郑玲:商用车必将先于乘用车实现自动驾驶

方得网 2018-10-30 2874字

方得网 原创

商用车自动驾驶的趋势是什么?面临的最严峻的问题是什么?商用车自动驾驶是先在卡车行业先实现还是客车呢?

10月18日,在首届“中国国际智能网联与新能源卡车大会”上,重庆大学汽车系主任、人工智能学会智能驾驶专委会理事郑玲为商用车自动驾驶的发展趋势做了详细的讲解。她以问题回答问题的方式,环环相扣,最终向大家展开了她的答卷。

商用车的自动驾驶应用于什么样的场景?自动驾驶的关键技术是什么?

这是很多企业思考的问题。郑玲认为商用车有两大应用场景,第一大应用场景就是属于封闭环境,特定的一些场景,比如说园区的物流,包括机场、港口、旅游景点,这些封闭的场景。第二场景就是高速公路大众物流的运输,我们叫卡车的编队形式,这是商用车两大主要的工作环境。结合这两大主要的工作环境,自动驾驶应用于这两大主要的环境它会带来很多的好处,第一可以节约司机的人工成本,第二可以实现高效的运行,比如说机场的接货车24小时运行,人是很难做到的,可以提高效率,第三以及一些危险品的运输,我们如果可以自动驾驶的话这样就可以提高自动驾驶的安全性。

郑玲认为通过SAE分级,从另外一个概念上也可以对自动驾驶进行分级。自动驾驶的分级很多专家认为,通过地理围栏进行分级,根据车辆所工作的交通环境复杂的程度分为1-5级,我们看到第一级第二级像停车场、矿山、园区、以及长途、高速公路,这是电动汽车无人驾驶比较容易实现的区域,从这个角度来讲,基于地理围栏的自动分级来看,一级和二级的场景是最容易实现无人驾驶的,我们说商用车必将先于乘用车实现自动驾驶。

郑玲 (3)  

自动驾驶的关键技术是什么?

自动驾驶的关键技术包括了软件的架构以及硬件架构。

“商用车自动驾驶的软件的架构就是我们所谓的软件的架构就是对周边信息的注意,对车辆信息本身的注意,通过这些驾驶认知的形式化语言的了解,我们可以对我们下一步的行动做出决策,这是软件架构。”郑玲认为硬件架构就是商用车应该装的硬件设备,这些设备包括环境感知的传感器,中央处理器,GPS以及换挡,包括车车通讯,车与基站的通讯实现通讯的功能。另外通过云端交互,可以实现信息的传导,实现车队的管理。

郑玲 (1)  

由此郑玲引出了实现自动驾驶的必要条件:第一步环境感知技术,第二要做到导航定位技术,第三商用车实现自动控制。

第一就是环境感知技术。商用车跟我们乘用车一样,它也需要很多的传感器,但是不同的传感器测量原理不一样,方法不一样,优点很明显,缺点也很明显,短版也很明显,在这种情况下我们就需要一个商用车需要搭载不同形式的传感器,并且通过这些传感器的信息融合实现对周边场景的一个准确的描述。因此我们说为了实现对周边场景准确的描述,我们需要对不同类型的传感器和信息进行融合,也可以对同类型的传感器进行数据级的融合,我们分为数据级融合,特征级融合和决策级融合。从实践发现,如果我们要检测前方的车辆,用雷达和图象识别要精度要高5-10个百分点。

第二要是导航定位技术,我们需要知道车在什么位置,结构化的道路是怎么样的,这需求我们做高精度地图,我们利用GPS导航,再加上摄像头激光雷达做辅助定位可以很高的精度,大部分的定位都是使用GPS加上换导加上处理的方式达到精度。另外在一些特定的场景我们也会采用在道路上铺磁钉的方式,对于一些像港口这样的固定场景,另外基于视觉或者激光雷达的地图信息匹配技术我们也可以实现车辆的导航和定位,高精度地图要比普通的导航地图复杂很大,信息很全面完全是自动驾驶所需要的高精度地图,采集的过程也比较复杂,这是高精度地图。

完成了定位高精度地图的组织规划,接下来就是商用车如何实现自动控制,商用车的自动控制我们按从自动驾驶的角度来看,这个自动控制分为横向控制和纵向控制,横向控制就是跟方向盘转角有关控制,让这个车在高速行驶的过程当中不会发生侧滑、不会发生侧翻,还会有很好的角度控制,横向控制就是ABS控制,实现对素质的控制,这两个方面的控制,可以实现汽车的运动控制。

纵向控制主要是节气门开度和控制压力的调整,在紧急的情况下可以采用紧急自动系统实现避撞的能力。横向控制系统,横向控制系统也涉及到很多辅助系统。另外是编队形式,我们说大众物流的运送我们是一个车队,这个车队就是应用了两大技术,第一大技术就是实现采用DSR实现车车通讯,再就是如何实现车与车实现一个很固定的距离,并且他们的运动控制,实现一个稳定的编队结构,这是涉及到的两大技术。编队形式包括领航车,包括跟随车,领航车和跟随车他们都需要通过4G、5G的网络跟云端进行连接实现交互,车辆在自身的服务器进行连接,这对商用物流车来说还是非常关键的,编队形式有两个层面的技术,第一个技术在信息空间上如何实现通讯消息的分发,没有丢包,信息很准确,这是第一个信息传送的安全性,再就是运动控制的稳定性,怎样实现一个短距离的运动控制,每个车都可以构成一个车队的时候都有一个稳定的结构,这个跟车辆的控制有关。再就是关于车V2X的通讯技术,带来的好处我们以前都是彻内,逐步发展到车与车之间的通讯,最后发展到车与无线互联网技术通讯,在这个层面上通过V2X的通讯技术把所有的车连成一个网络以后可以实现盲区防撞,协作驾驶,通过路口的时候我们会发现所有的车都会有序地通过一个路口不会发生碰撞。

商用车自动驾驶的发展趋势是什么?

郑玲展示了商用车自动驾驶的路线图,她解释道,“它的横向就是智能化的水平,它同样要经过驾驶辅助、部分自动驾驶、到高度完全自动驾驶的过程,纵向的坐标就是其实对于商用车来说,首先就是信息的交互,是车的信息跟它的管理中心的交互,实现一个商用车的有效的管理,当商用车它自己的自动化水平提高以后,就可以实现协同感知,协作共治,编队行程,全工况,全天后,自动驾驶,高速公路的自动驾驶。”

郑玲 (2)  

   

郑玲认为商用车自动驾驶的发展分为三个阶段,第一阶段就是商业化ADAS系统,第二阶段是固定场景的自动驾驶,第三阶段是高速公路的自动驾驶,当然也包括编队等等,这是自动驾驶发展的阶段。

而商用车自动驾驶之路“道阻且长”。郑玲认为商用车的自动驾驶面临的挑战,其实跟乘用车也是非常类似的,第一个挑战就是法律法规的不健全和标准的不完善,我们大家都知道,现在国内缺少自动驾驶法律法规的顶层设计,一方面自动驾驶的车辆上路面临着道德的困境以及法律法规的约束,需要对现行的法律法规做进一步的调整和改进,第二就是自动驾驶的车可靠性要求高,验证的时间就比较长,特别是中国道路场景比较复杂,不同地域有不同的地理环境,驾驶员的习惯气候路况都不一样,决策系统跟国外也有很大的差别。商用车无人驾驶是一个系统工程,它的验证也是摸着石头过河,也是边试边完善。

第三就是基础设施的不完备,我们大家都知道,中国的道路建设主要还是以路为主,道路的基础设施特别是配套设施的一些基础设施是不完善的,没有足够的配套的设施就没有谈车与车的通讯,车与互联网的通讯,这要靠整个国家基础设施的建设。

责任编辑:李瑞荣