系统|未来汽车什么样? 又将如何更好地服务人类的生产生活?( 二 )

随着人们对汽车交通的期待不断提升，传统公路交通的发展理念和模式已经难以满足需求，“人、车、路”三要素协同发展和智能互动的现代交通已经成为发展趋势。比如为了更好提高道路交叉路口的通行效率，可将道路交通信号控制策略与车辆流量进行实时匹配。又如为减少等待车辆的时间，“人”与“车”可做到即时通信。进一步说，如果“人”能够准确及时知道道路状况，如积水、结冰、雾气乃至障碍物等，就能更早更好避开危险，保证安全、舒适出行。
智能化汽车可以模拟人的眼、脑和手脚功能，更好地与“人”和“路”互动，从而降低驾驶劳动强度，并可能实现更加安全高效的驾驶。具体来说，通过视觉传感器、激光雷达等传感器和卫星定位等技术，可以实现类似于驾驶员眼睛的看“路”功能。智能驾驶决策与规划系统类似驾驶员的大脑，可根据车辆行驶的目的地规划出一条优化的行驶“路”线，并根据感知信息实时调整，进行换道超车、避让行人等方案制定；控制系统相当于驾驶员的双手与双脚，根据“大脑”指令对车辆进行控制，如加减速、转向等。要实现更加安全可靠的智能驾驶，路侧智能传感系统及其与“人”“车”的互联同样重要。正在快速发展的智慧交通系统就是要通过电子信息、通信、传感、定位、控制等科技手段，将各个要素智慧连通，从而实现“聪明的车”跑“智慧的路”，满足“人”的安全、便捷出行需求。在这样的智慧交通系统中，交通参与者可以实时掌握道路状态信息以及其他道路使用者的位置、速度和方向等，人、车、路三者融合为一个有机整体，密切配合、协同行动。通过“人—车—路”的充分协同，“驾驶员”(含智能驾驶系统)不仅能够真正做到“眼观六路，耳听八方”，还能够融入整个交通系统当中，与所有的交通参与者信息互通。“车”可以借助自身智能感知、车车通信及车路通信等装备，提高行驶安全性与经济性，并通过更合理地规划行驶路线与车速，提升出行效率和乘坐舒适度；“路”则可以通过路侧感知和超视距信息，有效增加通行效率、降低交通事故率等。应当指出，由于实际交通场景比较复杂，目前的技术和管理体系还不足以支撑智能驾驶系统在公共道路上完全替代驾驶员工作。不过，随着技术不断进步，未来智能驾驶汽车将会越来越成熟，应用场景也会越来越广泛。
跨界创新助力高质量发展
新能源技术和智能技术的发展为汽车交通发展创造了新的机遇，同时也带来了新的挑战，如降低能耗、优化系统功能、提高性价比等。应对这些挑战需要新材料以及与新材料相适应的新结构、新工艺、新装备和新研发与商业模式协同发力，以实现汽车交通的高质量发展，这就对跨界融合创新提出了更多更高要求。
高强钢、高性能铝合金和高性价比复合材料等是汽车新材料的典型代表，它们可以在保证碰撞安全性等重要性能的前提下有效实现轻量化。但是，任何新材料的单独应用都很难实现最优工艺性和性价比。不同材料应用在不同部位或系统更有实际价值，如高强度钢用于汽车底盘零部件，以保证必要的强度和刚度；高性能铝合金用于车门等开闭件，以方便成型和连接；高性价比复合材料如碳纤维增强复合材料用于车身，以满足防腐和安全等要求。新材料和新功能的应用还要求汽车零部件乃至整车的结构创新，以最大限度发挥材料的效能并提高其制造工艺产品综合性能。
汽车整车和部分零部件采用的新材料和新结构需要相应的新工艺、新装备来实现智能高效制造。如部分高强度钢零部件的加工需要热成型或温成型工艺；部分铝合金零部件需要整体压铸技术才能实现更好的性价比和产品品质；部分碳纤维增强复合材料需要自动化纤维敷设装备来实现高节拍生产，并保证产品品质一致性等。这些对传统制造工艺和装备的升级乃至革新，将显著推动汽车技术进步，并对整个产业发展带来深远影响。同时，这些先进工艺和智能装备的发展也会带来新的挑战，需要多学科深度交叉融合深入研究，实现技术突破。