小時(shí)候?qū)W自行車(chē),當(dāng)知道爺爺奶奶在后面扶著的時(shí)候,我們通常會(huì)肆無(wú)忌憚的上路,那一刻宛如賽車(chē)手轉(zhuǎn)世。但是爺爺奶奶清楚,拽在手里的風(fēng)箏永遠(yuǎn)飛不遠(yuǎn),于是乎在某個(gè)路口,默默地松開(kāi)了手。在不知情的時(shí)候,我們一般還能?chē)N瑟個(gè)十幾二十米,但當(dāng)意識(shí)到靠山已沒(méi)有的時(shí)候,踉踉蹌蹌之后就要摔跤。 現(xiàn)在的自動(dòng)駕駛公司像極了小時(shí)候?qū)W自行車(chē)的我們,車(chē)上的安全員就是自動(dòng)駕駛公司心中的“定海神針”。在有安全員的時(shí)候,自動(dòng)駕駛系統(tǒng)做得再爛,也不妨礙頂著奇葩造型的車(chē)輛在馬路上游走閑逛。畢竟一切應(yīng)付不了的工況,都可以請(qǐng)求車(chē)內(nèi)安全員去“擦屁股”。雖然每家公司都在喊著全無(wú)人,但大部分自動(dòng)駕駛公司就是遲遲不肯邁開(kāi)那條“腿”。 但社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的好處就是,競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手會(huì)教會(huì)你怎樣做人。在各地陸續(xù)出臺(tái)鼓勵(lì)全無(wú)人的政策后,部分頭部自動(dòng)駕駛公司已經(jīng)開(kāi)啟了全無(wú)人的商業(yè)化試點(diǎn)運(yùn)營(yíng)。這個(gè)時(shí)候,如果其它公司不去跟進(jìn),恐怕下一輪的融資PPT不太好寫(xiě)。但別怕,今天不是來(lái)揭露隱秘在行業(yè)角落里的這些灰暗,而是想正經(jīng)聊一下自動(dòng)駕駛下一階段的重頭戲——全無(wú)人與遠(yuǎn)程駕駛。 全無(wú)人,不僅需要勇氣,還需要底氣。而勇氣和底氣都來(lái)自于一套完整的技術(shù)保障,包括單車(chē)智能、安全冗余和遠(yuǎn)程駕駛。單車(chē)智能足夠強(qiáng)可以盡量減少不能處理的復(fù)雜工況及長(zhǎng)尾問(wèn)題,安全冗余足夠硬可以在系統(tǒng)失效或車(chē)輛故障后提供完善的最小風(fēng)險(xiǎn)策略。具備這兩項(xiàng)能力,足以保證自動(dòng)駕駛車(chē)輛在絕大多數(shù)場(chǎng)景下行得放心,停得安心。 但是“老虎也有打盹的時(shí)候”,光具備前兩項(xiàng)能力還不足以撐起全無(wú)人的雄心壯志。正如國(guó)外一家自動(dòng)駕駛公司Voyage認(rèn)為:“無(wú)論你的自動(dòng)駕駛系統(tǒng)多么出色,它都會(huì)遇到不知道如何決策的新穎情況。即使在諸如圣何塞鄉(xiāng)村之類(lèi)的較為平靜的社區(qū)中,我們的自動(dòng)駕駛車(chē)輛也總有新的交通狀況需要處理,建筑地帶,裝箱車(chē),混亂的停車(chē)場(chǎng),甚至火雞!” 解決這種困境有方法有三種。第一種是死等,直到自動(dòng)駕駛系統(tǒng)優(yōu)秀到可以應(yīng)付99.99999……%的場(chǎng)景,但這可能要花費(fèi)十幾二十年時(shí)間。即便如此,多年之后,人們?nèi)詫⒚媾R如何處理自動(dòng)駕駛車(chē)輛無(wú)法處理的0.0000……1%場(chǎng)景的挑戰(zhàn);第二種是派人去搶修,如同120急救一樣,搶救是否及時(shí)到位全看距離急救點(diǎn)位置以及道路通暢情況。 第三種是采用如圖1所示的方法,在云端重建車(chē)輛行駛環(huán)境,讓云端安全員像在實(shí)車(chē)上一樣了解車(chē)輛的駕駛情況和環(huán)境情況,并在需要接管時(shí)將控車(chē)指令實(shí)時(shí)發(fā)送到車(chē)端,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)控車(chē)的功能。 圖1 遠(yuǎn)程駕駛原理框圖(來(lái)源網(wǎng)絡(luò)) 三種方法對(duì)比,高下立判。遠(yuǎn)程駕駛作為自動(dòng)駕駛走向全無(wú)人商業(yè)化運(yùn)營(yíng)的重要保障,是各家自動(dòng)駕駛公司必須修煉的一門(mén)基本武功,是自動(dòng)駕駛?cè)珶o(wú)人考卷中的一道“答題”。我甚至想下個(gè)武斷的結(jié)論:“看這家自動(dòng)駕駛公司具不具備全無(wú)人商業(yè)化運(yùn)營(yíng)的能力,先看他有沒(méi)有一套完善的遠(yuǎn)程駕駛體系”。 遠(yuǎn)程駕駛作用 遠(yuǎn)程駕駛除了在自動(dòng)駕駛領(lǐng)域?qū)⒂兴鳛橥?,還必將在安全作業(yè)領(lǐng)域成就一番事業(yè)。 一、自動(dòng)駕駛領(lǐng)域。 如上所述,相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間,自動(dòng)駕駛都將與小數(shù)點(diǎn)后可以做到幾個(gè)9的安全而纏斗,而這個(gè)過(guò)程遠(yuǎn)程駕駛將肩負(fù)起拯救自動(dòng)駕駛于危難中的“超人”。 在超出ODD、系統(tǒng)異常、車(chē)輛故障等特殊情況下接管車(chē)輛并遠(yuǎn)程控制車(chē)輛恢復(fù)正常行駛或操控車(chē)輛到安全區(qū)域停車(chē),進(jìn)而輔助自動(dòng)駕駛車(chē)輛測(cè)試、運(yùn)營(yíng),從而提高自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的安全性和可靠性,減少了交通事故和人員傷亡,加速自動(dòng)駕駛的落地。 同時(shí)依托遠(yuǎn)程駕駛平臺(tái),可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)自動(dòng)駕駛車(chē)輛狀態(tài)、自動(dòng)駕駛系統(tǒng)狀態(tài)、自動(dòng)駕駛車(chē)隊(duì)運(yùn)營(yíng)效率等內(nèi)容,對(duì)故障做到早發(fā)現(xiàn)早治療,對(duì)懈怠做到早察覺(jué)早鞭策。從而提高自動(dòng)駕駛車(chē)輛運(yùn)行效率、降低運(yùn)營(yíng)成本。 而對(duì)于內(nèi)部開(kāi)發(fā)和運(yùn)營(yíng)來(lái)說(shuō),遠(yuǎn)程駕駛可以為算法開(kāi)發(fā)及驗(yàn)證、數(shù)據(jù)采集及分析,提供極大的便利性?,F(xiàn)場(chǎng)測(cè)試兄弟不再需要凌晨等待家里開(kāi)發(fā)兄弟的測(cè)試指令,家里開(kāi)發(fā)兄弟也不會(huì)因?yàn)槁?lián)系不上現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試兄弟而抓耳撓腮。遠(yuǎn)程駕駛也可以稱(chēng)得上開(kāi)發(fā)和測(cè)試的好兄弟、好幫手。 二、安全作業(yè)領(lǐng)域。 2022年夏天的持續(xù)破紀(jì)錄高溫有目共睹,當(dāng)我們白天在中央空調(diào)底下喝著茶、寫(xiě)著文檔、敲著代碼依舊喊熱的時(shí)候,你可知道下午2點(diǎn)鐘工地中開(kāi)著挖掘機(jī)師傅的感受。高溫可能還可以忍受,但操縱工程機(jī)械在危險(xiǎn)隧道、著火森林等高危環(huán)境施工的時(shí)候,你可知道師傅老婆孩子的感受。 而借助遠(yuǎn)程駕,可以讓師傅們?cè)贫瞬倏v工程機(jī)械工作在抗震救災(zāi)、有毒環(huán)境、危險(xiǎn)隧道、滅火救援、懸崖開(kāi)路、爆炸現(xiàn)場(chǎng)清理等危險(xiǎn)惡劣環(huán)境。不僅可以高效完成施工救援作業(yè),還可以讓師傅們像辦公室白領(lǐng)一樣在工作在舒適、安全的環(huán)境中。 遠(yuǎn)程駕駛架構(gòu) 遠(yuǎn)程駕駛架構(gòu)主要由車(chē)端、艙端、云平臺(tái)和網(wǎng)絡(luò)四部分組成,一個(gè)典型的架構(gòu)如圖2所示。工作時(shí),車(chē)端傳感器的感知數(shù)據(jù)以及車(chē)輛自身狀態(tài)、位姿信息等通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸給艙端顯示系統(tǒng)進(jìn)行顯示和位姿隨動(dòng)。艙端中遠(yuǎn)程駕駛員基于顯示的信息進(jìn)行駕駛決策,并通過(guò)操控方向盤(pán)、油門(mén)踏板、剎車(chē)踏板、擋位等模擬器觸發(fā)駕駛信號(hào),駕駛信號(hào)由云平臺(tái)處理后通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳給車(chē)端。車(chē)端遠(yuǎn)控主機(jī)收到信號(hào)后進(jìn)行控制命令解算,并將解算后的控制命令發(fā)送給車(chē)端執(zhí)行器執(zhí)行,從而實(shí)現(xiàn)一個(gè)完整的遠(yuǎn)控駕駛閉環(huán)過(guò)程。 圖2 遠(yuǎn)程駕駛架構(gòu) 車(chē)端主要包括感知設(shè)備、控制設(shè)備、通信設(shè)備和執(zhí)行設(shè)備等。 (1)當(dāng)前遠(yuǎn)程駕駛系統(tǒng)中感知設(shè)備以攝像頭為主,輔以原車(chē)上的毫米波雷達(dá)、激光雷達(dá)、組合導(dǎo)航等設(shè)備,主要用來(lái)提供車(chē)輛周?chē)h(huán)境的實(shí)時(shí)狀態(tài)信息,給艙端遠(yuǎn)程駕駛員提供一個(gè)良好的駕駛視野。 (2)控制設(shè)備一般指車(chē)上的遠(yuǎn)控主機(jī),主要承擔(dān)兩部分工作。一部分是將云平臺(tái)發(fā)送過(guò)來(lái)的車(chē)輛操縱指令,轉(zhuǎn)化為整車(chē)可使用的線控指令(方向盤(pán)轉(zhuǎn)角、油門(mén)踏板開(kāi)度等);另一部分是用來(lái)將感知設(shè)備采集的感知數(shù)據(jù),以及車(chē)輛自身狀態(tài)、位姿信息進(jìn)行處理打包,發(fā)送給云平臺(tái)??刂圃O(shè)備通常還承擔(dān)自動(dòng)駕駛、遠(yuǎn)控駕駛、有人駕駛模式的切換策略。 (3)通信設(shè)備可以是一個(gè)單獨(dú)的零件,也可以將功能集成在整車(chē)其它控制器中,負(fù)責(zé)的是將車(chē)端的數(shù)據(jù)上傳到云平臺(tái),以及接收云平臺(tái)下發(fā)的數(shù)據(jù)。 (4)執(zhí)行設(shè)備是遠(yuǎn)控操作指令的最終執(zhí)行者,包括線控轉(zhuǎn)向、線控制動(dòng)、線控檔位、車(chē)身喇叭燈光等。 艙端主要包括遠(yuǎn)程駕駛模擬艙、顯示系統(tǒng)、艙端服務(wù)器和備份急停系統(tǒng)等。 (1)遠(yuǎn)程駕駛模擬艙是比較有花頭和搞頭的地方,樸素的方案是將方向盤(pán)、油門(mén)踏板、剎車(chē)踏板、檔桿、信號(hào)采集系統(tǒng)、運(yùn)動(dòng)平臺(tái)等簡(jiǎn)單組成在一起,如圖3左圖所示。富裕一點(diǎn)的方案是在此基礎(chǔ)上加入一些工業(yè)設(shè)計(jì)的考慮,提高舒適性,如圖3右圖所示。奢華一點(diǎn)的方案可能還可以加上六自由度的運(yùn)動(dòng)平臺(tái),增加沉浸式駕駛體驗(yàn)。遠(yuǎn)程駕駛員在駕駛模擬艙可以像真實(shí)開(kāi)車(chē)一樣,操縱各種模擬器。信號(hào)采集系統(tǒng)采集處理后,將物理信號(hào)轉(zhuǎn)換為車(chē)端可匹配的執(zhí)行信號(hào),并打包發(fā)送給艙端服務(wù)器。 圖3 遠(yuǎn)程駕駛艙示意圖(來(lái)源網(wǎng)絡(luò)) (2)顯示系統(tǒng)主要用來(lái)顯示車(chē)端的360°感知數(shù)據(jù)以及車(chē)輛狀態(tài)和姿態(tài)信息,遠(yuǎn)程駕駛員可基于顯示信息進(jìn)行后續(xù)的遠(yuǎn)程駕駛操縱。 (3)艙端服務(wù)器是艙端的大腦。針對(duì)車(chē)端攝像頭的感知數(shù)據(jù),需要艙端服務(wù)器解碼渲染后傳輸?shù)斤@示系統(tǒng)中。同時(shí)為了使顯示方案更友好、遠(yuǎn)程駕駛員觀察視頻更加舒適,還需要對(duì)圖像進(jìn)行去畸變、拼接等處理;遠(yuǎn)程駕駛員的操縱指令也需要艙端服務(wù)器進(jìn)行處理下發(fā)。 (4)備份急停系統(tǒng)使用獨(dú)立的通信鏈路,在主網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)問(wèn)題后,可在緊急情況下將車(chē)輛遠(yuǎn)程停下,提高遠(yuǎn)程駕駛系統(tǒng)的安全性和可靠性。 云平臺(tái)主要承擔(dān)任務(wù)調(diào)度和信息轉(zhuǎn)發(fā)功能。 (1)調(diào)度功能可以實(shí)現(xiàn)一個(gè)遠(yuǎn)程駕駛模擬艙對(duì)多輛車(chē)的遠(yuǎn)程駕駛接管任務(wù),從而大大提升遠(yuǎn)程駕駛的工作效率。云平臺(tái)的各類(lèi)服務(wù)場(chǎng)景可根據(jù)目標(biāo)車(chē)輛的實(shí)際作業(yè)需求進(jìn)行設(shè)計(jì),包含單車(chē)接管、車(chē)隊(duì)調(diào)度中的接管等不同策略。 (2)云平臺(tái)作為應(yīng)用的總?cè)肟?,承接各?lèi)信息回傳和指令下發(fā),需要對(duì)網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量進(jìn)行全方位監(jiān)測(cè),實(shí)時(shí)規(guī)劃為業(yè)務(wù)規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)路徑,提供可靠的保障。 網(wǎng)絡(luò)是基于V2X和5G系統(tǒng)構(gòu)建車(chē)與車(chē)、車(chē)與云平臺(tái)之間的信息傳輸。 作為信息處理主要節(jié)點(diǎn),5G系統(tǒng)基于基站、核心網(wǎng)、MEC 等節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)控制數(shù)據(jù)、狀態(tài)數(shù)據(jù)的傳輸。V2X主要實(shí)現(xiàn)車(chē)與車(chē)之間、車(chē)與路之間感知信息的傳輸。5G R16中對(duì)遠(yuǎn)程駕駛網(wǎng)絡(luò)通信指標(biāo)做了如表1所示要求。 表1 遠(yuǎn)程駕駛通信指標(biāo) 行業(yè)進(jìn)展 一、政策 2022年7月,北京正式開(kāi)放中國(guó)首個(gè)主駕無(wú)人的出行服務(wù)商業(yè)化試點(diǎn)。目前,百度和小馬智行成為首批獲許企業(yè),將在經(jīng)開(kāi)區(qū)核心區(qū)60平方公里范圍內(nèi)投入30輛主駕無(wú)人的車(chē)輛,開(kāi)展常態(tài)化收費(fèi)運(yùn)營(yíng)服務(wù)。 業(yè)內(nèi)一片歡騰,普遍認(rèn)為此舉將自動(dòng)駕駛的商業(yè)化落地推向了新的臺(tái)階。未曾想,重慶、武漢緊隨其后,憋了一個(gè)更大的招:主駕、副駕、后排的安全員全部取消。 2022年8,重慶、武漢兩地政府部門(mén)率先發(fā)布自動(dòng)駕駛?cè)珶o(wú)人商業(yè)化試點(diǎn)政策,并向百度發(fā)放全國(guó)首批無(wú)人化示范運(yùn)營(yíng)資格,允許車(chē)內(nèi)無(wú)安全員的自動(dòng)駕駛車(chē)輛在社會(huì)道路上開(kāi)展商業(yè)化服務(wù)。 當(dāng)業(yè)內(nèi)都在羨慕重慶、武漢兩地居民可以首先享受到全無(wú)人駕駛出行服務(wù)時(shí),都在期望將兩地將成功經(jīng)驗(yàn)推廣至全國(guó)的時(shí)候,交通運(yùn)輸部迅速站出來(lái)又加了點(diǎn)柴火。 2022年8月8日下午,交通運(yùn)輸部在官網(wǎng)發(fā)布了《自動(dòng)駕駛汽車(chē)運(yùn)輸安全服務(wù)指南(試行)》(征求意見(jiàn)稿)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)《指南》)公開(kāi)征求意見(jiàn)的通知?!吨改稀分忻鞔_:從事運(yùn)輸經(jīng)營(yíng)的完全自動(dòng)駕駛汽車(chē)應(yīng)當(dāng)配備遠(yuǎn)程駕駛員或安全員。 至此,遠(yuǎn)程駕駛寫(xiě)進(jìn)了自動(dòng)駕駛官方的要求中,國(guó)內(nèi)轟轟烈烈的全無(wú)人自動(dòng)駕駛也拉開(kāi)了商業(yè)化運(yùn)營(yíng)的序幕?,F(xiàn)在我們來(lái)看下美國(guó)這邊。 2022年4月,美國(guó)加州車(chē)管所(Department of Motor Vehicles,DMV)發(fā)布了最新的自動(dòng)駕駛路測(cè)政策:將允許通過(guò)考核的自動(dòng)駕駛公司開(kāi)啟車(chē)內(nèi)無(wú)人監(jiān)管的道路測(cè)試。DMV同時(shí)也給出了解釋?zhuān)簾o(wú)車(chē)內(nèi)安全員的自動(dòng)駕駛測(cè)試資格將只會(huì)頒發(fā)給產(chǎn)品符合SAE標(biāo)準(zhǔn)L4與 L5資格的公司,并且汽車(chē)能夠嚴(yán)格滿足安全操作需求,否則申請(qǐng)將會(huì)被無(wú)情駁回。 加州車(chē)輛管理局概述了獲取自動(dòng)駕駛許可的必要條件,其中包括抵御網(wǎng)絡(luò)攻擊的適當(dāng)安全措施、雙向通信設(shè)備,以及車(chē)輛不能在某些指定區(qū)域和條件以外自主運(yùn)行等。據(jù)悉,4月2日政策失效后,所有50多家在加州測(cè)試無(wú)人車(chē)的公司中,只有一家提出了測(cè)試純無(wú)人車(chē)的申請(qǐng)。 中美之間關(guān)于自動(dòng)駕駛高地的爭(zhēng)奪,會(huì)愈加緊張和激烈。 二、產(chǎn)品 2021年12月,希迪智駕在2021中部(長(zhǎng)沙)人工智能產(chǎn)業(yè)博覽會(huì)推出行業(yè)內(nèi)首臺(tái)正向開(kāi)發(fā)的遠(yuǎn)程駕駛艙,如圖4所示。遠(yuǎn)程駕駛艙前有3塊顯示屏,從左至右分別顯示著車(chē)輛所在環(huán)境的平面圖,車(chē)輛信息、參數(shù)、精確到經(jīng)緯度的位置,車(chē)輛前后窗的視角,以及360度環(huán)視車(chē)輛周邊的影像。據(jù)稱(chēng),這款遠(yuǎn)程駕駛艙已應(yīng)用于金川井下遠(yuǎn)程遙控礦卡和句容臺(tái)泥的無(wú)人駕駛礦卡。 圖4 希迪智駕開(kāi)發(fā)的遠(yuǎn)程駕駛艙(來(lái)源網(wǎng)絡(luò)) 2022年7月,慧拓發(fā)布遠(yuǎn)程駕駛系統(tǒng)Avatar Driver旗艦版,如圖5所示。該系統(tǒng)配備了符合人體工學(xué)的電動(dòng)自調(diào)式座椅、工業(yè)級(jí)方向盤(pán),靈活開(kāi)合的屏幕和可調(diào)整受力效果的工業(yè)級(jí)踏板。據(jù)稱(chēng),該套系統(tǒng)伴隨其礦山無(wú)人駕駛項(xiàng)目的落地也得到了充分的驗(yàn)證。 圖5 慧拓智能開(kāi)發(fā)的遠(yuǎn)程駕駛艙(來(lái)源網(wǎng)絡(luò)) 可以看到,封閉場(chǎng)景作為率先實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛?cè)珶o(wú)人商業(yè)運(yùn)營(yíng)的場(chǎng)景,已經(jīng)在遠(yuǎn)程駕駛上做了部分有意義的探索工作。隨著開(kāi)放道路全無(wú)人自動(dòng)駕駛的到來(lái),遠(yuǎn)程駕駛也必將迎來(lái)一波技術(shù)和產(chǎn)品的創(chuàng)新。 小 結(jié) 自動(dòng)駕駛?cè)珶o(wú)人的考卷已經(jīng)徐徐展開(kāi),遠(yuǎn)程駕駛的這道“大題”,不知道各家自動(dòng)駕駛公司能得幾分。 |
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來(lái)自: 十一號(hào)組織 > 《11號(hào)線人》