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数说新闻:从学术角度看马斯克的FSD全自动驾驶技术

已有 683 次阅读 2024-5-20 23:51 |个人分类:智库数据|系统分类:科普集锦

4月28日,特斯拉首席执行官埃隆·马斯克时隔一年再次来华。根据公开数据报道,中国是特斯拉最大的海外市场,自2010年进入中国市场以来,特斯拉已在我国销售了170多万辆汽车,上海超级工厂更是特斯拉的全球最大工厂,在上海生产的特斯拉电动汽车,不仅供应我国市场,也出口海外。因此,马斯克来华频率很高,既有推动双方深入合作的现实需求,也体现出对中美国经贸合作的高度依存关系。

此次马斯克来华访问,有媒体争锋报道说,马斯克目的是为了让特斯拉的全自动驾驶技术(Full-Self Driving,简称FSD)能够顺利落户中国。什么是FSD?这应该是看过类似报道后很多读者的疑问。本文笔者将从学术产出角度,带大家初步了解下这项神秘的“未来技术”。

有研究人员预测:到 2025 年,我们将看到大约 800 万辆无人或半无人汽车在路上行驶。根据Synopsys公司的报告总结,无人驾驶汽车的辅助技术必须首先通过 6 个无人驾驶等级,才能在相应的限制条件下上路行驶。这6个等级分别是:

  • 0 级,无自动驾驶:由人来完成"动态驾驶任务",当今的道路上行驶的大多数汽车都是 0 级;

  • 1 级,驾驶员辅助:车辆具有单独的自动化驾驶员辅助系统,例如转向或加速(巡航控制);

  • 2 级,部分自动驾驶:高级驾驶员辅助系统,车辆能够控制转向以及加速或减速;

  • 3 级,受条件制约的自动驾驶:这一级别的自动驾驶汽车具有“环境检测”能力,可以自己根据信息做出决定,例如加速经过缓慢行驶的车辆;

  • 4 级,高度自动驾驶:在限定区域采用无人驾驶模式运行(通常是在城市路况,最高平均速度达 30 英里/小时);

  • 5 级,完全自动驾驶:这一级别的自动驾驶汽车甚至都不会有方向盘或加速/制动踏板。他们将不受地理围栏限制,能够去任何地方并完成任何有经验的人类驾驶员可以完成的操控。

很显然,根据无人驾驶汽车驾驶等级划分,特斯拉的FSD就是最高一级的完全自动驾驶。从现有的科研论文产出看,以Full-Self Driving作为关键词的论文非常少,全球目前只有29篇,这也在一定程度上说明,聚焦Full-Self Driving的研究在科学界尚处于一片“蓝海”。

从现有论文的国家归属角度看,全球共有11个国家/地区开展了相关研究,涉及研究人员数量最多的三个国家分别是美国、中国和德国。此外还有葡萄牙、荷兰、比利时、韩国等国。具体情况见图1:

微信图片_20240520235017.png

图1:Full-Self Driving方向研究人员国家分布情况

从现有论文的研究机构情况看,美国有11家研究机构参与此项研究,其中高校10家、企业1家,唯一一家企业就是特斯拉,并且涉及学者数量位居全美第一。中国虽然产出数量位居全球第二,但是仅涉及两家单位,分别是合肥工业大学和同济大学。德国产出数量位居全球第三,也仅涉及两家单位,分别是图宾根大学和慕尼黑工业大学。具体情况见表1:

表1:Full-Self Driving方向研究人员机构分布情况(Top10)

微信图片_20240520235037.png

从现有论文的发表年度看,2015年出现了第一篇以Full-Self Driving为关键词的论文“Autonomous Driving: Investigating the Feasibility of Car-Driver Handover Assistance(自动驾驶:研究汽车与驾驶员交接辅助的可行性)”,研究团队主要来自德国乌尔姆大学。此后数年,关于这一方向的研究都处于很低迷的状态,论文产出都在个位数,直到2023年,当年相关论文产出14篇,同比增加了230%。今年到现在有2篇论文产出,属于最新的研究成果,分别是“A model-tuned predictive sliding control approach for steering angle following of full self-driving vehicles(用于全自动驾驶汽车转向角跟随的模型调整预测滑动控制方法)”和“A conceptual framework for automation disengagements(自动化脱离的概念框架)”。具体情况见图2:

微信图片_20240520235059.png

最后,我们进一步关注下我国在这方面研究的关键力量。上文已经指出,我国在这方面的研究主要在两个机构,分别是合肥工业大学和同济大学。经过进一步的挖掘发现,主要集中在两个团队:

团队一:合肥工业大学汽车智能与电动化课题组,负责人是贺林教授。贺林教授是合肥工业大学汽车工程技术研究院副院长,汽车与交通工程学院学术委员会委员,同济大学车辆工程博士、清华大学汽车系博士后、日本上智大学控制工程系博士后。在智能网联与新能源汽车领域申请专利70多件,授权30多件,并获得中国专利优秀奖。

团队二:同济大学汽车学院驱动技术创新研究所,负责人是宋珂副教授。宋珂副教授长期从事移动交通工具新型驱动技术及理论研究。先后主持/参与国家自然科学基金面上项目、国家重点研发计划/国家重大仪器设备/国家科技支撑/国家863项目等。与上汽集团、广汽集团、宇通客车、德国莱茵金属集团、博世公司、大众集团、舍弗勒公司等国内外企业开展广泛的产业化创新合作研究。

今年3月,外交部发言人毛宁说:一段时间以来,包括美国企业在内的各国外资企业持续看好中国市场发展机遇,加码“投资中国”。商务部数据显示,2023年中国实际使用外资金额超过1.1万亿元,规模稳居全球前列。中国坚持高水平对外开放,将继续打造市场化、法治化、国际化一流营商环境,为各国企业来华投资兴业提供更多支持便利。欢迎包括美国在内的各国工商界继续加强对华合作,共享中国发展的机遇和红利。笔者相信,未来会有越来越多的“马斯克”来华谈合作,谋发展、享红利。



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