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大陆集团Georg Fässler:实现软件定义商用车

大陆集团Georg Fässler是SAE COMVEC 2024商用车工程年会)的执行主席,他详细介绍了大陆集团为打造未来汽车做出的各项工作。

驾驶员严重短缺、燃料和材料成本上升、货运需求不断攀升、可持续发展要求日趋严格——运输业面临的挑战不可谓不严峻。商用车制造商和行业供应商正积极投入大量资源,开发、测试和向市场推出有助于缓解这些压力的先进技术。

大陆汽车(Continental Automotive)商用车与特种车辆业务负责人Georg Fässler近期在接受SAE采访时表示:“在我看来,实现商用车和全物流链的数字化是应对这些问题的必要手段,也是商用车行业最重要的发展趋势之一。”

作为今年9月10~12日举行的SAE COMVEC 2024的主办方,大陆集团将大会主题定为“智能机器与机器数字化”并非巧合。作为大会执行主席,Fässler将为期三天的COMVEC 2024称为业界公开探讨最新发展趋势和挑战“最重要的科学交流与沟通平台”。鉴于出行领域的技术变革日新月异,届时会上将不乏可供探讨的话题。

Fässler表示:“商用车行业在过去十年中经历了前所未有的变革,未来十年可能还会出现更多变革。”Fässler预测未来商用车将“永久实现无缝连接”,通过在车辆内外增加各种全新功能,为驾驶员提高驾驶安全性、效率和舒适性。”
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软件定义的未来
在获得电磁计算方法博士学位后,Fässler在手机领域开启了职业生涯。他笑着说道:“以前我做的是小巧的手机,现在是巨大的卡车”。但他指出,两者在软件层面上并没有太大差别。
与手机一样,现代商用车也高度依赖集成软件实现无缝连接功能。他表示:“集成数字解决方案和连接技术是打造未来商用车的关键。”
Fässler指出,软件定义与自动驾驶商用车的研发是目前业界最令人期待的创新。如何有效实现“软件定义的未来”将成为今年SAE COMVEC的核心议题。
他介绍称:“和乘用车一样,商用车也将依赖越来越多的软件实现各种功能。软件将与硬件逐渐解耦,以加快研发速度并实现OTA更新——尤其是在现代驾驶辅助系统出现后,向自动驾驶和完全自动驾驶转型的过程中。”

大陆集团和其他行业参与者已在实现软件定义商用车方面取得了重大进展。Fässler 称:“我们已成功实现了软硬件解耦,同时提供了可靠的中间件。”随着这些车辆逐渐接入物联网(IoT),软件将负责处理、管理和分发与云端交换的大量实时数据。

这些技术进步也将改变汽车内部结构。Fässler强调:“自动驾驶技术尤其要求车辆具备呈指数级增长的算力,以便安全、稳定、快速地处理海量的数据。这种趋势将导致车辆结构向整合电气电子系统和软件的集中架构转变,并利用更强大的计算单元处理数据。因此,网络安全的重要性也与日俱增。

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网络安全策略
在车辆的软件和连接增加的过程中,网络安全日益成为业界关注的焦点,因为车辆与其环境之间的数据传输带来了安全风险。为防范潜在的威胁,Fässler建议各公司开发贯穿产品研发初期乃至全生命周期的端到端网络安全解决方案。
他介绍说:“大陆集团已根据商用车的特定需求,开发了一套符合ISO/SAE 21434标准的网络安全管理系统(CSMS)。该系统具有较高的适应性,并确保以结构化的方法实施网络安全措施。”
大陆集团还“积极参与”了ISO/SAE 21434标准的制定和扩展工作,并参与了农业和非公路行业相关标准(ISO 24882标准)的制定。

Fässler强调:“各汽车制造商必须重视保护关键资产和防范潜在事故,根据其特定的需求制定网络安全策略,具体包括提供涵盖产品全生命周期(从设计到报废)的网络安全维护合同。”

Fässler指出,除了实现远程升级、漏洞修复和新功能外,OTA更新还可确保车辆在整个生命周期内具备顶级的安全性能。

大陆集团从多个角度解决了网络安全问题,包括在组件层面上将每个电子组件用作履行特定职责的“迷你计算机”,以及在系统层面上确保整个车辆系统内的安全通信。此外,大陆十分重视保护车辆与外界进行交互的各种外部接口,对于在车辆外部(包括云和后端系统)传输和处理的数据也给予了同等保护。

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最终实现自动驾驶
Fässler表示,大陆集团的最终目标是实现商用车的全自动驾驶。但众所周知,公众对这项技术心存顾虑。Fässler认为,直接解决自动驾驶带来的不确定性可帮助减少公众的担忧并建立信心。

他表示:“公众对完全无人驾驶的商用车仍普遍存在迟疑。但COMVEC年会等活动提供了展示技术进步的机会,充分展现了自动驾驶系统的稳定性和安全性,并向公众介绍这些技术在安全性方面胜过人类驾驶员的优势。”

大陆集团和Aurora Innovation在拉斯维加斯举行的国际消费电子展(CES 2024)上宣布,双方已合作完成了可扩展的SAE L4级自动驾驶系统Aurora Driver的设计。预计该系统将于2027年开始量产。

Fässler表示:“这是一项已具备实现商业化条件的开创性技术,如此复杂的系统解决方案自然也会在法律和研发层面上面临各种挑战。毫无疑问,市场上没有任何一方能够独立应对这些问题。”

Fässler表示,针对量产乘用车市场开发的零部件和基础技术,可显著降低其他市场(包括商用车和非公路车辆市场)客户的成本,并缩短研发时间。但自动驾驶是重型卡车可以反过来惠及乘用车的一个领域,包括其中积累的经验和开发的技术。

他表示:“在这方面,大陆的L4级自动驾驶解决方案及与Aurora的合作成果是开创性的。”

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大幅消减碳排放
缓解公众对自动驾驶技术的焦虑并非目前的唯一任务,应对气候变化问题更是迫在眉睫。面对不断增加的减排压力,交通运输行业必须迅速提升其可持续发展能力。
Fässler表示:“环境问题和政府法规正推动电动商用车快速发展,社会大众也积极支持减排。”
为此,必须同时完善乘用车和商用车的充电基础设施。Fässler称,这意味着必须在主要路线和关键枢纽沿线战略性部署更多大功率的快充站,同时推进充电基础设施标准化和电网升级。
他表示:“实现充电系统标准化是确保不同汽车品牌和型号兼容的必要之举。”
车辆续航里程和车队电动化转型的高昂成本也是必须解决的重大挑战。Fässler表示,政府和行业能够也应该共同合作,满足改善环境的要求。
他表示:“政府通过对购车及充电基础设施建设实行补贴、税收减免和拨款等激励措施,在加快推广电动商用车方面发挥了重大作用。此外,出台排放标准和无排放区等法规,也可激励车队运营商向电动车转型。”
美国国家环保局(EPA)近期发布的关于重型卡车温室气体排放标准的最终版法规正是其中之一。这些“三阶段”指南为2032车型年及以后的重型车辆设定了全新碳排放标准,其中部分车辆类别最早将于2027车型年开始实施这些标准。例如,与二阶段的法规相比,介于轻型车和重型车之间的商用车必须在2027车型年前减少17%的碳排放,这一要求将在2032车型年飙升至60%。
Fässler表示:“随着气候危机加剧,政府将出台更多限制商用车排放的法规,各行各业均不例外。”

本专题报道由SAE官方会员专享杂志《Update》编辑Gretchen Uhrinek撰写。

 

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