自动驾驶国际视野：日本与欧洲智能网联汽车发展情况与方向

【编者按】8月1日-3日，第九届国际智能网联技术年会在亦庄举行。首日全体大会上，多位行业专家、整车企业与零部件企业的高层带来了主题演讲。其中，丰田先进技术公司的葛卷清吾与欧洲道路交通研究咨询委员会、网联化自动驾驶出行工作组主席、宝马欧洲政府事务部布鲁塞尔数字化和自动驾驶业务负责人Armin Graeter分别带来了日本与欧洲在网联化自动驾驶汽车方面的发展情况介绍。葛卷清吾提到，日本网联化自动驾驶系统战略创新促进项目SIP是实现Society5.0的重要环节之一。它由四个重点板块组成，分别是技术研发、公众接受度、国际合作以及现场测试。同时，现场测试FOT在加速发展，动态交通环境数据是现在的发展重点。

Armin Graeter介绍，到2050年，将由最能够实现社会移动性目标解决方案主导，特别是在城市层面。同时，自动驾驶汽车的成本将大幅度下降。Armin Graeter认为，2050年，车辆将在相关路线图实现100%的实时链接，但其团队不相信会出现在任何时候、任何地点都拥有全带宽互联网覆盖的情况，
以下为二人演讲实录，有删减。

葛卷清吾：
当考虑到未来交通出行时，我们面临着安全、环境、自由出行等多方面问题要解决。汽车行业已经进入了百年一遇的变革期，自动驾驶将成为新的交通出行方式。
日本政府在Society5.0概念下不断推进研发政策，Society5.0既能促进经济发展，又能通过网络和物理空间的平衡找到更多社会问题的解决方案。

网联化自动驾驶系统战略创新促进项目（SIP项目）是实现Society5.0的重要环节之一，这是一个为期五年的项目。第二阶段从2018年开始，目前有两个项目正在进行中。SIP的目标是促进各部门、行业、学术界以及政府之间的密切合作与研发。
下图展示了SIP-adus项目从基础研究到具体实践以及商业化的推广框架。政府和数字化机构紧密合作，提出公共和私有部门携手合作的战略，并且提出了相关的倡议以及路线图。

目前日本的内部通信部、经济贸易、工业部、土地基础设施、交通和旅游部门共同合作，致力于更好实施SIP-adus项目并进行合理监管。
当下，我们是在快速发展和激烈竞争的前提下来实现并推广自动驾驶。竞争非常重要，可以让我们加速开发并降低成本，但在面临高精动态地图、安全的保障、公众接受度、创新监管、国际合作等方面的共同问题时，我们也需要展开合作。
我们的项目由四个重点板块组成，分别是技术研发、公众接受度、国际合作以及现场测试。

SIP-adus第二阶段有四个重点主题——发展动态交通、环境信息，这包括交通、环境数据部门等，还有实现自动驾驶系统安全保障虚拟验证平台和入侵导向系统的评估方法。
今天我会重点解释前两点，首先是为自动驾驶系统建立交通环境信息方面的努力。下图显示了一些动态概念。

动态地图由高清3D地图和动态数据组成，这样的动态地图数据库不仅仅对自动驾驶可以发挥作用，对行人和司机也可以带来帮助。作为SIP-adus项目的第一项成果，我们的动态地图、动态平台或者叫做DMP从2017年开始服务，2018年开始在商业基础上发布日本所有专用高速公路和高清3D地图数据。
SIP的第二阶段我们会开发一个动态交通环境数据库，包括交通情景信息、一些驾驶辅助以及交通路况方面的信息。这些信息会进行高效传播，同时我们尝试构建一个动态地图信息架构。
V2I和V2N都有各自的优缺点，我们要根据每一个具体用例的需要进行选择。

2019-2022年我们在东京海滨地区进行了实际操作测试，一共有29家参与者，包括汽车制造商，零部件供应商和高校，以及来自欧洲的参与者。我们在东京台长地区的33个十字路口交通信号灯上安装了数据通信设备，可以发布实时交通信号信息以及接下来的路灯颜色变化。我们证明通过V2I信号信息可以进行稳定的数据传播，有效避免一些十字路口出现的交通违法行为。
同时我们也可以看到下图右下角标明了TSI19091，这是自动驾驶系统的标准要求。从2021年开始我们对于V2N发布交通环境信息，以进行更广泛的信息交流和传播。在东京海滨地区我们的FOT（动态信息数据）通过V2N发布交通信号信息，包括降雨量、交通堵塞信息、详细精准的天气信息，紧急车辆的位置信息等。这些信息对于自动驾驶汽车刹车、变道都非常有帮助，但仍然存在延迟、安全等问题。

以上例子只是在连接自动驾驶系统的用例当中体现，说明V2N有很大的潜力，但仍然有几个尚未解决的问题，我们也必须要与工业、产业、政府和学术界共同合作来解决。
SIP项目也在为机器人智能技术路线图以及基础设施和更广泛的范围中实现量产进行努力，我们也研究了关于基础设施的布局和功能，并发布了如下发展路线图。我们希望该路线图可以帮助汽车产业和信息通讯技术产业之间进行更多的对话和合作，解决这些问题。

现在我来为大家介绍一下DIVP项目，这是一个项目智能驾驶验证平台。安全对于自动驾驶非常关键，我们也需要找到一个可行的方法来评估车辆的安全性能。目前，自动驾驶系统的可靠性和安全性验证都是以实际的驾驶性能验证为基础的，但真实道路测试同样重要，因此我们启动DIVP项目。
高度一致的传感器建模是自动驾驶和自动驾驶系统安全保证的关键促成因素。DIVP从现实出发，试图建立一种反射特性或者通过毫米波雷达以及可见光摄像头和近红外激光雷达的物理模型进行射线追踪，通过这种特殊传播模型来进行构建。同时还会建立起相关的物理模型，这些是建立在受探测环境影响的物理现象上的模型，比如说降雨、阳光等等。

下图显示的是一个物理建模的框架，我们通过系统化的识别、模拟建模实验、关联和差距分析的程序来制作模拟模型，基本的验证正在进行当中，其中就包括静态和动态验证。最后，我们通过检查情况对方案进行扩展验证。

下面是一个总结，DIVP将基于三个时期的弱点场景，为多项安全保障做出贡献，为每个传感器的测量与验证技术的物理特性进行环境模拟，我们希望通过国际合作能够持续为自动驾驶安全保障做出贡献。

Armin Graeter：
这次演讲，我想向各位介绍欧洲自动驾驶研究以及示范战略。
在欧洲层面有两条主要路径可供选择：ERTRAC是欧洲公路运输平台，拥有很多工作小组。ERTRAC路线图最新版本提供了2050年的许多其它细节愿景。

我们相信到2050年，以社会发展目标为主的技术需求将是以用户为中心的。因此，未来将由最能实现社会移动性目标的解决方案主导，特别是在城市层面。同时，到2050年，我们将看到自动驾驶成本的大幅下降，目前这种趋势已经在逐渐显现。随着成本下降，一些技术将真正得以广泛应用，例如超高效的最后一英里人和货物运输。

同时，在20205年，不同的运输方式、公路、铁路、水路、空运等都将拥有自己的角色定位。我们将通过道路上公共和私人交通领域的合作，特别是这些交通方式的供应商，覆盖所有用户对区间私人或者公共共享交通的需求，未来的期望是所有运输问题都能够得到解决。

谈到车辆本身，我们相信2050年车辆将在相关路线图实现100%的实时链接，我们不认为在任何时候、任何地点都拥有全带宽的互联网覆盖，即使到2050年也无法支付这笔费用。所以只是在车辆上会有这样的支持，而且有不同级别的自动化。

第二条路径是跟CCAM的合作，这是欧盟委员会和私人合作伙伴之间的公私合作关系。我们将所有部门和利益相关者聚集在一起。从去年开始，我们将会实现以下目标：希望看到道路更加安全、更加高效，也希望为每个人提供一种包容性，对环境产生有益的影响，应对我们在增长型交通中面临的气候变化的挑战做出一定的贡献。我们也想让欧洲成为新型技术的中心。

我们还有很长的发展之路要走，为了实现这一点，拥有监管框架是至关重要的，所以欧洲在很早期就进行了相关法律法规的制定。通常情况下法规是在技术部署之后才逐步开始实施，比如安全带或者安全气囊，这些都是市场上的安全创新。创新之后，监管机构进入市场，说到底是如何看待这些技术创新，确保每个人在自动驾驶领域都能够达到相同的标准。我们看到自动驾驶在交通中会产生影响，会引发和导致不安全的行为，所以监管机构决定尽早开始获得相关的信息，让这些新技术是在监管范围内。

现在在德国和法国能看到欧洲的第一个解决方案，图中左下角也是很重要的信息，因为网络安全以及软件更新是很关键的，可以完成解决方案的部署。