'商用車無人駕駛之路'

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今天看到新聞,智加科技又在進行新一輪2億美元的融資,就想來寫寫比乘用車能更快落地的商用車自動駕駛。

卡車自動駕駛是解決卡車行業駕駛員荒的重要舉措!

為何很多人說卡車會率先實現自動駕駛呢?原因如下:

1、卡車更加註重安全性

2、卡車司機疲勞駕駛事件常出

3、車輛與車輛之間的距離最小可以間隔15米。當輛車距離最近的時候,後車的空氣阻力會減少,可以變相的提升10%的燃油效率。可實現卡車Platooning(車輛編隊)技術 可以實現自動跟車。

4、貨運司機成本高,約佔成本的30%-40%。

5、場景複雜度遠低於自動駕駛出租車

6、卡車自動駕駛能節省油耗以及僱傭成本,高速場景下節省7%-13%的油耗。

雖然卡車較乘用車更易於實現自動駕駛,還是存在非常多困難之處的。從技術上來看,相比於乘用車無人駕駛,商用車的自動駕駛有不同的難點。一般來說,商用的卡車往往都在數噸以上,車身高,車體長,載重大,這使得其在自動駕駛方面與乘用車有很多不同,比如傳感器容易震動偏離、卡車車身高遮擋激光雷達、機動性差等等。

另外,卡車剎車距離要長很多。除了剎停難以外,卡車結構鬆散、高速行駛時零部件易抖動,對傳感器的安裝和座標定位有較高要求;同時,卡車重心高、車體長,導致轉彎容易翻車,車的載重也會影響車身平衡性。所以運輸液體會給技術帶來進一步難度提升因為液體重心容易發生變化。


所以由此看來乘用車與商用車的自動駕駛技術路線完全不同。第一點就體現在環境感知技術不同。商用車跟我們乘用車一樣,它也需要很多的傳感器,但不同的傳感器測量原理不一樣,方法不一樣,優點很明顯,缺點也很明顯,在這種情況下我們就需要一個商用車搭載不同形式的傳感器,並且通過這些傳感器的信息融合實現對周邊場景的一個準確的描述。因此我們說為了實現對周邊場景準確的描述,我們需要對不同類型的傳感器和信息進行融合,也可以對同類型的傳感器進行數據級的融合,我們分為數據級融合,特徵級融合和決策級融合。從實踐發現,如果我們要檢測前方的車輛,用雷達和圖象識別要精度要高5-10個百分點。

第二要是導航定位技術,我們需要知道車在什麼位置,結構化的道路是怎麼樣的,這需要我們做高精度地圖,我們利用GPS導航,再加上攝像頭激光雷達做輔助定位可以很高的精度,大部分的定位都是使用GPS加上換導加上處理的方式達到精度。另外在一些特定的場景我們也會採用在道路上鋪磁釘的方式,對於一些像港口這樣的固定場景,另外基於視覺或者激光雷達的地圖信息匹配技術我們也可以實現車輛的導航和定位,高精度地圖要比普通的導航地圖複雜很多,信息很全面完全是自動駕駛所需要的高精度地圖,採集的過程也比較複雜,這是高精度地圖。

完成了定位高精度地圖的組織規劃,接下來就是商用車如何實現自動控制,商用車的自動控制我們按從自動駕駛的角度來看,這個自動控制分為橫向控制和縱向控制,橫向控制就是跟方向盤轉角有關控制,讓這個車在高速行駛的過程當中不會發生側滑、不會發生側翻,還會有很好的角度控制,橫向控制就是ABS控制,實現對素質的控制,這兩個方面的控制,可以實現汽車的運動控制。縱向控制主要是節氣門開度和控制壓力的調整,在緊急的情況下可以採用緊急自動系統實現避撞的能力。橫向控制系統,橫向控制系統也涉及到很多輔助系統。

另外是編隊形式,我們說大眾物流的運送我們是一個車隊,這個車隊就是應用了兩大技術,第一大技術就是實現採用DSR實現車車通訊,再就是如何實現車與車實現一個很固定的距離,並且他們的運動控制,實現一個穩定的編隊結構,這是涉及到的兩大技術。編隊形式包括領航車,包括跟隨車,領航車和跟隨車他們都需要通過4G、5G的網絡跟雲端進行連接實現交互,車輛在自身的服務器進行連接,這對商用物流車來說還是非常關鍵的,編隊形式有兩個層面的技術,第一個技術在信息空間上如何實現通訊消息的分發,沒有丟包,信息很準確,這是第一個信息傳送的安全性,再就是運動控制的穩定性,怎樣實現一個短距離的運動控制,每個車都可以構成一個車隊的時候都有一個穩定的結構,這個跟車輛的控制有關。再就是關於車V2X(車對外界)的通訊技術,帶來的好處我們以前都是車內,逐步發展到車與車之間的通訊,最後發展到車與無線互聯網技術通訊,在這個層面上通過V2X的通訊技術把所有的車連成一個網絡以後可以實現盲區防撞,協作駕駛,通過路口的時候我們會發現所有的車都會有序地通過一個路口不會發生碰撞。


國內外主要自動駕駛卡車相關企業

1、圖森未來

圖森創立於2015,並已獲得8300萬+9500萬美元的融資,投資方包括了新浪、英偉達、治平資本和複合資本。

獲得英偉達站臺且擁有中美雙背景的圖森(TuSimple)就推出了搭載自家技術的 Navistar 卡車。圖森表示,其卡車無需人為干預,就能在有高精地圖的區域實現全自動駕駛。在 SAE 的分級中,這已經算是 Level 4 級別的自動駕駛了。

也就是說,圖森在技術領域已經可以與 Waymo 平起平坐了。

並且圖森是自制的專用於商用車的高精度地圖,L4非常依賴於高精度地圖。

除了高精度地圖以外,圖森的每臺試運營卡車還配備9個攝像頭、3個激光雷達和1組毫米波雷達。2018年9月,圖森的自動駕駛卡車的有效感知距離提升至1000米,與之相比,目前自動駕駛乘用車的感知距離頂多300米。

2018年10全國第一張針對自動駕駛重卡的道路測試牌照在上海頒出。圖森未來人工智能科技有限公司獲得上海智能網聯汽車道路測試牌照,將在上海臨港地區投入測試。

已在美國開始小規模商業化運營了,一臺卡車每週收入數千美元,但還無法盈利因為每臺車要配備一個安全員一個測試員。(美國卡車司機缺口大)

預計2021年之後上市:圖森計劃在2019年把技術定型,與合作伙伴組建車隊,進行大規模的商業試運營,在中美兩地擁有幾百臺卡車。到2020年,計劃完成3000萬英里的測試,以證明自動駕駛在幹線運輸上比人類司機安全。到2021年,計劃讓1500臺卡車做幹線運輸,等到可以撤掉安全員和測試員的時候,就是上市的時間。

截至2018年上半年,他們已完成超過13000小時的真實環境路測、超過52萬公里的實際路測和7100萬公里的仿真環境測試。

圖森在2019年2月獲得新浪9500億美元投資。

未來盈利模式:成套出售完整的自動駕駛軟件,負責車輛的駕駛行為。

圖森未來選擇少用雷達,多用攝像頭。

2、Embark(美國)

Embark成立於2016年,迄今共募資1720萬美元。其投資方包括Data Collective、Maven Ventures、AME Cloud Ventures和硅谷創業孵化器Y Combinator等。

Embark主要使用其自動駕駛卡車進行長距離的高速公路駕駛。他的系統使用雷達,攝像頭和激光雷達組合來收集數據,然後由深度神經網絡(DNN)處理,以便卡車學習如何駕駛,這種方法可以減少建立新路線所需的成本和開發時間,並且準確率更高。

與Alphabet旗下Waymo和通用汽車旗下Cruise等公司不同,Embark利用機器學習軟件和來自車載傳感器的數據實時繪製周圍環境的地圖,並避開障礙物。相比之下,其他自動駕駛公司會預先準備好地圖,然後利用車載傳感器數據增強他們的地圖。

Embark卡車的傳感器由五枚攝像頭、三個遠程雷達和至少兩個激光雷達組成。

3、贏徹科技

2018年4月成立,由中國知名的商用車管理平臺G7、普洛斯和蔚來資本出資組建,已獲得幹線路測牌照。

嬴徹的第一大股東G7為中國領先的物聯網科技公司,官方表示目前近100萬臺車輛的數據在上面流轉。去年的“資本寒冬”中,G7逆勢而為,獲得了一筆3.2億美元的融資。G7的主營業務之一為智能掛車,為嬴徹提供客戶群、落地場景和車輛車流的數據。另一股東普洛斯為物流設施提供商。

已與優速快遞、錦鑫物流等10家物流簽下物流訂單,為其提供車輛運營服務(按公里收費)。贏徹瞄準幹線物流貨運場景。

贏徹買車不賣車,與主機廠為合作關係,購買一二級供應商的硬件,雙方也為合作關係。

計劃2021年底能夠實現L3級別車輛的量產。

考慮到貨車體型更大,噸位更重,從安全角度出發,冗餘系統的要求上升了好幾個等級。

贏徹的卡車設計上還是老三樣——攝像頭、毫米波雷達、激光雷達。激光雷達售價單個2.7萬元左右。出於安全考慮,才要內置激光雷達,可以實現傳感器的多重冗餘和交叉備份。

2018年,漆子超和劉煜選擇加入贏徹科技。

嬴徹科技執行副總裁、整車工程負責人黃剛在汽車行業深耕30年,在商用車全價值鏈管理和產業整合上經驗豐富。加入嬴徹後,黃剛將負責自動駕駛技術與OEM及Tier 1的業務聯動,是以前裝的方式形成量產的關鍵一環。

嬴徹科技執行副總裁、運力運營負責人阿玉順表示,嬴徹的運營模式分為經營性租賃、運力合夥人、大物流場景和大運力網絡四個方面。

阿玉順表示,經營性租賃為按時計費、按公里計費,採購一輛車的價格,在嬴徹能租到3-4臺,讓客戶靈活運用車輛資源。

運力合夥人想改變過去以競價方式給貨主提供服務的計價方式,而用運力解決方案替代,客戶無需考慮租賃前中後、金融服務、車保等事宜,為“一條龍式”服務。

4、PlusAI智加科技

智加於2016年創立於硅谷,國內總部設在蘇州,CEO劉萬千和CTO鄭皓。在2018年11月15日獲得紅杉資本投資。藉助本次融資,智加科技將加大測試車輛的新增,並制定了兩年運營1000輛量級的安全智能駕駛重卡車隊的目標。在此之前智加已獲得滿幫集團,金沙江創投,光速中國,華創資本等投資方投資。

智加科技主要做高速物流場景下L4級自動駕駛技術的研發,希望將自動駕駛技術應用在重型卡車上,以提升重卡運輸安全性,並降低成本。智加科技是最早在加州進行無人駕駛路測的創業公司之一,目前已有L4級自動駕駛的全棧技術解決方案,在硅谷、北京和蘇州都設有研發中心,同時在中美兩地都有實驗車隊進行測試開發。進入2018年,公司已有產品逐步落地。並且技術上有英偉達的支持。

2018年3月智加科技與一汽解放達成合作,聯合開發智能駕駛商用車產品;10月27日,一汽解放新一代智能重卡J7上市,背後則有智加科技技術支持,2019年1月19日正式交付。

在後裝市場,智加科技與蘇寧、滿幫等達成合作。2018年5月,裝有蘇寧電商貨品的帶掛重卡,完成了在全工況、真實環境下“倉對倉”的L4級無人駕駛場景作業。近期,智加科技與中國知名運力平臺滿幫集團達成獨家戰略合作,後者有可能能觸達中國幹線貨車700萬輛中的520萬輛貨車。

對於自動駕駛賽道的公司來說,除了適用於單輛車的自動駕駛技術外,運營車隊的能力也至關重要,也很可能是最終讓商用車市場的大玩家買單的必要條件。劉萬千表示,公司已制定了兩年運營1000輛量級的智能駕駛重卡車隊的目標。

智加科技的精確定位和控制系統集成了深度學習視覺算法, 使用包括先進的車道檢測、激光雷達(激光檢測和測量)、SLAM在內的一系列領先的技術解決方案。

PlusAI的傳感器方案並不是一個定性的方案,會根據需求進行加裝。在與蘇寧合作的卡車上,Plus AI將激光雷達案安裝在卡車車頭的兩側,可以檢測270度的範圍,即正前方和側方。PlusAI也有一些優化方案,但正後方的檢測仍是所有研究自動駕駛重型卡車的公司面臨的挑戰。因為重型卡車一般都是半掛式的,因此,很多時候,車頭和車掛並不屬於同一公司。如果將激光雷達安裝在車掛上,傳感器的所有權和信息融合都是問題,還需要整個行業共同探索有效的解決方案。

除了多傳感器融合,自動駕駛卡車編隊也是一項頗受關注的技術。自動駕駛車隊本身不應該構成現在的熱點。因為在我國的物流領域,即時性非常重要。雖然車隊能夠大批量運送貨物,節省燃油,但是在港口機場等地,車輛停車等待也會產生費用,最後總運輸成本的降低並不明顯。另外,很多貨物,例如快遞,對運輸時間的要求很高,一般是一輛車裝滿了就走,不會繼續等待其他車輛。

總而言之,在這個小行業中真是不乏非常優秀的企業,從硅谷到國內,不管這些企業在哪個市場,關於路測牌照以及上下游資源整合等等方面的競爭都是非常激烈的。衷心希望這些企業能越做越好,早日使得卡車自動駕駛在國內變成現實。

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