中国工程院院士、清华大学教授、国家智能网联创新中心首席科学家李克强

基础平台就是新型基础设施

《中国汽车报》：在智能驾驶的技术路径选择上，走单车智能还是“车路云一体化”路线，一直有争议。1月，五部委联合印发《关于开展智能网联汽车“车路云一体化”应用试点的通知》，其中不仅提出提升车载终端装配率，也提到推动智能化路侧基础设施和云控基础平台建设，业界认为，这是单车智能和“车路云一体化”两条技术路线进入融合发展阶段的标志，这也将促进智能网联汽车“中国方案”产业化落地。作为一直倡导“中国方案”的学者，您认为“车路云一体化”本质是什么？

李克强：一句话，未来车辆和基础设施将一体化协同运行，这就是“车路云一体化”的本质属性，当然一体化与简单叠加是不一样的。

“车路云一体化”系统

智能网联汽车需要复杂大系统架构来实现，涉及两类基础设施：交通基础设施、信息基础设施。车辆和基础设施的一体化有助于解决单车无法克服的挑战，比如，轨道列车之所以安全是因为轨道对列车具有引导和支撑作用，列车和轨道是协同运行的。过去因为成本问题，不可能让汽车都有自己的轨道，但在新一代的移动通信基础设施支持下，就有了数字轨道，车辆在数字轨道上跑，就实现了车辆和交通基础设施、信息基础设施的一体化协同。当汽车成为数字轨道车辆，这样的协同智能就比单体智能更安全。过去车与路、云联系不紧密，是单体智能，未来要实现车路云各要素感知决策控制能力和算力的协同。在智慧交通、智慧城市的框架下赋能汽车的智能化，这是国际公认的产业未来发展趋势。因此，大系统体系架构若发生改变，车和基础设施的架构就会被重构。

在这个前提下，车辆本身的架构也会随之发生改变，会与基础设施打通，新型的车载计算基础平台（车脑）会与基础设施的云控基础平台（云脑）等融合在一起。

同时，值得注意的是，当前“架构”概念被泛化了，不要将车辆电子电气架构（EE架构）的概念，与复杂大系统架构、车路云信息物理架构混淆。

《中国汽车报》：您在“车路云一体化”的“中国方案”中提出，要有5大基础平台：包括计算基础平台、云控基础平台、高精度动态地图基础平台、信息安全基础平台、智能终端基础平台。去年，包括国家智能网联汽车创新中心在内的几家单位联合发布了《车载智能计算基础平台参考架构2.0》（以下简称“参考架构2.0”），这里面也提到“计算基础平台”。但是，还有很多人对“计算基础平台”与“计算平台”的概念区分不是很清楚，能请您详细解释一下吗？

李克强：“计算基础平台”与“计算平台”不一样，“计算平台”包含“计算基础平台”，是“计算基础平台”与应用软件的集成。

计算平台是从电控单元演化来的，过去的车辆电子控制单元，在智能化时代变为计算平台。即最早的ECU电控单元、TCU变速器控制单元，演变为VCU车辆控制单元等。汽车智能驾驶系统需要处理大量计算，控制单元也演变为计算单元（平台）。

计算平台里面有类似工控裸机（硬件加基本的软件），即广义操作系统和芯片模组等硬件结合起来的新产品形态，我们定义其为计算基础平台，它是智能网联汽车的一种“新型零部件”。在智能网联时代汽车产业链会重构，过去有整车企业、一级供应商、二级供应商，而未来会有计算基础平台为代表的1.5级供应商。他们与现有一、二级供应商不一样，类似通信行业的铁塔公司，提供的是基础件、底座，是重要的基础设施。

让通信行业的三大运营商分别去建铁塔，是不合理且浪费资源；让每一个运输公司去建造高速公路、铁路，也是不可能的。所以需要共同的基础设施底座，这是复杂大系统产业化的发展趋势。智能网联汽车是信息与物理融合的复杂大系统，也要有基础设施底座。比如云控基础平台，就是基础设施信息化的底座；比如计算基础平台，就是各种控制器的底座，我将其定义为新型零部件，就是智能系统底座的概念。

高速公路建造好了，才可能有很多运输公司跑运营，这就是交通系统生态。智能网联汽车也要在协同广义操作系统的基础上，把上面的应用层开放出来，让各个公司广泛参与，才能形成应用生态。交通系统的新基建，不仅指在路上安装信息设备，也包括在车上安装计算基础平台这样的新型零部件（新型基础设施）。

不是全栈自研　而是全栈可控

《中国汽车报》：在您的概念解析中，将车载智能计算基础平台，也就是底座，当做一个基础设施拿了出来，与应用软件层分开了，这就是您经常说“分层解耦、跨域共用”吗？“分层解耦”与“跨域共用”之间又是什么关系呢？

李克强：我们提出的智能网联汽车技术“中国方案”，首先要有“车路云一体化”的架构，第二具备“分层解耦、跨域共用”两大技术特征，第三要满足中国的基础设施、联网运营和新体系架构汽车产品三个标准，可简称“123”（一体化架构、2大技术特征、3个系统标准）。其核心技术的要求就是“分层解耦、跨域共用”。“分层解耦”之后，底层的基础设施才能实现“跨域共用”，应用层才能实现丰富、繁荣的生态。

当前有两个阻碍自动驾驶产业发展的问题：一个是过分强调单体（车）智能，二是整车企业自觉或不自觉地建设封闭的“烟囱型”架构。在车载计算平台领域，“烟囱型”架构就是将计算基础平台和应用软件封闭起来一体化了。整车企业真正应该关心的问题是：如何把一个工控裸机加上自身擅长的应用算法（软件）变成高附加值的系统产品。建议整车企业不要做底层的工控裸机，因为底层基座、基础平台等应该由相关领域的专业单位来做，车企应聚焦在新型汽车的产品定义、核心应用软件开发、系统集成匹配等重要业务上。这就是“分层解耦”，把“烟囱型”架构拆分，在基础层协同共用，才能实现在应用层开放竞争。

因为人工智能的三要素是算力、数据、算法，所以应让IT专业的人在底层提升算力，应用算法属于车企擅长的应用层，做算法的人应该专心做算法，不应分心去做底层基础软件。若一家企业走“烟囱型”封闭架构路线，即使搜集再多的数据也仅仅是自己一家企业的数据，其他企业的车辆实时运行数据是拿不到的。而如果应用我们定义的计算基础平台及云控基础平台，所有在路上行驶的车辆信息都可以在上面做实时动态交互，基于此才可能实现真正意义上的数据开发与运营，也才能建立自动驾驶（基础）大模型，实现新一代人工智能在智能网联汽车领域的高质量应用。

由于新的技术总是在不断产生，若采用分层解耦方案，也将有利于适配新技术。但在“烟囱型”架构之下，底层一旦发生变化，应用层就难以延续做下去了。所以只有“分层解耦、跨域共用”的模式才能建立生态，适应不同算法、不同硬件快速迭代，让大家各司其职、支撑产业快速发展，这是一条全世界智能网联汽车产业发展都应该走的路。

《中国汽车报》：但是，整车企业为了核心技术不受控于人，还是什么都想自己做，不会轻易放弃“烟囱型”架构。是否要全栈自研这件事，一直是行业争论的热门话题。您认为在自动驾驶时代，整车企业到底应该怎么做才最有利于自身发展？

李克强：提全栈自研在现阶段是不理智的。整车企业需要做的是全栈可控。其实，像特斯拉这样的企业也是难以实现真正意义上的全栈自研的，生态系统数据交互就不可能自己做。即使在消费电子领域，也只有一个苹果公司，其他大多数企业还是用安卓系统。所以在智能网联汽车产业领域还是应基于“分层解耦、跨域共用”的概念，实现全栈技术可控。

我认为，主机厂在自动驾驶时代的“灵魂”就三件事：新型汽车产品定义、核心应用算法研发、系统集成匹配。

产品定义就不用说了，这是整车企业的长项。现在关注的焦点是核心应用算法，核心应用算法不等于管理底层芯片等硬件及支撑应用软件的广义操作系统。广义操作系统（基础操作系统加上功能软件）是整车企业开发出核心应用算法的基础，应该由战略合作伙伴把基础平台的功能软件做成标准件，像铁塔公司一样，让整车企业在标准件上去方便高效地开发核心应用算法。

事实上，开发核心应用算法就够整车企业耗费大量精力了，如果再开发自己本不熟悉的芯片、广义操作系统，又要花费更多精力，并且事倍功半，这是不合理也不划算的。

核心应用算法需要有支撑平台，这就是五大基础平台，是1.5级供应商提供的新型零部件产品。就像建筑公司，不仅有人提供钢筋水泥，现在还提供预制板及框架，这样可以提高效率，而生产框架和预制板的就是1.5级供应商。

只有“上帝视角”才能突破当前瓶颈

《中国汽车报》：除了“烟囱型”架构，刚才您还讲了智能网联汽车现在的另一问题是单体（车）智能。您设计的“中国方案”中包含五大基础平台，除了计算基础平台之外，还有云控基础平台、高精动态地图基础平台等。但这两年因为高精地图自身发展的难题，已经被车企边缘化了。这又是一个当前有争议的技术路线选择问题。

李克强：现在几乎没有整车企业真正做云控平台，他们做的都是OTA升级用的监控云或数据收集管理平台。但国际上提的车载云计算（vehicle cloud computing），不是监控而是计算，是实时的“车云一体化”的概念。

我最早讲“车路云一体化”的时候，反对的声音很多，今天我认为大家应该开始形成共识了。车端有计算基础平台，再加上云控基础平台。目前“中国方案”里虽然没单独提路端基础平台，但云控基础平台里面也包括了路侧，即边缘云。此外还有三个平台分别是智能终端基础平台、动态地图基础平台、信息安全基础平台，这五大基础平台都应协同。

当前自动驾驶发展到了临界点，出了很多安全问题，这两年社会资本对自动驾驶项目不愿多投了。要突破这个产业发展的瓶颈，必须走“车路云一体化”的道路。单车智能目前肯定做不到真正的行驶安全，而安全不达标就不是合格的汽车产品。我曾跟许多车企负责人说，强调“车路云一体化”，首先就是为了解决单车智能的安全问题。

“车路云一体化”要用需求驱动，安全就是最基本的需求。汽车是高科技产品，不是消费电子，不能用人的安全风险来试错。智能网联汽车大规模产业化需要形成两个闭环，一是技术闭环，二是商业闭环。要先实现技术闭环，之后才能实现商业闭环。而“烟囱型”架构和单车智能，都难以做到智能网联汽车产业化所需要的技术闭环。“车路云一体化”相当于有上帝视角，云不仅看得更全、更远，而且算得更快，比单车智能的性能和功能往前大大迈进了一步。

北京亦庄经开区是全球首个网联云控式高级别自动驾驶示范区，对全球智能网联汽车产业发展的最大贡献就是建立了云控基础平台。

《中国汽车报》：我理解您的意思是，如果说应用人工智能的最高境界是模仿人、成为人，那么单车智能的最高级别还是难以跟人的能力一样，且车与车之间、车与路之间，还存在信息不对称。但加上了路侧和云端，就能最大限度消灭信息孤岛，获取全局信息，所以能更加安全。但是，实现这样“车路云一体化”的智慧交通、智慧城市理想状态，需要协同投入，对于单个企业来说，他们需要面对眼前的成本挑战、市场挑战、生存挑战，对走这个路线还存在疑虑。

李克强：“车路云一体化”方案的优越性，可以打比方来说明。这就像人在黑夜里摸索着走路，为什么不借助手电筒呢？单车智能要做到替代人的操作，就相当于要求让一个人5分钟跑完5000米路程，按人类体能发展水平，就算突破了人体极限也做不到。那为什么不借助交通工具实现该目标呢，比如坐车、骑摩托等？而“车路云一体化”的方案，相当于给单车提供了辅助工具（数字轨道），既可提高安全行驶的水平，还可在部分场景或功能下降低单车成本。过分顾忌眼前困难的企业，都是对该技术发展趋势不完全理解且站在局部考虑问题。

当前大家对“车路云一体化”的质疑有三点：第一通讯效果不好怎么办？第二基础设施要花许多钱，第三没看到商业模式。但其实这三个问题都是误解，事实并非如此：

第一，若没有通讯或效果不好，“车路云”协同驾驶可自动降级为单车自动驾驶。就像今天的智能手机，没有互联网的时候，有基站仍然可以打电话。但当今时代已经不能研发生产功能手机了，而是应做兼容功能机的升级款即智能手机。所以“车路云一体化”方案是单车智能的升级版，不是两条对立的技术路线，而现阶段若投资做单车智能，就像手机厂投资做功能手机一样，对行情的判断及做事逻辑就都有问题了。

第二，在交通基础设施方面，建设智能网联汽车用的信息基础设施成本没有想象的那么高。每个省份修高速公路的成本有差异，贵的大概1公里2亿元，便宜的1亿元。如果按照1公里单向道路部署3个路侧单元，双向就是6个路侧单元，最多花100万元，只占修路费用的1％左右，占比很低。而且，信息化使用的是弱电，硬件成本可控。但有了这套设备以后，在车端相同成本的硬件就可以实现更安全、更智能的行驶功能。

第三，商业模式方面，上帝视角比人看得更全、更广、更快，计算处理单元可以分布在车端、路侧或云端，使整个交通系统运行更安全、更高效节能。现在我们经常谈数据增值、大模型，可靠完备的数据是从哪来的？只有基于“车路云一体化”系统获取的数据才可能是满足相关要求的。建立AI大模型所需要的数据应有三个要求：数据的正确性、数据的海量性和数据的完备性。现在大家往往忽略了数据的完备性，单一企业即便是有数百万保有量的汽车也无法穷尽其他企业车辆行驶下的复杂环境路况，一个企业不可能获取完备性的整体数据。所以仅靠一个企业建立的模型，就不可能是“大模型”。只有在“车路云一体化”的情况下，基于云控基础平台获取实时数据，才能拥有数据的完备性，之后就可以依靠这个专业基础模型做更多高附加值的增值服务。

政府相关部门现在推进“车路云一体化”应用试点工作，这是对加速智能网联汽车产业化落地的重要举措。以北京亦庄经开区为例，通过相关示范工作，交通管理部门已看到基于云控基础平台技术的交通系统通行效率的提升，最近重庆高新区也在推动全路段的、引入汽车企业参与的智能网联汽车运行示范工程。今天的自动驾驶产业发展现状，就像2008年左右的手机行业一样，大多数企业在研发类似摩托罗拉、诺基亚这样的功能手机，却不知道苹果的智能手机已被研发生产出来了，若这种状态不加以改变，将有被淘汰的风险，是没有发展前景的。

用“参考架构”重新定义汽车

《中国汽车报》：我们谈到了当前自动驾驶产业面临的问题，烟囱架构、单体（车）智能，以及破解当前瓶颈的办法，就是应用“车路云一体化”的“中国方案”，让做计算基础平台等专业的人做专业的事儿，实现“分层解耦、跨域共用”。那么，您提出的这个“中国方案”，放在全世界看，是否有志同道合者？是否有竞争对手？这会为中国汽车产业带来什么机会？

李克强：清华大学和国家智能网联汽车创新中心率先在国际上提出“分层解耦、跨域共用”的技术方案，就是针对这些问题和痛点。几年前，我们支持行业形成共识，制定了《车载智能计算基础平台参考架构1.0》，最近完成了该参考架构的2.0版本。其中最重要的贡献是在智能网联汽车操作系统中，提出了功能软件的概念，这是中国技术者在该领域的重要贡献。

车载智能计算基础平台参考架构

智能网联时代的计算平台，分为基础平台、应用平台。而计算基础平台的参考架构，把具有“分层解耦”特征的功能软件概念提出来，要实现系统的双解耦：即把与芯片绑定的操作系统解耦，以适配不同的硬件；同时，操作系统也与应用软件解耦。操作系统的定义是管理硬件、支撑应用软件，这两个解耦具有重要作用。

以手机为例，安卓这个操作系统有三层架构：内核、中间件、App Framework。正是因为有了App Framework才让应用App的生态发展起来，但汽车自动驾驶的App远比手机复杂，我们的功能软件类似安卓的App Framework而发展起来的，包括应用软件组件库的拆解、各类组件的重构及图形化开发工具等核心技术。

底层内核加中间件，再加功能软件，就是智能网联汽车广义操作系统（ICV OS）。包括功能软件在内的广义操作系统，加上包括芯片在内的硬件，就是计算基础平台。计算基础平台加应用软件就是计算平台。事实上，现在一些高科技企业正按照该架构在研发及产业化推进。

另外，我们还在该参考架构中考虑了面向自动驾驶的车控MCU、信息安全和车云协同等。

博世在2015年提出了汽车电子电器架构发展进化路线，其最高阶段是“车云计算”，可见我们提出“车路云一体化”方案是符合世界汽车技术发展方向的。

在这个技术路线下，未来产业系统会发生改变。中国率先探索实践这个路线，就有重新定义汽车的机会，实现新汽车、新模式及新生态的落地。因此，中国汽车产业也就有了创新和超越的机会，实现汽车强国的战略目标。

文章转自公众号：中国汽车报