10月12日,由深圳市交通運輸委員會主辦,深圳市綜合交通運行指揮中心承辦的2018中國城市智慧交通大會在深圳益田威斯汀酒店隆重舉行。清華大學副教授李萌發表了《自動駕駛系統路基智能云控制技術》的主旨演講。
李萌:尊敬的各位領導、各位來賓,大家下午好!非常榮幸來到中國城市智慧交通大會和大家分享對未來交通的一些思考。我的題目是“自動駕駛系統路基智能云控制技術”,這里有兩個關鍵詞,第一個詞是自動化交通。現在說未來交通,最常說的一個詞是自動駕駛,自動駕駛是從車、駕駛的角度,讓機械工具更有效自動化運行,但這只是其中一個手段,而不是最終目的。我們的最終目的是讓自動化駕駛能夠更好的服務自動化交通,改善生活質量。第二個詞,路基智能云控,自動駕駛有很多技術手段,怎樣才能夠更好有效的發揮協同作用。從四個方面跟大家分享。
一、概述
9月份下旬的時候,作為中國代表團的一員,我參與了2018年世界智能交通大會,見識了世界上最先進智能交通理念。歐洲的未來交通有哪些特點?2018年世界智能交通大會的主題Quality of life(生活品質),往屆很多講自動駕駛、智能網聯、通訊5G的主題,都是從技術的手段來闡釋未來交通特點,但歐洲人講的是生活品質。從歐洲人的視角來看,不論交通是哪些技術的發展,最終都是要服務于人類生活。哥本哈根是非常有名的交通城市,從70年代開始,它就已經推出以公共交通作為引導的城市發展主題。
右邊的這張圖,一個手指型的手指規劃,五個手指頭構建了整個城市的公共交通系統發展,這個城市依賴公共交通的體系發揮最有效的的交通作用,這是一個根本性的改變,也改變了我們很多根本的規劃理念。
丹麥哥本哈根是全世界自行車使用量最高的國家。我國曾經是自行車大國,但自行車應用率最高的城市應該是哥本哈根。右上這張圖是全世界第一條自行車快速路,這個城市25%的出行是自行車提供支持。我想要強調的是,交通的最終目的不是改善交通工具,而是改善我們的生活。
本次智能交通世界大會主題里沒有提到自動駕駛,但實際上自動駕駛自始至終貫穿整個大會,自動化交通是必然趨勢。大會現場有自動駕駛微公交展示,另外我們還去參觀了瑞典沃爾沃,沃爾沃在9月下旬推出了新產品移動睡倉Volvo 360C,這個睡倉可以像飛機一樣跨城市出行。未來,沃爾沃不再是汽車制造企業而是提供出行的企業,他們在自動化服務交通領域做了大量的工作,Volvo作為全世界最安全的車之一,在自動駕駛和自動化交通領域仍然面臨一系列挑戰,包括去年和今年發生了幾起非常嚴重的自動駕駛事故。
自動駕駛、自動化交通的未來發展還有很多問題沒有解決。回顧一下自動化交通體系發展的歷程,20年前,左圖是美國加州1997年的自動高速公路系統AHS,它通過改造道路系統來推動未來的自動駕駛,但是20年后仍然沒有廣泛應用到現實生活中,因為還有一系列技術沒有解決。
右圖是2009年,谷歌推出極端聰明的車。從谷歌牽頭開始的互聯網企業、車企都試圖利用先進的技術來讓車變得極端聰明,利用先進設備讓車在任何環境下都能實現自動駕駛。十年時間,因為遇到了一系列交通事故,還無法真正走入現實生活。
那么,我們究竟應該建自動化高速公路體系,還是應該走極端聰明車的技術路線?首先看國內交通的特點,我國自動化交通包含幾個特點:第一,交通環境復雜,復雜的交通環境需要360度無死角的檢測、高層級人工智能的識別和預判、低延遲的大通道近場通訊;第二, 機動車數量巨大,有限的道路系統,“無限”的機動車數量。第三,基礎設施持續投入,道路基礎設施持續投入(13.1萬公里高速公路),通信基礎設施更新快,快速推動4G普及5G試點。
未來交通的發展方向,我們將實現“聰明的路”與“智能的車”均衡發展;通過“交通云”協同決策均衡發展。這個過程中,國家多個部委參與推動,包括工信部、交通部、公安部、科技部在全國多個地方建立了國家級車聯網、自動駕駛測試示范區、營運車輛示范區等。另外,無人駕駛汽車實現了城市真實道路環境運行測試。駕駛人行為監控預警、智能駕駛輔助技術研究和智能車路協同關鍵技術研究取得重要進展。包括長安汽車、華為等汽車廠商積極開展網聯汽車和自動駕駛的研究,百度、騰訊等互聯網企業的自動駕駛進入實際測試。
二、自動化交通路基智能云控內涵與特點
1
自動化交通路基云控技術體系
在這個體系里,我們搭建了基礎平臺,同時搭建車載平臺和基礎設施平臺。這里的基礎支撐技術,包括高清地圖,高清定位,標準法規,以及關鍵的通信系統V2X,關鍵的技術車輛/設施,環境感知技術、智能技術。
2
自動化交通路基云控“端- - 霧- - 云”信息體系
現在很多人都在講城市交通大腦,但是希望用一個大腦解決所有交通問題是不現實的,交通很復雜,需要分級分區解決交通問題,比如道路端這一級,路口設施要通過大量的計算和管理才能夠保證路口級的優化和控制。“霧”是更高的級別,要能夠保證區域和干道實現更優化的交通體系管理。在云級別,保證城市級的交通協同和安全,所以在端級、霧級、云級進行協同和優化,而不是一個大腦。在里面要實現更均衡的端,在端內使車基和路基信息采集、處理、管控,使出行者信息互聯,云控更優化,從而保證區域里面城市級交通能夠更加均衡。
如何去搭建從端到霧、云的信息體系,路口級需要有足夠的信息采集、信息計算和優化,需要有人工智能、深度學習算法保證路口級的安全,通過5G或4G通訊都能保證霧和云級的有效協同,實現路口級云控、子區云控、干道級云控,保證系統進一步優化。
這樣一個產業平臺包括云控基礎平臺和研究體系搭建,研究院、產業融合發展公司以及產業里的網絡運營、施工信息企業以及云控技術公司都需要整合產學研用各環節資源。
三、自動化交通路基智能云控技術探索
以上所舉,從端到云、霧這級至少有兩個技術路線要推動,第一,在路基方面如何保證道路或路口更有效安全,包括設備的布控,方案最優,其次是如何讓信息最有效融合,在交叉口與干線車輛控制精細化交叉口控制最優,以及實現體系最優化等。
我們已經在推動部分工作實施,包括路基布設、車輛檢測設備;如何布設有限設備并覆蓋所有交通需求和應用,從交通視角滿足道路級優化;設備須良好覆蓋道路各處,以應對各種突發情況;如何去優化,如何去降低相關的成本,都是需要思考的問題。另一方面,信息采集之后,如何把深度學習、人工智能等技術應用在信息里,讓有限采集信息能夠保障每一輛車、每個人的安全,通過檢測裝置實時記錄監測數據,進行有效優化。
在路口層級,需要有新的管理控制方法,在云端對車輛軌跡進行實時控制,不再需要紅綠黃顏色的信號燈,而需要精細化交叉口車輛控制流線。除了路口級以外,路口到路口的路段級,如何優化車隊管理形式,也是需要去做的大量研究之一。
除了端級,霧和云級,我們需要建立適應路基云控技術的道路網絡,哪些信息需要傳遞、交流?哪些信息需要到下一級或上一級?
在做這類研究之前,我們希望能夠更接近現實。其中關鍵的一步是搭建路基云控仿真平臺,結合當前最先進的精細化車輛控制系統接入到交通仿真系統,在仿真平臺里把基于端、霧和云三層分級分區控制的系統進行有效銜接。
四、總結與展望
第一,基于端、霧、云分級分區的路基云控自動化交通系統符合我國國情;
第二,路基云控當前還有相當大的科研空間,需要多學科、多產業、政企研協同攻關;
第三,自動化交通發展是持久戰,需要有目標、有耐心、有協同、有儲備,人才與創新是關鍵;
第四,清華大學建立了交通工程專業,成立了智能網聯汽車與交通校級交叉中心,把更多學科、人才培養、創新技術在學科創業和交叉中心中共同推進。
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原文標題:清華大學李萌:自動駕駛系統路基智能云控制技術
文章出處:【微信號:IV_Technology,微信公眾號:智車科技】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
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