保时捷工程公司推动中国专属车辆系统发展

在中国驾驶，是一种独特的体验。只要从高处看一眼这里的城市，所有人都能对这一点心领神会。在中国的大都市中，多层高架路蜿蜒穿过整座城市，这在欧洲是不敢想象的。如此特别的道路条件也对导航设备提出了特殊的要求。在多达三层的道路中，导航技术必须识别出当前车辆到底是在哪一层行驶。此外，在中国的公路上很少见到“ 停”字样的停车让行标志。因此，图像识别算法也必须先进行学习。另外还有一点不容忽视：众多司机在驾驶过程中都会使用百度、阿里巴巴和腾讯等科技巨头所提供的数字化服务，而这些公司在欧洲的知名度则相对较低。

上述种种例子表明，保时捷工程在研发车辆时必须考虑到中国市场的特点，或者需要专门为这一市场开发车辆。正因如此，保时捷工程公司在过去30 多年里一直致力于为中国客户提供服务，并持续扩大其在当地的影响力。仅在今年，保时捷工程位于上海安亭研发中心的员工人数就从大约 130 人增加到了 160 人。现场专家的主要任务是研发、测试和验证具有中国特色的车辆功能。

传统与未来

考虑到中国跑车用户十分特殊的需求，保时捷公司决定在中国专门设立自己的研发部门，即“ R&D-Satellite”。“R&D-Satellite”将与当地合作伙伴保时捷工程公司密切合作，团队成员主要来自电气和电子领域。“R&D-Satellite”负责人卡琳娜·斯坦梅茨（Karina Steinmetz）说：“我们努力确保技术能以最佳方式适应中国市场。”。例如，中国充电站的插头和协议就与欧洲有明显的不同。保时捷工程必须考虑到这种特殊性。“我们也正在制定关于技术问题的本地测试战略。”斯坦梅茨补充道。

除了提供技术支持外，“R&D-Satellite”的专家们还担任观察员和技术侦察员的角色。斯坦梅茨举例说：“我们一直在关注中国市场特定的技术法规和标准。”此外，专家们也十分关注中国的重大技术发展，例如自动驾驶、自动停车或高压技术。“R&D-Satellite”小组需要高频使用当地网络。“ 在这方面，保时捷工程公司是我们的重要战略伙伴。”斯坦梅茨强调说。

在今年 7 月接任保时捷工程中国董事总经理的邬伟（Uwe Pichler-Necek）表示（请阅读第 8 页的内容）：“智能网联车辆是保时捷工程公司在中国的重点发展方向，这些服务在当地特别受欢迎。”这主要是因为中国拥有特殊的客户群：他们普遍比欧洲客户更年轻，对技术也更感兴趣。在中国，保时捷客户的平均年龄只有 35 岁，而且其中一半都是女性。库特·施威格（Kurt Schwaiger）对此说：“许多客户属于 Z 世代，他们是在数字化和互联网的大环境中成长起来的。”在过去六年里，他作为董事总经理成功推动了保时捷工程中国子公司的发展，现在即将退休，“中国客户普遍期望，智能手机能无缝整合到车辆环境中。”这就是为什么保时捷工程有计划地将微信等具有中国特色服务逐步整合到驾驶过程中。为了将各类服务整合到车辆中，保时捷和奥迪目前开发出了一个基于安卓手机操作系统的硬件模块，并将其安装在车辆中。得益于这一模块，车辆可以将收到的信息为驾驶员进行语音播报。

此外，汽车在未来还将提供更多的本地娱乐服务。负责信息娱乐系统开发的曹奇说：“在下一代的汽车中，除了苹果音乐之外，中国客户还可以使用本地音乐流媒体服务或流行播客平台。”大多数欧洲客户喜欢通过按钮或触摸屏来操作他们的车辆，而中国客户则更喜欢通过语音控制进行人车交流。此外，中国客户往往更青睐“单点登录”。负责测试和验证信息娱乐系统的伊吹安正解释说：“通过这种登录方式，客户只需进入车辆，就可以立即使用所有服务，而不必再次输入密码。”

目前，保时捷工程公司正在对面向中国市场的信息娱乐系统进行现场集中测试。为此，测试车辆已经完成了数千小时的测试。此外，专家们还使用了硬件在环（HiL）系统，在这一系统中，信息娱乐功能包会与仿真的真实车辆环境（包括仪表盘和控制装置）彼此相连。“这意味着在真车上市前，我们就可以开展测试。”保时捷工程中国子公司电气电子高级经理杜乃恺解释说。此外，利用测试台进行测试可以大大节省成本，并完成在真实条件下难以执行的测试。一个很好的例子便是测试安全气囊展开后，车辆是否可以自动发送紧急呼救。

此外，中国的交通环境也对汽车研发提出了很高的要求。“中国人的驾驶风格与欧洲人大相径庭。”邬伟解释道。在中国道路上，频繁变道、插空并线、违规超车等现象并不少见。为此，在比如校准自适应巡航控制系统（ACC）时，技术人员就必须考虑到这一点。邬伟说：“汽车必须能尽早检测到其他车辆的变道切入。此外，车辆与前车的距离也不能太大。否则，其他车辆就会不断插队，让自己的车辆寸步难行。”

为了在未来实现高度自动驾驶，保时捷工程研发的这些系统还必须根据中国特有的高架道路环境（比如在多层高架路中，每一层都有不同的速度限制）进行调整。而如果要了解车辆当前处于哪一层，其中一种可能性就是让汽车检测坡道的倾斜度。此外，自动停车功能目前也在开发中。这一功能同样需要一个具有中国特色的版本，因为中国的许多停车场会用彩色限位器来对停车位进行限制。此时，对相机图像进行评估的算法必须先通过大量实例图像来学习这一特殊性。如果直接采用欧洲算法，汽车可能就会在限位器之前过早制动。

不过，现场辅助系统的研发并不容易，最近更是又新添了一项挑战。2021 年 11 月，中国出台了一项新法律（即《个人信息保护法》），限制车辆中收集的某些数据的出口。例如，包含车牌、个人信息或人员图像的商用照片或视频便不允许出口。对于西方汽车制造商来说，这意味着：在每次试车期间，制造商都必须通过一个经授权的中国服务提供商接收所有数据载体，并对收集到的信息进行“脱敏”处理，例如用标准标志替换所有个性化标志。但是，这种经过处理的图像数据与车辆的原始数据不同，让人工智能算法的学习难上加难。

年轻化女性化

此外，其他车辆地理敏感性总线数据和 GPS信息也不允许离开国境。保时捷工程公司驾驶辅助系统研发工程师约翰内斯·维贝里茨（Johannes Wiebelitz）对此说道：“所以，在未来，我们会在中国更着重研发和验证基于摄像头的功能。”这一功能对于自动驾驶来说尤其重要。要想让汽车实现自动驾驶，摄像头所提供的数据便必不可少。

保时捷工程中国子公司目前正以自己特有的研发理念，推动智能网联汽车的发展。“在欧洲，人们会希望车辆能在没有数据连接的情况下完成其工作。但在亚洲，数据连接从一开始就融入到功能研发过程当中。”研发工程师维贝里茨说。举一个例子：中国的一些交通灯会以无线传输的方式，将自身的状态传输到汽车那里，这样司机就可以在他们的仪表盘上或某个应用程序中了解到交通灯大概会在什么时候转绿。为此，自动驾驶功能从一开始就应该能使用这些数据（即“车辆与基础设施通信”，V2I）。而在“车对车”（V2V）连接方面，中国也是全球领先。例如，事故车辆会发送信号，向靠近的车辆发出警告。

中国对于车辆联网的新技术一直持高度欢迎的态度。目前，中国现有的移动网络是车辆互联的重要基础，而欧洲则寄希望于无线局域网（WLAN）。“ 中国的下一代汽车将通过 4G 或 5G 连接到互联网。”保时捷工程中国子公司数据和智能网联高级经理李媛媛表示。为此，保时捷的工程专家们正在进一步研发下一代车内远程通信的电控单元。这样，汽车在未来也可以通过这一节点实现远程诊断和软件更新。为了更好服务于中国市场，保时捷工程需要不断对欧洲技术进行本地化。“中国的移动通信使用不同的频率和接口。”保时捷工程公司互联部门负责人托马斯·普雷奇（Thomas Pretsch）解释说。还有一个有趣的细节：为了检查测试车辆对网络信号盲区的反应，功能测试中需人为制造移动通信网络盲区，因为中国的网络覆盖相当全面。

另外还有一个专门针对中国市场研发的功能，那就是新能源车辆的实时监控（RTM）。在中国，电动或混合动力新车必须遵循国标，向公共管理部门传输车辆相关的动态数据，包括动力电池 SOC 等。通过这种方式，中国政府希望能够进一步加强对于电动汽车的了解，比如目前的充电基础设施中还存在哪些不足等。而对于外国制造商来说却没有安装相关系统的义务。但由于地方政府或国家制定的奖励计划，许多客户都会要求供应商提供相关功能。为此，保时捷工程公司代表保时捷公司研发出了实时监控功能（RTM），并与相关数据监管部门始终保持密切联系，以确保在研发过程中始终遵守标准和法律。

保时捷工程公司在研发过程中曾将重点放在本土化上，但这可能只是一个开始。“我们可以设想一下，新技术在未来可能首先在中国诞生，然后才在全球范围内推广。”部门负责人普雷奇说。因此，直接在现场安排一支强大的团队就显得愈发重要。

法律、基础设施以及客户需求等方面的特殊性，要求针对中国市场的研发必须在当地进行。为此，保时捷工程公司已在中国深耕 30 多年，并将继续扩大其在当地的影响力。比如车辆系统和研发方法等，都需要根据国家的具体情况进行调整。

在中国，高度自动驾驶（HAF）和驾驶辅助系统（FAS）到底有多重要？

陈虹：中国的交通状况远比欧洲的更加特殊复杂，当然也带来了更大挑战。这不仅是因为中国极高的人口规模和密度，更是因其文化的不同。据统计，在北京和上海工作的人，每天的通勤时间可高达两个多小时。在交通高峰期，司机需要高度集中精力，以确保驾驶安全。因此，中国的广大司机们早已厌倦了拥堵不堪的交通状况，他们对于高度自动驾驶和驾驶辅助系统等人工驾驶替代方案秉持开放态度，以期缓解自己的驾驶压力。为了满足这些需求，中国的整车制造商正持续投资于高度自动驾驶和驾驶辅助系统的研发。中国政府也认为这些技术是解决交通拥堵和安全问题的有效办法，并通过制定法规、投资和基础设施建设，不断助力这些技术的发展。

在当地的基础设施、网络拓扑和法律要求方面，需要注意哪些问题？

陈虹：在我看来，对于高度自动驾驶来说，遵守法律规定是重中之重。如果高度自动化车辆发生事故，那么法律责任相关的问题仍然是核心。为了规范驾驶员和高度自动化系统之间共同驾驶的责任，我们可以引入与保险公司签订的同意协议。这也许同样是客户和汽车制造商最关心的问题。关于当地基础设施和拓扑，我们可以通过“车路协同”（Vehicle-Road-Collaboration）和“Vehicle-2-X”通信来加速高度自动驾驶的实现。中国在这一领域有相当大的领先优势，并且在最近几年取得了快速发展。

中国的整车制造商对于高度自动驾驶有何看法？

陈虹：据我们所知，很大一部分中国整车制造商认为高度自动驾驶是一个机会。他们相信，汽车发展已经迎来了智能和自动化的新时代。高度自动化驾驶只是一个时间问题。但是，这一未来愿景不会突然实现，而是始终在持续发展过程中。正如美国汽车工程师学会（SAE）的“驾驶自动化水平”标准中所描述的那样，这是一个长期、渐进的过程。

中国的哪些技术供应商参与了相关研发？

陈虹：目前，中国的许多公司都参与了高度自动驾驶和驾驶辅助系统的研发。一汽、东风、上汽和吉利等整车制造商专注于研发用于生产领域的高度自动驾驶，以及用于港口和矿区的驾驶辅助系统。另外，一些高科技公司也投入到驾驶辅助系统的研发中，例如百度、滴滴和华为，这些公司都推出了自己的驾驶辅助系统项目。还有一些初创公司，比如地平线机器人、黑芝麻、速腾聚创、禾赛和行深也正积极参与到高度自动驾驶的研发中。最后，一些知名的国际汽车供应商，比如博世、大陆集团和采埃孚也为中国的高度自动驾驶研发投入了相当多的资源。

同济大学和您个人目前正在进行哪些研究？

陈虹：在高度自动驾驶领域，同济大学是最知名的大学之一。它还拥有中国第一条功能齐全的高度自动驾驶测试车道。该领域的研究涵盖了高度自动驾驶的所有要求：从车路协同到“ Vehicle-2-X”通信，再到自动驾驶车辆本身。此外，同济大学在市场和政策分析、算法设计、测试程序和评估方面也拥有深厚的专业知识积累。作为同济大学保时捷教席教授，我的研究重点是利用先进的控制和学习方法来开发高度自动驾驶的关键技术。我们主要从事自动驾驶车辆的合作性底盘控制、预测性巡航控制、4 级“机器人计程车”的研发，以及高度自动驾驶的智能分析等工作。为了测试和验证研发的算法，我们还设计了不同层次的测试环境，比如软件在环、硬件在环和车辆在环等。

4 或 5 级自动驾驶何时才能成为现实？

陈虹：这很难说。尽管学术界和工业界都在这一领域投入了大量资源，但在短期内达到 4 或 5 级仍是一个挑战。不过，美国汽车工程师学会“驾驶自动化水平”标准中描述的第 3 级可以在不久的将来，在例如公共道路交通中等特定情况下实现。同样，4 或 5 级也可以首先在有限区域内实施，如港口和矿区，然后再引入更开放的交通情况。好消息是，4 级机器人计程车（Robotaxi）已经在中国的各类开放道路测试环境中进行了测试，这无疑为 5 级技术的研究和开发创造了更好的环境。然而，高度自动驾驶的第 5 级，即自动驾驶必须在任何条件下都能发挥作用，还需要一些时间才能实现。

本文首次发表于《保时捷工程杂志》2022年第2期。

作者：Constantin Gillies

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