王 兆，鄧湘鴻，劉 地

（中國汽車技術(shù)研究中心，天津 300300）

中國智能網(wǎng)聯(lián)汽車標(biāo)準(zhǔn)體系研究

王 兆，鄧湘鴻，劉 地

（中國汽車技術(shù)研究中心，天津 300300）

簡要介紹智能網(wǎng)聯(lián)汽車 （ICV）技術(shù)及產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢以及在此領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)化工作概況；闡述構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)體系的原則及方法，并據(jù)此提出中國智能網(wǎng)聯(lián)汽車標(biāo)準(zhǔn)體系的建議。

智能網(wǎng)聯(lián)汽車；技術(shù)及產(chǎn)業(yè)發(fā)展；標(biāo)準(zhǔn)體系

智能網(wǎng)聯(lián)汽車 （Intelligent&Connected Vehicles，簡稱ICV）是指搭載先進(jìn)的車載傳感器、控制器、執(zhí)行器等裝置，并融合現(xiàn)代通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，具備復(fù)雜環(huán)境感知、智能化決策、自動化控制功能，使車輛與外部節(jié)點間實現(xiàn)信息共享與控制協(xié)同，進(jìn)而實現(xiàn) “零傷亡、零擁堵”，達(dá)到安全、高效、節(jié)能行駛的下一代汽車。廣義上，智能網(wǎng)聯(lián)汽車并不是特指某類或單個車輛，而是以車輛為主體和主要節(jié)點，由車輛、道路設(shè)施及交通控制系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)存儲與處理系統(tǒng)等共同構(gòu)成的多車輛系統(tǒng)。

面對智能網(wǎng)聯(lián)汽車帶來的新機遇和新挑戰(zhàn)，研究建立層次分明、科學(xué)合理、適應(yīng)中國具體情況的智能網(wǎng)聯(lián)汽車標(biāo)準(zhǔn)體系，可清晰展示智能網(wǎng)聯(lián)汽車標(biāo)準(zhǔn)化活動發(fā)展全貌，明確標(biāo)準(zhǔn)化工作重點和努力方向，為制定標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)業(yè)規(guī)劃和行業(yè)管理提供重要依據(jù)，從而引領(lǐng)智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)健康有序發(fā)展。

1 智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)及產(chǎn)業(yè)發(fā)展?fàn)顩r

作為汽車產(chǎn)業(yè)與信息通信產(chǎn)業(yè)跨界融合的重要載體和典型應(yīng)用，智能網(wǎng)聯(lián)汽車代表了汽車技術(shù)及產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必然方向，也是國際汽車產(chǎn)業(yè)未來競爭的重要陣地。歐、美、日等汽車工業(yè)發(fā)達(dá)國家和地區(qū)都將發(fā)展智能網(wǎng)聯(lián)汽車作為重要國家戰(zhàn)略，通過加強共性技術(shù)研發(fā)、示范運行、標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)、政策鼓勵等綜合措施引導(dǎo)和促進(jìn)其發(fā)展。

2015年5月，國務(wù)院發(fā)布了 《中國制造2025》戰(zhàn)略綱要，明確提出了汽車低碳化、信息化、智能化的發(fā)展方向，并將智能網(wǎng)聯(lián)汽車與節(jié)能汽車、新能源汽車并列作為我國汽車產(chǎn)業(yè)未來發(fā)展的重要戰(zhàn)略方向［1-2］。在產(chǎn)業(yè)層面，汽車、信息、通信、交通等各個行業(yè)依托各自產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)和優(yōu)勢在車載信息服務(wù)、車輛自動控制與智能駕駛、車車及車路通信等不同方向，進(jìn)行了有益的探索并取得了積極的進(jìn)展。

2 智能網(wǎng)聯(lián)汽車標(biāo)準(zhǔn)化工作概況

在聯(lián)合國 （UN）框架范圍內(nèi)，道路安全論壇 （即道路交通安全工作組，簡稱WP1）近年致力于對 《維也納道路交通公約》中有關(guān) “駕駛員應(yīng)一直控制其車輛或指引畜力”的規(guī)定進(jìn)行修訂。修訂案于2016年3月22日正式生效［3］，這項修訂案明確規(guī)定 “在全面符合聯(lián)合國車輛管理條例或者駕駛員可以選擇關(guān)閉該技術(shù)的情況下，將駕駛車輛的職責(zé)交給自動駕駛技術(shù)可以被允許應(yīng)用到交通運輸當(dāng)中”，修訂案的生效為車輛自動駕駛技術(shù)在應(yīng)用方面的管理奠定了重要里程碑；世界車輛法規(guī)協(xié)調(diào)論壇 （WP29）設(shè)立了ITS／AD非正式工作組，統(tǒng)籌智能交通系統(tǒng)及自動駕駛技術(shù)的共性問題和法規(guī)協(xié)調(diào)，并著手修訂相關(guān)轉(zhuǎn)向法規(guī) （UN R79）中關(guān)于 “禁止使用全動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)”以及 “禁止在速度超過10km／h時使用自動控制轉(zhuǎn)向系統(tǒng)”等限制條款，為先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)及自動駕駛技術(shù)應(yīng)用消除法規(guī)障礙。

在國際標(biāo)準(zhǔn)化組織 （ISO）下，ISO／TC 22（道路車輛技術(shù)委員會）、ISO／TC 204（智能運輸系統(tǒng)技術(shù)委員會）針對智能網(wǎng)聯(lián)汽車相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的研究制定和協(xié)調(diào)達(dá)成初步共識：ISO／TC 22側(cè)重基于車輛自身裝置而進(jìn)行的信息采集、處理、決策和行為的車輛技術(shù)領(lǐng)域；ISO／TC 204側(cè)重基于道路交通設(shè)施的信息傳遞以及交通管理信息化方面；車輛與道路交通設(shè)施的通信及信息共享方面，由ISO／TC 22和ISO／TC 204兩個技術(shù)委員會進(jìn)行溝通與協(xié)調(diào)。

3 構(gòu)建智能網(wǎng)聯(lián)汽車標(biāo)準(zhǔn)體系的基本原則

1）標(biāo)準(zhǔn)體系應(yīng)為未來預(yù)留發(fā)展空間和接口。智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展尚處于初級階段，盡管各方對其未來應(yīng)用前景基本形成共識，但對其概念范疇、發(fā)展路徑特別是中短期任務(wù)等還存在不同的理解和認(rèn)識。而且，智能網(wǎng)聯(lián)汽車作為多領(lǐng)域、多行業(yè)融合發(fā)展的新技術(shù)，正處于不斷擴(kuò)展和完善過程中。構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)體系時，應(yīng)考慮未來技術(shù)發(fā)展的多樣性和可變性，采取開放、融合的態(tài)度，以共性基礎(chǔ)和成熟技術(shù)應(yīng)用為重點，為未來預(yù)留發(fā)展的空間和接口，避免形成制約。

2）標(biāo)準(zhǔn)體系范疇以智能化為主，同時考慮智能化、網(wǎng)聯(lián)化兩條路徑?？紤]到網(wǎng)聯(lián)化功能依賴于車輛與外部節(jié)點，包括其它交通參與者及道路交通設(shè)施等的信息交互，需要較大規(guī)模的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，需要一定范圍和比例安裝覆蓋率才具有實際的應(yīng)用價值，而智能駕駛技術(shù)及功能可不依靠任何外來信息和輔助，完全依靠車輛自身裝置進(jìn)行信息采集、處理、決策和行為，完全屬于車輛技術(shù)范疇。因此，目前標(biāo)準(zhǔn)體系的構(gòu)建以 “V” （汽車）為重點，適度考慮 “2”（汽車與外界通信、協(xié)調(diào)），暫不考慮 “X”（道路交通設(shè)施）。

3）標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)成應(yīng)區(qū)分不同性質(zhì)、層級定位和適用范圍。對影響較大、相對成熟或未來擬強制實施的標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)由政府主導(dǎo)并通過國家標(biāo)準(zhǔn)的形式制定發(fā)布；對行業(yè)有共性需求但尚不成熟、不適合制定國家標(biāo)準(zhǔn)的，可以行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或指導(dǎo)性文件的方式制定發(fā)布并根據(jù)行業(yè)發(fā)展及時修訂；對具有特定行業(yè)需求但尚不成熟或發(fā)展更新較快的技術(shù)或產(chǎn)品，可由各行業(yè)學(xué)會、協(xié)會等具有團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)制定發(fā)布資質(zhì)的組織先行制定團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)并在一定范圍內(nèi)推薦實施，待時機成熟后作為制定行業(yè)或國家標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)，從而實現(xiàn)國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)的良好配合與銜接。

4）標(biāo)準(zhǔn)體系應(yīng)著重考慮中國的具體情況，同時根據(jù)需求度和可行性確定重點任務(wù)。由于中國汽車技術(shù)水平、道路交通環(huán)境和駕駛習(xí)慣以及由此產(chǎn)生的道路交通特征與汽車發(fā)達(dá)國家和地區(qū)存在明顯差異，標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)應(yīng)根據(jù)中國道路交通特點、典型駕駛行為、事故形態(tài)、應(yīng)用模式等具體情況研究確定。同時，智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)發(fā)展和功能完善必將是一個長期演進(jìn)的過程，標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)工作也應(yīng)與技術(shù)及產(chǎn)業(yè)不同發(fā)展階段相適應(yīng)，依據(jù)各種不同場景下的智能網(wǎng)聯(lián)汽車相關(guān)技術(shù)應(yīng)用前景分析，按照短、中、長期目標(biāo)，設(shè)立優(yōu)先開展的重點項目及具體時間表，有步驟、有計劃推進(jìn)和協(xié)同發(fā)展。

5）標(biāo)準(zhǔn)體系模塊化構(gòu)成應(yīng)與中國其它相關(guān)行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)體系兼容。在智能網(wǎng)聯(lián)汽車領(lǐng)域，中國汽車、交通、信息通信產(chǎn)業(yè)已經(jīng)分別在智能控制與自動駕駛、V2V／V2X、車載信息服務(wù)等3種不同的技術(shù)路徑上進(jìn)行了實際的應(yīng)用，并在不同專業(yè)領(lǐng)域研究、制定、實施了部分技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。盡管這些由各行業(yè)分別獨立制定的標(biāo)準(zhǔn)相對零散、不成體系，但其可以作為中國后續(xù)制定完善智能網(wǎng)聯(lián)汽車標(biāo)準(zhǔn)體系的起點，構(gòu)建智能網(wǎng)聯(lián)汽車標(biāo)準(zhǔn)體系應(yīng)與上述產(chǎn)業(yè)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系在最大程度上保持協(xié)調(diào)和兼容。

4 標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)及建議

4.1 技術(shù)邏輯結(jié)構(gòu)

技術(shù)邏輯結(jié)構(gòu)是對功能或服務(wù)的抽象化，是構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)體系的重要步驟。智能網(wǎng)聯(lián)汽車的本質(zhì)是駕駛員或車輛借助信息與通信技術(shù)，實現(xiàn)使車輛與外部節(jié)點的信息共享與控制協(xié)同，從而達(dá)到安全、高效和節(jié)能的行駛。如圖1所示，不管是給駕駛員提供預(yù)警還是最終的車輛全自動駕駛，其核心是對駕駛員進(jìn)行信息輔助和控制輔助，全自動駕駛亦可看作為最高等級的控制輔助。

在信息探測方面，根據(jù)信息對駕駛行為的影響和關(guān)系，分為駕駛相關(guān)類信息和非駕駛相關(guān)類信息。其中，非駕駛相關(guān)類信息主要包括車載娛樂服務(wù)和車載互聯(lián)網(wǎng)信息服務(wù)；駕駛相關(guān)類信息主要包括傳感探測類和決策報警類。傳感探測類根據(jù)信息獲取方式，進(jìn)一步細(xì)分為依靠車輛自身傳感器直接探測所獲取的信息 （自身探測）和車輛通過車載通信裝置從外部其它節(jié)點所接受的信息 （即信息交互）。

圖1 智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)邏輯結(jié)構(gòu)

在車輛控制方面，根據(jù)車輛 （控制系統(tǒng)）和駕駛員在車輛控制方面的作用和職責(zé)，區(qū)分為駕駛輔助類和自動駕駛類，分別對應(yīng)不同等級的自動控制和自動駕駛。其中，駕駛輔助主要針對車輛最基本的控制行為，即橫向 （方向控制）和縱向 （速度控制）及其組合；自動駕駛則根據(jù)車輛自主控制以替代人進(jìn)行駕駛的場景和條件，進(jìn)一步細(xì)分為部分自動駕駛、有條件自動駕駛、高度自動駕駛和完全自動駕駛。

4.2 標(biāo)準(zhǔn)體系框架

標(biāo)準(zhǔn)體系框架是對標(biāo)準(zhǔn)體系的整體描述，通過體系框架對智能網(wǎng)聯(lián)汽車標(biāo)準(zhǔn)體系的系統(tǒng)規(guī)劃、定義、集成，以及各個子系統(tǒng)之間的邏輯、物理構(gòu)成及相互關(guān)系進(jìn)行宏觀解釋。按照智能網(wǎng)聯(lián)汽車的技術(shù)邏輯結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品物理結(jié)構(gòu)、智能化等級劃分和系統(tǒng)工程過程的構(gòu)建思路，綜合不同的功能要求、產(chǎn)品和技術(shù)類型、各子系統(tǒng)間的信息流和數(shù)據(jù)流，將智能網(wǎng)聯(lián)汽車標(biāo)準(zhǔn)體系框架定義為基礎(chǔ)、通用規(guī)范、產(chǎn)品與技術(shù)應(yīng)用、相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)4個部分。如圖2所示。

基礎(chǔ)類標(biāo)準(zhǔn)主要包括：智能網(wǎng)聯(lián)汽車術(shù)語、定義、分類、編碼、標(biāo)識與符號等基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)。

通用規(guī)范類標(biāo)準(zhǔn)是智能網(wǎng)聯(lián)汽車的核心所在，主要從整車層面提出全局性的要求和規(guī)范，主要有智能網(wǎng)聯(lián)分級規(guī)范、人機界面原則與規(guī)范、安全類標(biāo)準(zhǔn)，其中安全類標(biāo)準(zhǔn)包括信息安全與功能安全2個部分。

產(chǎn)品與技術(shù)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)主要范疇為信息采集、預(yù)警、車輛控制和信息交互。從產(chǎn)品形態(tài)層面來看，智能網(wǎng)聯(lián)汽車相關(guān)的產(chǎn)品與技術(shù)應(yīng)用，目前主要包括車載信息服務(wù)、智能控制與先進(jìn)駕駛輔助、車輛及車輛與外界的信息交互和控制協(xié)同等智能網(wǎng)聯(lián)汽車3個核心應(yīng)用和發(fā)展路徑，主要針對用于實現(xiàn)某種或幾種特定功能與服務(wù)的具體應(yīng)用和產(chǎn)品，以車輛技術(shù)為主、道路及交通設(shè)施和控制為輔。從標(biāo)準(zhǔn)形式層面來看，產(chǎn)品與技術(shù)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)主要應(yīng)規(guī)定具體產(chǎn)品和技術(shù)的功能要求、性能要求以及對應(yīng)的試驗方法，但不限定具體的技術(shù)方案，以避免對未來技術(shù)的發(fā)展形成制約或障礙。

圖2 智能網(wǎng)聯(lián)汽車標(biāo)準(zhǔn)體系框架

相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)類主要包括信息交互的基礎(chǔ)——通信協(xié)議，主要指車用總線通信、車內(nèi)局域通信、短程通信、廣域通信等方面的協(xié)議規(guī)范；在各種不同物理層之間，還應(yīng)包含界面接口的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。

4.3 標(biāo)準(zhǔn)體系明細(xì)表

在對智能網(wǎng)聯(lián)汽車的標(biāo)準(zhǔn)體系框架以及各重點標(biāo)準(zhǔn)化領(lǐng)域進(jìn)行深入研究分析的基礎(chǔ)上，提出了智能網(wǎng)聯(lián)汽車標(biāo)準(zhǔn)體系明細(xì)表［4］，以便對相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的研究和制定進(jìn)行指導(dǎo)。同時，標(biāo)準(zhǔn)體系框架及明細(xì)表應(yīng)根據(jù)智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)及產(chǎn)業(yè)發(fā)展、應(yīng)用進(jìn)行不斷更新和完善。

5 結(jié)論

智能網(wǎng)聯(lián)汽車是汽車產(chǎn)業(yè)與信息通信產(chǎn)業(yè)跨界融合的重要載體和典型應(yīng)用，其標(biāo)準(zhǔn)體系的構(gòu)建與形成和汽車行業(yè)其他傳統(tǒng)領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)體系的 “發(fā)展—成熟—規(guī)范”的自發(fā)形成模式有較大差異，智能網(wǎng)聯(lián)汽車標(biāo)準(zhǔn)體系的建設(shè)主要以 “共性基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)支撐先行”、“相對成熟的技術(shù)應(yīng)用或亟待規(guī)范的需求為重點”的方式開展。同時，由于相關(guān)技術(shù)及產(chǎn)業(yè)尚處于快速發(fā)展階段，新技術(shù)、新產(chǎn)品、新應(yīng)用、新模式不斷出現(xiàn)，為避免對智能網(wǎng)聯(lián)汽車相關(guān)技術(shù)及產(chǎn)業(yè)的發(fā)展形成制約或障礙，智能網(wǎng)聯(lián)汽車標(biāo)準(zhǔn)體系將根據(jù)發(fā)展?fàn)顩r，不定期地更新、修訂與完善。只有這樣，標(biāo)準(zhǔn)體系才能有效發(fā)揮其對產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)支撐、引導(dǎo)和規(guī)范的作用，促進(jìn)中國智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)及相關(guān)產(chǎn)業(yè)整體競爭力的提升，助力 《中國制造2025》國家戰(zhàn)略目標(biāo)的實現(xiàn)。

［1］ 中華人民共和國中央人民政府.國務(wù)院關(guān)于印發(fā) 《中國制造2025》的通知 ［EB／OL］.（2015-05-19）［2015-12-11］. http：／／www.gov.cn／zhengce／content／2015-05／19／content_ 9784.htm

［2］ 中華人民共和國工業(yè)和信息化部.《中國制造2025》規(guī)劃系列解讀之推動節(jié)能與新能源汽車發(fā)展［EB／OL］.（2015-05-22）［2015-12-11］.http：／／www.miit.gov.cn／n1146285／n1146352／n3054355／n3057585／n3057589／c3617217／content.html

［3］ UNECE.UNECE paves the way for automated driving by updating UN international convention［EB／OL］.（2016-03-23）［2016-06-27］.http：／／www.unece.org／info／media／presscurrent-press-h／transport／2016／unece-paves-theway-for-automated-driving-by-updating-uninternational-convention／doc.html

［4］ GB／T 13016—2009，標(biāo)準(zhǔn)體系表編制原則和要求［S］.

（編輯 楊 景）

Research on Standard System of Intelligent&Connected Vehicles（ICV）in China

WANG Zhao，DENG Xiang-hong，LIU Di
（China Automotive Technology&Research Center，Tianjin 300300，China）

Thispaperbriefly introducesthe technology and industry developmenttrend ofIntelligent& Connected Vehicles， as well as the standardization situation at present； Demonstrates principles and methods of standard system construction，and proposes suggestions on ICV standard in China.

Intelligent&Connected Vehicles（ICV）；technology and industry development；standard system

U463.6

A

1003－8639（2016）10－0015－04

2016-09-01

王兆 （1978-），男，山東濰坊人，副總工程師，碩士，主要從事汽車節(jié)能和制動行走系標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)及相關(guān)課題、政策研究；鄧湘鴻，碩士，工程師；劉地，博士，研究員級高工。