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盘“活”智慧出行大生态:自动驾驶、低空经济和微型交通

发布于2025-01-26

去年11月特斯拉终于发布了其一再推迟的Robot Taxi的原型车,并表示将在2027大规模上市。尽管还是个蓝图,但让人感觉似乎距离实现无人驾驶自由的梦想又近了一步。

智能且联网的汽车是智慧出行生态中的关键一环,一直以来产业界都把主要的精力和目光投注于此。但放眼整个出行生态体系,却也只能解决一小部分问题。在2025年初的年度科技大秀CES上,对于智慧出行的探讨则着眼于更宏大的范畴,从乘客的视角出发,到自动驾驶汽车,从城市路面交通体系建设,更延伸至海陆和空中交通体系,从更宽更深的维度去探索未来出行的智能化和可持续能力。

同时,除了关注“主动脉”大的交通基础建设,更不能忽略链接起城市交通最后一公里的“毛细血管”微型交通体系重要作用,这些城市的“神经末梢”也应该有机的融入智慧出行体系中。

事实上,智慧出行是一个综合的视角——通过个性技术的进步和管理模式及商业模式的创新,整合城市的交通资源系统,从而升级甚至创造新的出行方式。这其中不仅包括汽车等交通工具本身的智能化升级等技术层面问题,还包括一体化出行服务(MaaS,即Mobility-as-a-Service)以及新出行模式和管理体系的构建。

更智能:ZONAL架构为“软件定义汽车”铺路

作为城市角度重要一环的汽车,正在经历百年一遇的重大创新——从机械化时代的单纯的运输工具,走向智能化、电动化,最终将实现无人驾驶,真正意义上将人类的双手从方向盘上解放出来。

在智能电动车里,我们只需轻触屏幕,整个车舱就仿佛“活”了过来:车载娱乐系统迅速响应,自动驾驶系统静待指令,而你看不到任何复杂的线束或按钮。

“软件定义汽车”的发展趋势成为新的行业共识,汽车电子在智能汽车的比重越来越高,各种创新智能应用在车舱中汇聚。现代汽车内的电子系统通常占了车辆价值的一半以上,并且新功能还在不断增加。但值得关注的是,在过去几十年来,汽车的制造方式几乎没有显著的改变——用于连接电子组件的技术却落后于软件和硬件的发展。这在汽车智能化深入的过程中正成为巨大的障碍。

在传统汽车电子电气(E/E)架构下,每加入一个新功能或新应用,就意味着要将其加入的现有的汽车布线系统中,每项功能都是作为一个新模块加入,称为电子控制单元(ECU),需要各自有专用接线以连接到车辆其他部分。目前一辆汽车平均需要100150ECU,以及与其搭配的线束。新功能还在不断地增加中,而车内已经足够空间来容纳所有的系统和布线。汽车的电缆线束也已经成为制造过程中的最复杂零件之一。

在此前的一项由Molex和贸泽电子共同赞助的调查研究中,Dimensional Research公司对500多名汽车业内的专业人士进行了调查研究。有超过57%的受访专业人士认为制造方面的技术问题是实现下一代汽车架构的最大障碍之一,必须克服。

汽车E/E架构的变革势在必行。区域架构 Zonal architecture)成为有潜力的高效解决方案,有望为全面实现“软件定义汽车”铺平道路。Zonal区域架构将汽车功能按照位置分为几个区域,每个区域负责安装在区内的装置,而区域的对外连接则通过本区域的区域控制器或网关进行,并且每个Zonal区域网关都会连接到车辆核心的中央运算集群。由于Zonal区域网关靠近它所控制的装置,因此与各装置连接的电缆相对较短。

Molex分析指出,其中一个关键改变在于Zonal区域网关和中央运算器之间的通信方式类似于计算机网络,而不像以往汽车内的电缆线束。一条小型高速网络电缆就可以实现区域间的通信运作,大大缩减了车辆中安装的电缆数量和尺寸。

那么,Zonal EE架构究竟是如何颠覆传统并助力未来的智能驾驶的呢?在《从线束到智能:Zonal EE架构重塑汽车电子电气系统》一文中,前威玛汽车智能化工程总监、汽车电子电气架构专家为我们做了深入解读。

更立体:以数字技术为底座 低空经济“起飞”

全球城市化进程的加快也伴随着城市人口密度的持续攀升,机动车数量也随之大幅增加,地面交通运力不足以及交通拥堵等问题日益严重,利用城市上空的空间资源,发展空中交通系统,进而拓展三维立体交通空间,已经被很多国家视作改善城市交通状况的重要方向。

根据信通院《低空经济正常与产业生态研究报告(2024)》,低空经济通常指在距正下方地平面垂直距离1000米以下(根据应用需要可扩展至3000米)空域内,以有人和无人驾驶航空器以及辅助作业设备为载体,依托低空空域及其相关数据资源等新型生产要素,以载人、载物以及其他作业等多种场景低空飞行活动为牵引,带动相关领域融合发展的综合经济形态。

国际上将低空空域被视为新的交通空间,并将“空中交通”作为未来的一大发展重点。美国在美国低空产业布局较早,建立了相对完善的法规体系,并积极推动城市空中交通计划。如2017年美国联邦航空局(Federal Aviation AdministrationFAA)提出《无人机系统整合试点计划》,旨在探索无人机在低空空域中安全、有效的整合方法;20207月,美国标准化协会提出《无人机标准化路线图2.0》。20233月,美国白宫科技政策办公室发布《国家航空科技优先事 》,提出优先发展小型无人机和先进空中交通飞行器,如eVTOL 电动短距起降飞机 electric Short Take-Off and LandingeSTOL)和其他高度自动化的电动客货运飞机。

此后,FAA发布的一系列法规和计划,对未来空中出租车和其他先进空中交通的运行概念展开设计和描述,以支撑FAA建立和发展城市空中交通管理体系。20237FAA提出《先进空中交通实施计划V1 .0》,该计划包含了在2028年前实现先进空中交通规模化运营所需的各关键要素和措施步骤,包括运营、基础设施、电力网络 、安全 、环境 、社区参与等多方面的内容 202410月,FAA发布了动力升降飞机行业的最终安全法规,涵盖型号认证、飞行员培训与认证、运营规则、最低安全高度和能见度的严格操作要求等,为eVTOL的商业化安全运营提供了保障。

欧洲则着力构建统一空管体制,从而打造低空U-space体系。U-s pace的概念最早由欧盟执委奥莱塔·布尔克于2016年提出,旨在将各类无人机有效集成到现有空域内,使有人机和无人机都可以安全地运行。随后欧盟委员会发布了一系列的法规一步步提出和细化出建立智能空中交通管理系统的愿景目标。2023年,欧盟发布《U-s pace运行概念(第四版)》,对U-s pace的实施阶段进行更为清晰的划分。

中国则在2024年首次将“低空经济” 写入政府工作报告。此后,中国工业和信息化部、科学技术部、财政部、中国民用航空局印发《通用航空装备创新应用实施方案(20242030年)》(下称“《方案》”),提出到2030年,推动低空经济形成万亿级市场规模。中国对低空经济的定义主要以各种有人驾驶和无人驾驶航空器的各类低空飞行活动为牵引,辐射带动相关领域融合发展的综合性经济形态。相关产品主要包括无人机、eVTOL(电动垂直起降飞行器)、直升飞机、传统固定翼飞机等,涉及居民消费和工业应用两大场景。

去年以来,低空经济迈向商用的步伐持续加快。从制造环节看,无人机、eVTOL和传统的直升飞机、固定翼飞机生产运营企业都在积极布局低空经济。20241月,中国航空工业集团有限公司AG60E电动飞机成功首飞、氢能源动力固定翼无人机完成飞行试验、新一代民用初级教练机AG100首批交付使用。2月,可搭载5人的eVTOL“盛世龙”进行深圳-珠海试飞,完成全球首条跨海跨城eVTOL航线的首次演示飞行。此后,全球首个吨级eVTOL、峰飞航空科技自主研发的V2000CG无人驾驶航空器系统获得民航型号合格证。根据《方案》,到2027年,中国将围绕通用航空产业链打造10家以上具有生态主导力的龙头企业,培育一批专精特新“小巨人”和制造业单项冠军企业,推动通用航空装备相关产业链现代化水平大幅提升。

清华大学互联网产业研究院指出,数字技术底座是低空经济顺利实施的核心因素,贯穿其整个产业链条。

图:低空经济产业生态总体架构

低空经济产业链以低空飞行器和通用航空产业为基础,涉及研发设计、原材料供应、装备制造、系统搭建、基础设施建设、运营保障与行业应用等多个环节,具有多领域、跨行业和全链条的特点。

其中,数字技术的应用主要体现在低空组网与通信、航空器控制与管理、空域管理与监测、低空数据采集与应用等几个方面。例如,低空经济所需的高带宽、低延迟、可感知的低空通信网络,需要统筹融合 5G6G、低空通信感知、高精度导航等多种数字技术。此外,还需要对信息感知、时空基准、信息传输等各类异构网络系统进行智能接入集成,形成万物智联的逻辑网络,实现网络内部、网络之间和用户之间在资源和要素配置层面的互联互通互操作,为低空网络柔性重组提供支撑。

据中国民用航空局预估,到 2025 年,中国低空经济市场规模将达到 1.5 万亿元,到 2035 年有望达到 3.5 万亿元。

更灵活:微型交通解决“最后一公里”

在城市大交通体系的框架之下,丝滑嵌入的微型交通同样不可或缺。因为,纵然道路再四通八达,汽车再智能,人们还是免不了囿于城市出行的“第一公里和最后一公里”中。而这就是微型交通重点发力之处。从电动自行车到电动轮椅,小型轻便车辆正在对移动技术领域和城市生活产生显著影响。

微型交通工具是指专为短途旅行设计的小型轻便交通工具。对于很多的城市里,共享自行车、共享滑板车等模式已经相当流行。但微型交通技术还包括电动自行车/滑板车、电动轮椅,甚至电动独轮车(EUC)等更独特的设备。无论是个人拥有还是共享车队的一部分,无论是电动还是非电动,这些解决方案都提供了一种高效、经济、灵活的交通选择。

那么现在的微型交通技术有哪些创新点,哪些技术是关键?与许多其他类型的消费技术一样,连接性正在成为现代微型交通解决方案的一个决定性特征。先进软件的集成为用户提供了无缝导航、成本估算以及租赁设备的实时车辆库存。这些连接功能不仅使微型交通更方便用户使用,还能让运营商更好地管理车队,优化可用性和正常运行时间。

随着智慧城市技术的不断发展,这些功能很可能会得到进一步扩展,从而创建一个更加一体化的城市交通生态系统。毫无疑问,微移动不仅仅是一种趋势,更在快速创新发展中。技术进步和基础设施变革的推动下,微型交通将在塑造未来城市的过程中发挥重要作用,让我们更接近一个交通更少、更灵活、交通更公平、出行方式更环保的世界。

结语:

从单车智能,到道路、基础建设和车辆交通之间的智能互联,再到水、陆、空更立体的城市交通考量,以及微移动出行在塑造未来城市智慧出行中的作用……智慧出行是个大生态,而“盘活”整个生态的关键在于把每一个技术应用细节落到实处。这不是单一智慧的提升,而是需要从整个系统的角度来有机规划,实现全面的智慧提升。

作者简介

Carrie Gan (干晔)

拥有14年媒体从业经验,她擅长深度剖析半导体和电子产业链的发展,专注于AI、自动驾驶等新兴技术和应用的报道,曾供职于福布斯中国和IT时代周刊等知名媒体机构。在2022年,加入贸泽电子,负责技术内容的创作和管理工作,致力于创作有趣、新鲜且具有深度的硬核科技内容。