1.2.1 智能车路协同科学研究路线

1.2.1.1 智能车路协同理念创新

新交通模式在新需求、新理念、新技术、新运具和新环境等方面有新的变化，新交通模式的车路协同理念要求如下：

（1）新需求。新冠肺炎疫情对人的出行产生了重大影响，以往的依赖大容量公共交通系统的出行模式受到了挑战，疫情严重期间许多人更愿意选择私人交通模式，特别是对于短途交通而言，步行和自行车的交通出行方式成了人们的首选。因此，新的形势需要交通运输系统具备弹性，能够适应各种情况的需求。

（2）新理念。交通运输发展的主要目标是提供安全、便捷、高效、绿色和经济的服务。随着人类社会的发展，环境污染的日益严重，可持续、绿色发展的理念将逐步成为新交通发展的理念。交通运输需要融合陆、海、空、铁、管道等各种运输方式，形成无缝连接的多式联运体系，发挥各种运输方式的长处，形成总体效率最大化。此外，随着中国城镇化进程的不断推进，城乡交通一体化发展、交通服务均等化等理念也不断被提到更加重要的位置。

（3）新技术。近年来科技发展不断加速，物联网、云（边缘）计算、大数据、数字交通、5G移动通信、人工智能等领域都有长足进步。特别是大数据技术对广泛布设的传感器采集的数据进行分析，为交通管理、科学决策提供了依据；5G网络的广泛布设为交通相关的通信搭建了良好的基础；人工智能迅速发展，机器学习取得长足进步，使得车路协同技术的推广成为可能。

（4）新运具。自行车和电动自行车在中国的普及率一直比较高，各个城市已经认识到自行车和电动自行车在解决“最后一公里”出行中的作用，开始制定政策和法规，将自行车和电动自行车纳入统一管理。另外，电动踏板车在英国和欧美一些国家已经逐步合法化上路，中国城市里也可见到电动踏板车的踪影，且已纳入监管。智能网联汽车在不同领域开始进入应用阶段，自动驾驶汽车在封闭的作业环境，如港口、矿山开始应用；自动驾驶出租汽车（带安全员）已经在部分城市的示范区开始试运行。中国时速600千米的磁浮列车成功试跑，已经着手进行广州到深圳段建设。超级高铁和火箭船等超前交通运载工具也在研发。

（5）新环境。新冠肺炎疫情期间，一些城市将定制公交进行改进，形成弹性公交的模式，为接送职工上下班提供了定制的公共交通服务。公共交通是解决大城市交通问题的根本出路，在新冠肺炎疫情威胁得到彻底消除之前，公共交通和疫情防控是需要持续关注的课题。以自行车、电动自行车、电动踏板车等微型交通工具形成的短距离微交通是全球受人青睐的交通方式。

1.2.1.2 智能车路协同国内外研究路线

智能车路协同管控是实现交通行为管理与诱导、智能车载终端、智能路侧设施、5G等通信网络、智能车路协同平台“五位一体”架构设计的新探索，具有交通要素的实时化和信息化，海量信息的简明化和精准化，用户参与的主动化和协同化，服务组织的柔性化和绿色化等特点，在国内外交通运输行业监管、产业化等方面得到了高度重视与快速发展，是构建新一代智能交通体系架构设计的核心要素支撑。

（1）要素人：关注自动驾驶汽车算法、驾驶员、行人的人因工程行为管理与诱导系统。

（2）要素车：重构智能汽车电子与电气系统结构、智能车载终端系统。

（3）要素路：交通设施数字化转型新基建，智能路侧设施系统。

（4）要素环境：智能车路协同推演平台，交通大数据云计算平台，数据、业务、AI边缘计算中台，区域交通和城市交通管理与控制决策可视化推演系统。

面对新一代智能交通系统体系架构，目前国内外主要沿着以下3条技术路线开展科学研究。

（1）第一条技术路线是人（智慧出行即服务）+环境（智能车路协同推演平台）；

（2）第二条技术路线是车（智能网联汽车）+环境（智能车路协同推演平台）；

（3）第三条技术路线是路（智能网联设施）+环境（智能车路协同推演平台）。

智能车路协同是一种交互，这种交互能够让交通参与方的意图得到非常精准的诠释，不会只是靠猜测这辆车要发生什么样的行为，而是能够准确地实现全息感知，因此可做出准确的判断。除了交互能力，智能车路协同还能大幅增强智能网联汽车的感知能力。高清视频、毫米波雷达、激光雷达等传感器除了装在车上，还可以装在路灯杆上；车端、路端同时感知，则盲区最大化减少，可以提前预警视野之外的碰撞。

智能网联设施路端能够为智能网联汽车提供足够的决策依据甚至指令，使智能网联汽车本身发展的复杂度大大降低，成本也会大大降低。除了车端和路端的感知和通信设施，交通运输部门也在规划对道路本身进行数字化、智能化改造，以适应自动驾驶的需要。新一代智能交通体系架构如图1-1所示。

伴随着技术的演进发展，汽车正在向高性能、新能源、自动驾驶等更高领域发展，道路交通基础设施也经历了低等级公路、高速公路、数字化、智能化的演化进程，而绿色可持续、数字化、智能化已经成为人、车、路协同发展的共同目标。

1.2.1.3 新一代智能交通体系架构中的关键技术

2020年8月15日，中国科协发布了10个对科学发展具有导向作用的科学问题，其中第6个就是“数字交通基础设施如何推动自动驾驶与车路协同发展”；同时也发布了10个对技术和产业具有关键作用的工程难题，其中第7个就是“无人车如何实现在卫星不可用条件下的高精度智能导航”。

智能网联汽车V2X领域中智能车载系统关键技术，智能网联设施I2X领域中智能路侧设施系统关键技术，智能车路协同管控平台领域中车-车、车-路协同信息交互技术和单车智能技术有很大的交集，但是对路面的全息感知还需要与路侧单元对路面的感知融合起来。

总之，符合完全自动驾驶需要的“智能汽车+智能化道路+智能车路协同”才刚刚开始。这些关键技术也正是未来构建新一代智能交通系统体系的核心支撑技术。新一代智能交通系统体系架构中的关键技术如图1-2所示。

1.2.1.4 全球无人驾驶汽车市场格局与规划

从国际自动驾驶产业总体发展情况看，美国、德国全面领先，处于第一梯队，引领国际产业前沿。其中，美国以创新生态为引领，以科技进步为导向，处于全面领先地位；德国以大型车企为引领，整合全球资源，以全面商用为目标，处于战略高位。两者发展水平远远领先于日本、韩国、中国、英国等国家。

根据主要发达国家政府、汽车制造企业及互联网企业的计划或愿景，2020年是自动驾驶汽车实用化的一个关键时间节点。美国、日本和欧洲诸多企业都不约而同地将2020年定为自动驾驶实用化年份。

1.2.1.5 全球无人驾驶汽车政策与规划对比

目前，除美国已经发布了比较完整的自动驾驶汽车法规外，其他国家对于自动驾驶、智能网联相关政策标准的制定仍在进行当中。整体来看，各国在相关法规标准的制定上无外乎这几点：定义、分级、技术开发、汽车制造及各项安全法规和道路交通规则等，涵盖智能网联汽车发展的各个方面，这也决定了智能网联汽车发展必然是一个漫长的过程。

1.美国

自2010年以来，美国在联邦层面出台了多个支持自动驾驶技术的战略性文件，并在各州积极进行立法，推动无人驾驶上路测试及相关工作。

1）联邦层面政策法规

美国高速公路交通安全管理局（NHTSA）于2013年发布了《对智能网联汽车管制政策的初步意见》，支持自动驾驶技术发展和推广，要求参与智能网联汽车测试的驾驶人应具有安全控制车辆的能力，企业应确保测试对其他道路使用者的安全风险降至最低，智能网联汽车由自动驾驶模式转换到人工驾驶模式的过程安全、简单、及时。NHTSA不建议各州立法允许超出测试用途的智能网联汽车上路行驶。NHTSA于2016年1月对自动驾驶技术的态度发生转变，提出“完全自动驾驶汽车在未来实现广泛部署将是可行的”。为进一步鼓励自动驾驶产业发展，美国交通运输部（DOT）于2016年9月发布了专门针对智能网联汽车的“联邦自动驾驶汽车政策”，认为此政策将“为自动驾驶安全部署提供政策框架，从而有效利用技术变革带来的优势”。

新政策主要包括4部分内容：

第一部分为“安全评估”，提出了供自动驾驶汽车设计、测试和应用的重点措施。

第二部分为“州政策样板”，涵盖了联邦与州在高度自动驾驶汽车监管方面的分歧与协调措施。

第三部分与第四部分均为“监管工具”，首先点明了 NHTSA 如何确保新技术应用的安全性，其次明确了“现代监管工具”的重要性，认为政策制定者应促进挽救生命的各项技术在智能网联汽车上的应用。

新政策发布后，NHTSA发布了进一步细化新政策的执行文件，并特别指出，若出现自动驾驶系统危险情况下导致司机无法重新控制车辆的风险，NHTSA将进行强制性召回处理。

2）州层面政策法规

美国一般由各州政府自行制定允许自动驾驶汽车测试及上路的法案规定，内华达州、加利福尼亚州、密歇根州、路易斯安那州、华盛顿特区等已纷纷出台相关法规。但是，绝大多数州政府依然不允许自动驾驶汽车上路行使，甚至开展上路测试。为避免各州因监管政策不一而阻碍自动驾驶技术应用和推广，美国监管部门于2016年9月发布联邦层级的新规，旨在明确联邦政府与各州政府在自动驾驶监管方面的权限和规则。

美国引入了9个州自动驾驶汽车的上路测试立法（分别为加利福尼亚州、佛罗里达州、密歇根州、内华达州、北达科他州、田纳西州、犹他州、华盛顿特区、亚利桑那州，其中，亚利桑那州以行政命令形式发布）的16部法案及行政命令已正式生效。

第一，允许智能网联汽车接入公共道路进行测试，简化智能网联汽车测试许可程序。美国通过智能网联汽车立法及提出智能网联汽车立法草案的州，其法案基本都包括了自动驾驶相关技术定义，并允许汽车企业在州内高速公路及公共道路进行测试。从测试许可要求来看，内华达州进一步明确了许可条件，简化了许可流程。该州颁发的测试许可证有地理类型和环境类型的划分，企业仅可在许可证允许的类型下进行相关测试工作。在企业希望扩大测试许可证范围时，仅需提供新的类型下的测试证明，无须进行额外1万千米的运行里程证明及其他测试经验证明。

第二，明确车辆原始制造商与自动驾驶技术提供商的责任。佛罗里达州、密歇根州自动驾驶立法均规定了车辆在被第三方改造为智能网联汽车后，车辆的原始制造商不对智能网联汽车的缺陷负责，除非有证据证明车辆在被改造为智能网联汽车前就已存在缺陷。

第三，开展完全无人驾驶等前瞻性领域立法。在推出自动驾驶测试规定的基础上，加利福尼亚州议会于2016年1月审议通过法案，授权Contra Costa运输管理机构实施完全无人驾驶汽车的试点项目，测试完全无人驾驶汽车。

佛罗里达州和密歇根州也分别于2016年4月和9月通过新的法案，删除了智能网联汽车中必须有驾驶员的规定，但要求研究人员在必要时能够迅速远程接管对车辆的控制，或者汽车自身必须能够停车或减速。

2.德国

德国作为大众、戴姆勒和宝马等多家全球知名汽车厂商的发源地，也是世界上较早重视自动驾驶汽车并对其进行测试实验的国家之一。早在2013年，德国就允许博世的自动驾驶技术在德国国内进行上路测试，之后又有梅赛德斯-奔驰等公司相继得到德国政府批准，在德国高速公路、城市交通和乡间道路等多环境开展自动驾驶汽车的实地测试。2017年5月，德国联邦参议院通过了首个自动驾驶相关法律，允许自动驾驶在特定条件下代替人类驾驶。

根据该法律要求，在德国公共道路上进行测试的自动驾驶汽车必须保留方向盘、油门和刹车等配置，还需全程有驾驶员坐于方向盘前，以便在紧急情况下能够第一时间接管操控。该法律还要求，进行公共道路测试的自动驾驶汽车必须装备类似飞机“黑匣子”的设备，用于记录测试过程中进行的全部操作数据。一旦发生事故，通过读取数据即可明晰交通事故责任。如果是在驾驶员驾驶的情况下发生事故，则由驾驶员承担交通事故责任；如果是自动驾驶系统原因引发的事故，则由汽车制造商承担责任。

3.英国

2015 年，英国政府创建了联网和智能网联汽车中心（Centre for Connected and Autonomous Vehicles），并且英国在格林威治（Greenwich）、布里斯托尔（Bristol）、考文垂（Coventry）和米尔顿凯恩斯（Milton Keynes）分4项进行了总价值达3200万英镑（包括1900万英镑政府拨款）的“无人驾驶车”试验项目。

2016年3月，英国政府提出计划于2017年开始在高速公路上测试无人驾驶汽车。2016年7月，英国商务部和运输部大臣公开表示，该国将清除束缚自动驾驶车的法规，其中包括交通规则，以及驾驶员必须遵守的政策法规。同时，英国政府还指出，高速交通法律法规将得到适当的修改，以确保在高速公路上改变车道、远程遥控停泊车辆的先进的驾驶辅助系统被安全使用。

英国正在就保险条例和汽车法规等方面进行各方商讨修订，以期实现自动驾驶汽车的上路行驶。而自动驾驶商业运作方面，英国Adrian Flux已经率先推出了针对自动驾驶汽车的保险政策，里面包含了多条自动驾驶汽车专属的保险条款。

4.日本

早在2015年10月，日本政府就酝酿针对自动驾驶汽车启动立法。

2016年上半年，日本经济贸易产业省成立了一个研究小组，决定联手车企在地图、通信、人类工程学及其他领域开展合作，以实现到2020年在公共道路上测试自动驾驶汽车。

2016年5月，日本已经制定了自动驾驶普及路线图，表明自动驾驶汽车（有司机）已在2020年允许上高速公路行驶。

法规方面，日本将放宽无人驾驶汽车与无人机的相关法律法规，于2017年允许纯自动驾驶汽车进行道路测试。

针对自动驾驶汽车引发事故的责任所属问题，日本警视厅已经开始进行法律层面的探讨，同时日本政府已修订《道路交通安全法》和《道路运输车辆法》等相关法规。

关于自动驾驶汽车发生事故的赔偿机制，日本的东京海上自卫队的火灾保险已经明确，从2017年4月起，把自动驾驶期间的交通事故列入汽车保险的赔付对象。

5.韩国

为推动自动驾驶汽车商用化，早在2015年，韩国政府就计划为自动驾驶汽车划定试运行特别区域，并在2017年开通专用试验道路，以及允许自动驾驶汽车在试验阶段搭载自动调向装置，同时计划制定相关零部件测试标准，开发专用保险商品。

2016年11月，韩国相关道路交通法规的修订已经正式开始实施，修订后的新法规允许自动驾驶汽车在韩国范围内的公路上进行测试，已经有8辆自动驾驶汽车通过韩国交通运输部登记，获准在特定条件下上路测试。

6.新加坡

新加坡是一个在政策上对无人驾驶技术非常友好的国家，2015年新加坡已允许无人驾驶车在允许范围内进行测试，同时新加坡也测试自动驾驶公交车，并计划开始试点自动驾驶轮椅项目。

2016年8月，世界首个无人驾驶出租车NuTonomy在新加坡正式开始营运载客，乘客可以用智能手机免费预约体验。

7.法国

2014年2月，法国公布了无人驾驶汽车发展路线图，计划投资1亿欧元进行无人驾驶汽车实地测试。

2016年，法国政府实现了全国数千千米的道路联网，并推动道路交通法律法规的修订，以满足无人驾驶汽车上路的要求，并且向全球汽车生产商开放道路进行无人车试验。

2016年8月，法国政府正式批准外国汽车制造商在公路上测试自动驾驶汽车，在此之前，法国政府只允许本土汽车公司在道路上测试自动驾驶系统技术。

8.荷兰

2014年，荷兰就开始审议交通法律，以便在公路上开展大规模的自动驾驶卡车测试，从而让自动驾驶卡车在荷兰公路上送货。

2016年1月，全球首辆自动驾驶摆渡车在荷兰上路，使荷兰成为第一个自动驾驶巴士上路的国家。

2016年7月，奔驰自动驾驶大巴在荷兰上路测试，该大巴成功完成了20千米的行驶路程，创下新的测试纪录。而对于备受争议的特斯拉的 Autopilot 半自动驾驶系统，2016年7月，荷兰政府认可了其安全性，允许其作为辅助驾驶系统使用。

9.瑞典

瑞典有关自动驾驶公共道路测试规范初稿已经于2016年3月完稿，进入政府审议和议会审议过程，2017年生效，适用于各个自动驾驶水平的车辆，包括半自动驾驶、高度自动驾驶及完全智能网联汽车。在法律方面，在自动驾驶公共道路测试上瑞典已经有比较完善的法规，即自动驾驶汽车在瑞典上路测试需先获得测试许可，才能进行公共道路测试，测试单位必须递交公共道路申请，提出有可能的安全隐患，并且确保测试数据采集和保存符合国际相关法规要求，个人隐私信息受到保护。瑞典交通局负责监管所有智能网联汽车的公共道路测试。此外，瑞典国会已经启动了自动驾驶相关法律分析工作，2017年修改国会审议案，确保2020年自动驾驶汽车合法销售和使用。

10.芬兰

2016年7月15日，芬兰交通安全局批准了无人驾驶公交车在芬兰上路，因为芬兰法律并没有特别要求机动车必须有驾驶员，这就为无人驾驶车合法上路扫除了障碍。

1.2.1.6 中国智能网联汽车的机遇与挑战

面对国内外智能网联汽车产业化的政策与规划，中国智能网联汽车产业化仍要把握机遇、迎接挑战。中国不仅要提出智能网联汽车的“网联感知”技术路线，还需要智能网联汽车与智能网联设施车路协同发展，同时要解决以下问题。

1.智能网联汽车相关标准与法规有待健全

中国智能网联汽车相关标准尚处于建设初期，标准体系与核心产品标准并不健全，需要完善智能网联汽车中国路线的相关标准，如《智能网联设施标准》等；标准制定权分散在交通、通信等多个部门，难以满足智能网联汽车快速发展的需求。

中国相关法律法规尚未针对自动驾驶汽车做出调整，《道路交通安全法》《公路法》《保险法》等都不涉及自动驾驶方面的内容，《网络安全法》《测绘法》《标准化法》等都存在不适应自动驾驶技术产业化的规定，自动驾驶汽车上高速公路测试等受法规限制。

2.产业链不完整，核心技术积累不足

智能网联汽车芯片、操作系统、计算平台等产业链核心环节缺失，高性能传感器、线控底盘、汽车AI等领域核心技术积累不足，研发投入比例偏低。在乘用车方面，整车企业相继发布具备高级辅助驾驶功能的车型，但自主集成能力弱，辅助驾驶配置多来源于国外供应商；在商用车领域，国标强制安装自动紧急制动（AEB）、车道偏离警告（LDW）等辅助驾驶安全系统，拉动高级驾驶辅助系统（ADAS）市场渗透率提升，但辅助驾驶配置的技术水平良莠不齐。

3.智能路网设施建设投资大、周期长

智能网联汽车需要人、车、路、云、网、图互联与协同发展，道路基础设施是网联化的重要基础，需要建设智能化基础设施网络、无线通信网络、高精度位置服务网络等各种基础设施网络。道路基础设施的智能化改造需要跨部门协调与跨产业协同，建设投资大、周期长，投资主体不明确，没有形成有效的商业模式，影响了建设进度。

4.商业模式不清晰、产业生态不健全

智能网联汽车如何运营还有一系列问题需要突破；高精度地图数据采集与应用的商业模式不清晰；智能网联汽车测试场地存在建设投入高、利用率低、收入模式单一等问题；智能网联设施建设投入产出比不明确，影响投资者的积极性。

5.社会对智能网联汽车的接受度需要检验

交通运输部计划2025年前实现营运车辆智能网联运行，无论是在城市交通领域，还是在区域交通领域，智能网联汽车的大规模应用将会带来深刻的社会结构改变，由此产生的伦理道德讨论、人因工程、社会安全、失业问题等将长期伴随智能网联汽车的发展，需要寻找有效的办法予以解决。