2020年11月11-13日,2020智能網(wǎng)聯(lián)汽車大會(WICV)在北京舉辦。億歐汽車作為大會合作媒體受邀參加,并為您帶來最新內(nèi)容分享。
在11月12日上午的自動駕駛城市末端配送創(chuàng)新與實(shí)踐論壇中,中國公路協(xié)會自動駕駛委員會副主任委員,清華大學(xué)自動化系系統(tǒng)工程研究所所長張毅教授作題為基于車路協(xié)同的自動駕駛技術(shù)與實(shí)踐的報(bào)告。
張毅提到目前為止車路協(xié)同已經(jīng)變成了一個大的概念,是指在基于通訊基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了新一代交通系統(tǒng)的形態(tài)變化之后完成的交通功能服務(wù)的完整提升,不僅僅是車和路中間的信息交互問題,而是說基于這樣的交互要實(shí)現(xiàn)交通的協(xié)同服務(wù),提高交通功能,提高交通安全和效率問題。
張毅提到,在完成了全球首次200臺以上的基于智能網(wǎng)聯(lián)的信息通信的可靠測試后,技術(shù)驗(yàn)證就表明在現(xiàn)有的技術(shù)支持下,車路協(xié)同需要的實(shí)時(shí)的交通信息,交互是完全可以實(shí)現(xiàn)的。此外,2018年開始做了第一次三跨,實(shí)現(xiàn)通訊芯片模組加車載終端加整車的集成,去年實(shí)現(xiàn)了四跨,加上了安全平臺的集成,到今年實(shí)現(xiàn)了第五跨,稱為新四化。
張毅坦言,未來還有很多新的技術(shù)路線需要解決。如五大關(guān)鍵技術(shù),第一是交通環(huán)境的協(xié)同感知;第二個關(guān)鍵技術(shù)是自動駕駛過程中軌跡規(guī)劃;第三個關(guān)鍵技術(shù)是需要依賴的高精度定位;第四個關(guān)鍵技術(shù)是不同交通主體之間可以進(jìn)行信息交互,且可以完成協(xié)同的決策和控制;第五個關(guān)鍵技術(shù),把高精度地圖放到配送車,但是這樣的計(jì)算能力要求是比較高的。
張毅認(rèn)為,基于車路協(xié)同的自動駕駛的技術(shù)路線,在末端配送低速情況下有很大的借鑒意義,產(chǎn)生了一些新的解決途徑或者是方案,第一在環(huán)境感知方面,除了治車以外,重點(diǎn)是以協(xié)同感知為主,而自車的感知為輔;第二個方面是決策信息方面;第三個方面是車輛定位上,增加了一個路基的高精度地位;第四個方面可以通過路基設(shè)備分發(fā),來保證車輛及時(shí),安全獲得高精度地圖。第五個方面,行使控制層面上,加入了協(xié)同控制可以讓周邊的車輛彼此之間協(xié)商,可以共同來決策下一步怎么樣變化。
就基于車路協(xié)同的自動駕駛?cè)绾螒?yīng)用到物流配送里,張毅也提及一些未來嘗試的方向,第一個方面,借助車路協(xié)同的平臺與技術(shù),提高整個性能與服務(wù)水平。第二個方面,可以在近期和配送小車結(jié)合,結(jié)合智慧城市建設(shè)里推進(jìn)物流配送工作。第三個方面,物流自動駕駛汽車在現(xiàn)實(shí)過程中有一個過渡的過程,要經(jīng)過不斷的發(fā)展過程。
以下為張毅發(fā)言實(shí)錄:
各位領(lǐng)導(dǎo)、各位嘉賓上午好!非常高興今天能參加我們的論壇,也非常高興今天恰逢順義基地的開幕。
我作為清華大學(xué)自動化系系統(tǒng)工程研究所的一位教授,我們團(tuán)隊(duì)的一些技術(shù)方案,在智能網(wǎng)聯(lián)基地測試基地建設(shè)中也發(fā)揮了作用,所以今天也非常高興看到這個基地的建設(shè)。去年第一屆這個會議在現(xiàn)場,我們的四輛自動駕駛的汽車基于車路協(xié)同的自動駕駛汽車做了一個隆重的展示活動,也展示出了基于車路協(xié)同自動駕駛技術(shù)落地問題。
今天結(jié)合論壇主題給大家分享一下,我們在基于車路協(xié)同的自動駕駛技術(shù)以及在我們的城市末端的傳送運(yùn)輸過程中的思考和體會。今天我的報(bào)告分兩個方面,第一個方面主要是講什么是的自動駕駛,尤其是重點(diǎn)涉及到什么樣的關(guān)鍵技術(shù),基于這些關(guān)鍵技術(shù),怎么在城市末端的配送里有更好的應(yīng)用。
車路協(xié)同作為國家交通發(fā)展戰(zhàn)略綱要的重要組成部分,去年9月國家頒布了綱要,基于車路協(xié)同,就是通過現(xiàn)成的各種無線的通訊方式,把交通系統(tǒng)中的參與者,人,車和路測設(shè)備連起來,形成一種新的理念,新的框架的交通系統(tǒng),在這個系統(tǒng)層面上,我們能實(shí)現(xiàn)所有交通主體的信息實(shí)時(shí)交互,同時(shí)我們能提供協(xié)同安全,協(xié)同控制的效果,這是車路協(xié)同最終的目標(biāo),這個目標(biāo)的發(fā)展過程中,我們可以看到整個過程成為了國家一個發(fā)展戰(zhàn)略以后,越來越多的企業(yè),越來越多的部門都把車路協(xié)同的發(fā)展和自動駕駛的發(fā)展結(jié)合起來了,形成了一個完全新的局勢。
在這樣的程度上,我們看見了不同公司都在積極努力地把基于車路協(xié)同的自動駕駛推向了新的高潮,在這個過程中,我們會發(fā)現(xiàn)根本性的變化是什么?我們現(xiàn)在熟悉的自動駕駛的技術(shù)路線發(fā)生了變化,傳統(tǒng)是以單車智能為主體的自動駕駛,我們變成了以聰明的車加上智慧的路,還有智能的網(wǎng),重點(diǎn)是要實(shí)現(xiàn)交通系統(tǒng)里的協(xié)同服務(wù),于是構(gòu)成了一個基于車路協(xié)同的自動駕駛。
在這里面想說的是車路協(xié)同,大家可能只是在名詞上去看車和路的協(xié)同,實(shí)際上提出講的是車路協(xié)同,但實(shí)際上目前為止車路協(xié)同已經(jīng)變成了一個大的概念,是指在基于通訊基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了新一代交通系統(tǒng)的形態(tài)變化之后完成的交通功能服務(wù)的完整提升,不僅僅是車和路中間的信息交互問題,而是說基于這樣的交互要實(shí)現(xiàn)我們的交通的協(xié)同服務(wù),提高他的功能,提高他的安全和效率問題。
這里面給出了一個實(shí)現(xiàn)這么一個環(huán)境的基本條件,大家可以看得見,這張圖里描繪了重點(diǎn)車輛,可以通過所有交通方式,通訊方式把他們連起來,使得我們原來傳統(tǒng)的交通系統(tǒng)發(fā)生了根本性變化,在這個過程中,最重要的一個變化是我們獲得了實(shí)時(shí)全時(shí)空的交通信息,把原本交通里難以獲得的信息現(xiàn)在都獲得了,于是我們對于交通系統(tǒng)的認(rèn)識發(fā)生了變化,同時(shí)對交通功能的實(shí)現(xiàn)也發(fā)生了革命性的變化,在基于這樣的基礎(chǔ)上,我們會考慮到信息的交互是要通過所有的通訊方式實(shí)現(xiàn)的,能不能保證,非常高興的告訴大家,我們今年的10月份在汽車工程協(xié)會的推動下,有關(guān)的企業(yè)和有關(guān)的公司聯(lián)合完成了我們?nèi)蚴状?00臺以上的基于智能網(wǎng)聯(lián)的信息通信的可靠測試,結(jié)合交通系統(tǒng)里面九個重要的場景逐一對大量的車輛存在的時(shí)候,對他實(shí)時(shí)信息交互的可靠性做了一個完整的驗(yàn)證,這個技術(shù)的驗(yàn)證就表明我們在現(xiàn)有的技術(shù)支持下,車路協(xié)同需要的實(shí)時(shí)的交通信息,交互是完全可以實(shí)現(xiàn)的。
第二個測試是我們連續(xù)三年,也是在汽車工程協(xié)會的支持下完成的,我們車路協(xié)同遇到的重要屏障問題就是不同的廠家,不同的通信模式,不同的廠商能不能集成在一塊。2018年開始我們做了第一次三跨,實(shí)現(xiàn)通訊芯片模組加車載終端加整車的集成,去年實(shí)現(xiàn)了四跨,加上了安全平臺的集成,到今年非常高興地實(shí)現(xiàn)了第五跨,我們稱為新四化,這里面加了一個高清地圖廠商的集成,過程里是發(fā)展到什么樣的程度,我們從2018年20家發(fā)展到2019年63家企業(yè)參與,實(shí)現(xiàn)七種業(yè)務(wù)的集成到十一種業(yè)務(wù)的集成,今年有40余家國內(nèi)外整車企業(yè),40余家終端企業(yè),10余家芯片模組企業(yè),20余家信息安全企業(yè),以及5家定位服務(wù)提供商的集成,這就為車路協(xié)同的規(guī)模化應(yīng)用奠定了非常重要的基礎(chǔ)。大家特別希望看到,需要論證的一個通訊能不能保證,信息傳輸可靠性能不能保證,大量的企業(yè),不同的廠商,不同的模組能不能集成的問題,我們得到了證明,也就是說我們車路協(xié)同的規(guī)模化應(yīng)用,基礎(chǔ)條件已經(jīng)完全具備了。
基于這樣的場景,我們不僅要實(shí)現(xiàn)現(xiàn)在車輛聯(lián)網(wǎng)叫智能網(wǎng)聯(lián)問題,同時(shí)也給我們自動駕駛帶來了全新實(shí)現(xiàn)的平臺,或者說一種新的技術(shù)路線,也就是說我現(xiàn)在還可以有第二條技術(shù)路線,也是項(xiàng)目組正在推進(jìn)的,基于車路協(xié)同的自動駕駛路線,如果大家去研究一下交通部發(fā)布的有關(guān)戰(zhàn)略研究報(bào)告以及我們國家的交通強(qiáng)國建設(shè)綱要里提到的,中國要發(fā)展的自動駕駛是要基于車路協(xié)同的技術(shù)路線去快速推進(jìn)中國的自動駕駛的落地問題。
這樣的情況下,我們就會發(fā)現(xiàn)基于車路協(xié)同的自動駕駛和我們單車智能的自動駕駛,在關(guān)鍵技術(shù)層面上有了根本性的變化,比如說我舉一個簡單的例子,剛才我們夏總在視頻里演示到了,配送小車要過一個信號燈路口,首先信號燈要進(jìn)行辨識,信號燈的辨識是通過視頻來處理的,辨識過程中遇到一個非常大的問題是當(dāng)我們在早上,或者是傍晚的時(shí)候,當(dāng)我們的信號燈的背景是太陽的時(shí)候,這樣的光照情況下視頻對他的紅綠燈的辨識,我們不管用什么樣的方式,人都很難判斷的,我們用視頻的方式解決,這個難題到目前為止沒有辦法克服掉。我們基于車路協(xié)同的方式以后,我們信號燈如果把紅綠燈的辨識情況自動發(fā)送出來,我們的物流車接到這個信息以后就不用花很大的功夫,不用花很大的計(jì)算能力去判斷一個我們認(rèn)為是一個本來非常簡單的問題,這樣就是在應(yīng)用過程中遇到的新突破,也是我們希望能夠解決的。
基于車路協(xié)同的情況下,自動駕駛不是像我剛才講的視頻問題解決了,好像我們沒有其他的技術(shù)要解決了,不是,我們還有很多新的技術(shù)路線需要解決。新的關(guān)鍵技術(shù)層面上,我簡單列出來了,有幾大,第一個是五大關(guān)鍵技術(shù),第一是交通環(huán)境的協(xié)同感知,原來都是靠治車,現(xiàn)在可以協(xié)同感知,我們可以一個車和路測傳感器進(jìn)行聯(lián)合協(xié)同感知,這樣可以提高感知的結(jié)果,也可以提高我們的感知可靠性。
第二個關(guān)鍵技術(shù)是在我們的自動駕駛過程中軌跡規(guī)劃是非常重要的,我要完成一個長期的軌跡規(guī)劃,不僅僅解決我本車周圍的軌跡規(guī)劃,基于車路協(xié)同平臺可以實(shí)現(xiàn),因?yàn)檎麄€全域的車輛運(yùn)行情況都可以獲得。
第三個關(guān)鍵技術(shù)是需要依賴的高精度地位,除了我們做GPS以外,我們既然車路協(xié)同有路測設(shè)備,路基設(shè)備是提供高精度地圖的另外一個途徑,我們利用路基的設(shè)施也可以做到高精度的亞米級的定位。
第四個關(guān)鍵技術(shù),既然不同交通主體之間可以進(jìn)行信息交互,我們之間可以完成協(xié)同的決策和控制,就像我們發(fā)現(xiàn)安全危險(xiǎn)的時(shí)候,兩輛車需要碰撞的時(shí)候,能不能通過簡單的協(xié)同避免避障的問題。
第五個關(guān)鍵技術(shù),把高精度地圖放到配送車,但是這樣的計(jì)算能力要求是比較高的,車輛的能力要求高了以后,我們基于車路協(xié)同以后,把高精度地圖不下載到車上,通過路上的設(shè)備定期進(jìn)行分發(fā),解決不同區(qū)域中的細(xì)的高精度的配制問題,還能帶上實(shí)時(shí)交通信息,這一套解決方案有效可以提升自動駕駛的可靠性和安全性問題。
基于這樣的關(guān)鍵技術(shù),在我們的城市末端低速尤其是物流配送方面的落地怎么能夠?qū)崿F(xiàn),目前我們的項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)主體做的是乘用車,對于低速,配送做的比較少,基于車路協(xié)同的自動駕駛這樣的技術(shù)路線,在我們的末端配送低速情況下有很大的借鑒意義,所以我分析一下我們在這個情況下怎么應(yīng)用現(xiàn)在基于車路協(xié)同自動駕駛路線。
我們可以回顧起來看,我們發(fā)現(xiàn)單車智能和基于車路協(xié)同的自動駕駛,由于他們采用不同技術(shù)路線,很多方面發(fā)生了比較大的變化。右側(cè)列出的是基于車路協(xié)同的自動駕駛,這樣的技術(shù)路線我們可以看見,會產(chǎn)生一些新的解決途徑或者是方案,比如講在環(huán)境感知方面,我們除了治車以外,重點(diǎn)是以協(xié)同感知為主,而自車的感知為輔,只解決與近程的感知問題,遠(yuǎn)程靠車路協(xié)同幫助解決。
第二個方面是決策信息方面,由于我們可以拿到實(shí)時(shí)交互的所有周邊的交通主體以及道路的信息情況,決策信息更為豐富。
第三個方面是車輛定位上,我們增加了一個路基的高精度地位,對我們原本的單車自動駕駛的高精度定位多了一個途徑。
第四個方面,地圖上可以不用把高精度地圖非常細(xì)地,精度非常高地高精度地圖全部下載在車上,我們可以通過路基設(shè)備,根據(jù)你所到的區(qū)域,不斷地給你分發(fā),你進(jìn)行一些重組,來保證我們車輛及時(shí),安全,全部獲得高精度地圖。軌跡規(guī)劃層面上,我們可以做到動態(tài),而且軌跡可以不斷地變化,自動地生成。
第五個方面,我們在行使控制層面上,由于我們加入了協(xié)同控制,不是你自己光做你自己的決策,自己的控制,我們可以讓周邊的車輛彼此之間協(xié)商,可以共同來決策我們下一步怎么樣變化,于是這樣的情況下,對于我們的安全提供了保證。這種情況下,單車智能和基于車路協(xié)同自動駕駛之間的區(qū)別,我們基于車路協(xié)同自動駕駛以后,我們對于慢速的自動駕駛,尤其是末端的物流配送駕駛過程中,我們有哪些需求是基于車路協(xié)同的自動駕駛的技術(shù)路線能夠提高我們的效率和安全性的。
第一個,在成本控制層面上,我們知道慢速車輛,像剛才說的物流車輛不可能像社會車輛一樣一輛車上百萬,幾百萬的成本,我要把成本控制的很低才有可能進(jìn)行推廣。基于車路協(xié)同的平臺可以達(dá)到的這樣的情況,因?yàn)槲业捻?xiàng)目組已經(jīng)完成了,購置兩輛車加上改裝,兩輛車下來不到80萬,乘用車可以做到不到40萬,對物流車可以大大控制成本問題。
第二個,信息交互方面,我們可以利用現(xiàn)存的所有通訊方式,有效地支撐信息交互。
第三個,定位技術(shù)上,我們不僅可以解決了路面定位,室內(nèi)定位,可以增加我的室內(nèi)路基設(shè)備的情況下,室內(nèi)定位同樣能夠達(dá)到室外的定位。
第四個,危險(xiǎn)識別程度上,除了我們前頭講到的識別方式,對于我們慢行車,如果和路測設(shè)備結(jié)合起來,可以完成危險(xiǎn)的協(xié)同識別問題,可以有效地提高配送車的識別效率。
第五個,計(jì)算能力也一樣,由于有車路協(xié)同,我可以提供邊緣計(jì)算,對于配送物流小車?yán)铮覀兛梢越档蛦诬嚨挠?jì)算能力的要求,可以把部分計(jì)算分到邊緣計(jì)算,于是我們從這樣的程度上可以看到,基于車路協(xié)同的自動駕駛,如果更好地應(yīng)用到物流配送里,我們覺得有三個方面可以在近期嘗試做一些推進(jìn),做一些研究。
第一個方面,借助我們的車路協(xié)同的平臺與技術(shù),提高我們整個性能與服務(wù)水平,體現(xiàn)在我剛才說到的幾個方面,包括危險(xiǎn)狀態(tài)的識別、環(huán)境下的定位、實(shí)時(shí)信息的交互以及我們的自動駕駛的軌跡規(guī)劃問題。
第二個方面,可以在近期和配送小車結(jié)合,結(jié)合智慧城市建設(shè)里推進(jìn)物流配送工作,智慧城市建設(shè)過程中,目前有一個非常大的變化,或者說我們在推進(jìn),比如說廣東省深圳市開始推進(jìn)的智慧電桿,把市政管理功能,把通訊的基站以及把交通所用的環(huán)境感知的傳感器集成在一起,這樣的智慧電桿,可以對物流小車提供一個非常好的支撐平臺,這樣的新發(fā)展,對于美團(tuán)這樣的物流小車的自動駕駛是非常好的一個貢獻(xiàn)。既然智慧電桿能夠推進(jìn),園區(qū)社保系統(tǒng)里,我們有大量的攝像頭,大量的環(huán)境感知的監(jiān)控的設(shè)備,如果利用起來對小車自動駕駛是非常有力的支撐。
第三個方面,作為一個物流自動駕駛汽車,我們在這種情況下對于長期的發(fā)展,我們還要看到現(xiàn)實(shí)過程中有一個過渡的過程,也就是說并不是說我們所有想要的理想狀態(tài)都能一呼即出,我們要經(jīng)過不斷的發(fā)展過程,我們要探索特需服務(wù)情況下,包括疫情,包括機(jī)場特定的園區(qū)情況下應(yīng)用情況怎么樣,解決好過渡過程問題對于長期發(fā)展將會發(fā)生很好的作用。
我今天利用論壇的機(jī)會,從基于車路協(xié)同的自動駕駛說起,從關(guān)鍵技術(shù)的分析來探討物流配送,在這個層面上基于車路協(xié)同的自動駕駛的技術(shù)路線的應(yīng)用問題,希望今天的分享對各位嘉賓,對企業(yè)有所幫助,謝謝大家。
責(zé)任編輯:PSY
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