网联汽车具备相关的适应能力。

二、利用中国产业“两化融合”的发展特色

中国具有强大的ICT、互联网产业基础和创新能力,ICT与汽车产业深度融合将是我国智能网联汽车发展特色。

三、发挥中国体制优势

中国政府治理机制与西方国家不同,有利于协调资源促进智能网联汽车发展。

四、保障国家信息安全及产业安全

智能网联汽车涉及国家信息安全、数据安全、产业安全等,从安全层面必须推动相关标准体系的建设。

李教授指出,实现中国智能网联汽车创新发展战略,需要逐步实现自主可控的智能网联汽车技术创新体系、跨界触合的智能网联汽车产业生态体系 、先进完备的智能网联汽车路网设施体系、系统完善的智能网联汽车法规标准体系 、科学规范的智能网联汽车产品监管体系、全面高效的智能网联汽车信息安全体系等。

中国方案智能网联汽车产业化亟需五大基础平台

李教授认为,实现中国智能网联汽车创新发展战略首先要有先进完备的智能网联汽车路网基础设施体系做前提,并逐步构建中国方案智能网联汽车产业化五大基础平台:

1、智能网联车载计算基础平台 ICV Base Vehicle Computing Platform

建设基于“云‐管‐端”的中国标准智能网联汽车计算基础平台架构,研发异构基础硬件、基础软件和开发工具链,实现软硬件解耦及模块化设计,保障软硬件选择的灵活性和产品开发的高效和高质量。

2、智能网联车载终端基础平台 ICV Base Terminal Platform

为智能网联汽车的车内外通信、人机交互提供统一接口,简化自动驾驶汽车各模块之间的复杂度,对多模通信、网关路由、多模定位、人机交互等模块进行功能整合,形成面向智能网联汽车的新一代智能车载终端平台化产品。

3、智能网联汽车云控基础平台 ICV Base Cloud Computing Platform

为智能汽车及其用户、管理及服务机构等提供车辆运行、基础设施、交通环境、交通管理等动态基础数据,具有数据存储、数据运维、大数据分析、云计算、信息安全等基础服务机制,支持智能网联汽车实际应用需求的基础支撑平台。

4、高精度动态地图基础平台 ICV Base HAD Map Platform

建设自动驾驶地图标准规范,研发自动驾驶动态基础地图生成与应用的基础共性技术,推动自动驾驶地图动态基础数据量产,为国家地理信息安全和智能网联汽车产业发展提供基础性保障。

5、信息安全基础平台 ICV Base Cyber Security Platform

从标准体系、安全架构、检测技术、监测技术、监控平台等方面,开展智能网联汽车端到端的安全防护及“云‐管‐端”三层纵深防御体系。

云控基础平台的架构方法与功能定位

目前,智能网联汽车技术也面临着诸多挑战,信息技术、互联网技术、汽车技术、交通管理技术等智能网联汽车支持技术如何统筹协同,融合应用;各类资源如何进行高效、优化的配置等方面都急需解决。

李教授提出了基于CPS原理的云控平台体系,通过综合感知、通信、计算、控制等技术,基于标准化通信协议,实现物理空间与信息空间中包括“车、交通、环境”等要素的相互映射,标准化交互与高效协同、利用云计算大数据能力,解决系统性的资源优化与配置问题,促进人车路运行按需响应、快速迭代、动态优化,最终实现协同式无人驾驶

云控平台包含云控基础平台以及云控应用平台。云控基础平台为智能汽车及其用户、管理及服务机构等提供车辆运行、基础设施、交通环境、交通管理等动态基础数据,具有高性能信息共享、高实时性云计算、大数据分析、信息安全等基础服务机制,是支持智能网联汽车实际应用需求的基础支撑平台。而整个的云控平台以云控基础平台为基础,部署和运行包括智能网联汽车协同感知、决策与控制,智能交通管控,公共出行服务,智能网联汽车测试等在内的多类行业应用,并进行应用过程管理、应用资源配置、应用生态拓展的智能网联汽车行业专业管理与服务平台。

云控基础平台可以提供智能网联驾驶云服务、智能网联数据标准化互联互通服务、基于四维时空的大数据计算服务、动态交互场景库服务、体系化应用开发与测试环境等五大服务,并在智慧城市的基础设施、自动驾驶协同感知、交通等领域得到应用。利用协同感知、云端决策与网联交通设施控制,实现交通设施控制与车辆控制协同,增强智能网联驾驶服务的能力、降低交通事故伤亡几率,减少交通拥堵时间,提升交通效率。

云控基础平台是中国标准智能汽车体系的重要组成部分,是支撑智能汽车实际应用实施的数据协同中心,计算中心与资源优化配置中心。通过云控基础平台的物理架构形成车端-边缘云-区域云-中心云4级支撑体系,逐步建立中国特色的智能网联汽车生态体系,打造行业协同发展生态圈,推进现有产业的转型升级,推动智能网联驾驶基础设施建设,拉动经济发展,完善公共服务,降低行业运营成本。

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