“新四化”变革对汽车安全技术的挑战和思考.pdf
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1、12汽车工业研究季刊2023年第2 期.DOI:10.32023.02.003研究Resvesearch“新四化”变革对汽车安全技术的挑战和思考张伟李宇星张东辉摘要:当前,汽车安全技术的应用日新月异。随着汽车业“新四化”即“电动化、网联化、智能化、共享化”的提出,汽车安全技术又将面临新的挑战。本文简要论述了“新四化”对汽车安全技术的影响,探了驾驶安全、新能源安全、智能网联信息安全及共享出行服务安全领域面临的挑战,并提出了系统性应对建议。关键词:新四化变革汽车安全技术 发展挑战 应对引言汽车产业变革浪潮迭起,“电动化、网联化、智能化、共享化”应运而生。汽车逐渐从交通工具向智能移动终端发展,消费者
2、将享受前所未有的出行便利和用户体验,但安全仍是永恒不变的主题。由于新四化领域仍处于科技创新期,安全边界随着科技的迭代与融合而不断发生动态变化,由传统道路交通安全逐渐向新能源汽车安全、智能网联信息安全、共享出行服务安全等新安全领域延展。被动安全、主动安全、新能源安全、信息安全、共享出行安全等领域均面临着严峻挑战。汽车安全技术面临的挑战随着现代汽车行驶速度提高,道路条件改善,各种行驶场景不断更新,2 0 14-2 0 2 0 年间我国机动车交通事故数呈小幅波动增长态势,汽车以7 6%的保有量占比导致7 4%的交通事故,造成了大量的人员伤亡和财产损失。未来随着自动驾驶车辆上路,驾驶员角色发生改变,人
3、、车、环境交互场景增多,安全对策也变得更加复杂,面临综合协调的考验。1.1被动安全被动安全一直是汽车安全的最后一道防线。面对驾驶辅助系统、自动驾驶系统等智能驾驶技术的介人,汽车被动安全不断在迎接新的挑战。比如如何在紧急制动时响应乘客离位运动导致的姿态改变,如何根据实际场景进行精准判断与触发相应的智能化被动安全执行动作,如何对乘客伤情做出及时且合理的评价,如何对乘客安全保护装置性能可靠性做出权威测试等等问题均有待解决。1.2主动安全主动化安全配置的不断出现,对于提高汽车制动性、优化操作稳定性、实施状态监测、改善驾驶员视野、预防驾驶疲劳等方面功不可没。但由于影响汽车安全性能的三大要素“人-车-环境
4、”是相互制约的闭环系统,要实现人车共同判断、统一决策的高智能理想画面,还需要多学科高度结合,多领域紧密协作。在机械、计算机、信息学、心理学、社会学、人机工程学、机器深度学习等方面均有很长的路要走。1.3新能源汽车安全新能源汽车安全事故频发,除了传统碰撞情况下发生的人员伤亡,还存在碰撞导致的高压系统受损,从而发生高压泄露、总成故障、电气连接故障、短路甚至电池起火等次生风险,以及不当快速充电或过充导致电池热失控危险。据不完全统计,截止2 0 19已公开报道的新能源汽车自燃起火事故达15 0 件,分别在充电、静止、行驶、渗水、碰撞时发生电池包的燃烧或爆炸。除了汽车工业研究季刊2023年第2 期1研究
5、Research电池安全外,相应的配套基础设施,比如充电桩、换电站等也面临着本体设施漏电、老化、接口积尘、触头磨损等安全挑战。1.4智能网联信息安全当汽车逐渐发展成又一个重要智能终端时,因智能网联信息安全性、可靠性及监管机制相对薄弱而导致的恶性事件逐年上升 3。据车云研究所的调查结果显示,目前汽车网络攻击频率更高,从按年计到按周/天计;覆盖面更广,各车型、各品牌均有涉及,动力系统、转向系统、制动系统、车身控制系统、仪表盘等均可作为攻击点;手段更多,从物理接触到远程攻击,从单一车辆到大规模可复制;攻击发起主体更多样化,黑客、窃贼、间谍、车主自身、维修厂、恐怖分子等;威胁结果更加严重,轻则受害者隐
6、私或数据泄露,重则人身伤害,甚至导致大规模的群体性安全、社会安全与国家安全。1.5共享出行服务安全当前共享出行服务市场保持快速增长,但安全事件也在快速增加。依靠目前政府对网约车接近空白的法规保护以及企业参差不齐的自我管理水平并不能形成对个人信息的完整保护。网约车、顺风车犯罪频发,乘客和车主均面临人身及财产安全隐患。且网约车平台存在收集、泄露、非法提供或滥用客户隐私或个人数据的风险行为,包括联系方式、地理位置、银行账户、行程等个人敏感信息,易导致个人名誉受损、身心健康受害。汽车安全的系统性应对面对上述日趋严峻与复杂的挑战,需通过建立全生命周期的动态安全防护能力、加强全方位的监控管理、完善符合中国
7、技术特色和交通特征的汽车安全相关法规、推动各方积极参与和通力合作,并辅于材料变革、结构优化、控制升级、技术融合等手段予以系统性解决。2.1贯彻汽车安全意识,建立全生命周期的动态安全防护能力在研发、设计、生产、销售、使用、延展服务到废弃的全生命周期中,将功能安全、预期功能安全与信息安全结合用户场景进行深度融合,并充分结合加密传输、访问控制、异常检测等新功能和新技术应用,从产业及技术发展的层面来打造一套贯穿“人-车-路-云”的可管、可控、可信、可持续的全生命周期安全体系。对于关键芯片、核心算法、操作系统、通讯技术、系统应用等汽车基础科技保障方面需要根据上诉体系进行整体布局研究并逐点突破。比如加强数
8、据融合和计算能力、加快新型电子电气结构研发等基础前瞻技术研发来确保底层的自主研发能力和安全保障,从而全面前瞻地应对不断变化的复杂安全挑战。2.2加强和优化监控与管理系统,形成全方位的监控管理实行准入门槛、行前预防、行中保护到行后处置的多层纵深的全面管理,将安全责任落实到生命周期的各个环节。可考虑云端安全与车端安全应用、车端安全设备的软硬件充分协同,并充分发挥企业-地方-国家三级联网安全监控平台作用,构建从预警、报警到出警的车路与车云网络信息安全的统一监管与调度平台。除此之外,大数据在安全监控管理领域的应用价值将不容忽视。考虑应用大数据建立实时、快速识别风险的情报收集、分析与预警能力,从而完善汽
9、车预警系统,发挥危险预警的优势。在这个过程中,要充分保障源头数据信息的精准化,并基于使用场景来提取典型数据,从而定义新的安全工况。只有这样,才可以辅助驾驶员监测车辆行驶状态及周边环境信息,甚至干预驾驶员的驾驶操作行为,让问题可发现、可预判、可处置。2.3完善具有中国技术特色和交通特征的汽车安全相关法规和技术标准目前,我国在汽车安全顶层设计层面始终保持着与国际同步,但由于在汽车安全领域投入时间短、涉及范围窄、技术积累以及经验较少,故不足以支撑其打破国际技术壁垒。因此要跟上并加快汽车安全技术发展步伐,需构建面向行驶安全、电池安全、智能网联汽车信息安全、出行服务安全的行业规范及发展标准,建立安全标准
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