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同济杜豫川:当自动泊车遇上智慧设施

2017-09-24 作者:鑫鑫 来源:中国客车网
  移动互联网、人工智能、大数据、云计算等新一代技术在汽车和交通领域的应用正在深度推动交通体系与出行方式变革,促进了新业态成长,并呼唤相关政策、法律、标准等的调整。

  2017年9月24日,中国电动汽车百人会·常州论坛聚焦探讨未来的交通体系与出行方式,具体讨论新技术如何应用于出行及交通;交通体系的重构需要哪些政策与法律法规调整;汽车产业如何适应这些新变革。

  同济大学交通运输工程学院副院长杜豫川在论坛上发表演讲,内容实录如下:

  各位领导,各位嘉宾,大家下午好!很高兴有这个机会参加电动汽车百人会的论坛,因为我本人是搞智能交通的,很少参加汽车的论坛并做发言。这次给大家带来了一个报告的题目是“当自动泊车遇上智慧设施”。

  实际上我们这个具像的应用是有它特定的场所的,因为我本人做交通管理,很长时间接触的是停车管理。停车这个痛点,在我们很多人的日常生活中都碰到过,比如说,第一种情况,由于我们驾驶技术的原因,车位很难停,来来回回倒了很多把进不去;第二种情况,现在停车位很紧张,我们有时候去机场,或者去开一个会,半天找不到车位,航班已经到了或者开会时间已经开始了,我们在停车场里绕来绕去却找不到车位,好不容易找到了还有可能去抢车位,因为我们看到了,另外一辆车也看到了,大家就抢起来了。第三种情况,进出通道很拥堵,因为我们的车都是无序地在车库里面运行,因为车是人开的,人的智能程度很高的。我们想让车逐渐学习并达到智能的程度,但是我们日常生活中经常感受到,智能的人开着车在车库里也是互不相让的。

  还有一个问题,我们停车最后一公里的服务水平很低。这张图是我们同济大学的停车地图,在这块长不到1公里、短只有800米的方块地图上,我们的停车资源主要聚集于一个边角,就是西南角和东南角。而我们的主停车场有1000个车位却经常有很多余位。西北角经常有车乱停,因为为了最后1公里的舒适会放弃有车位的地方,到自己最方便的角落去。停车资源的不均衡,就带来了我们最后一公里停车的服务水平实际是比较低下的。

  在自动驾驶路线图里面,在L2的时候就已经有辅助泊车的功能了,但是我们在L4的时候还有代客泊车的功能。我们认为这是两个不同的层次,第一个层次可能关注在车位边上帮助你怎么能够进入这个车位,就是说我驾驶技术不好怎么去解决;在L4的时候可能在更大的全局去解决停车问题。在欧盟、日本、以及中国的自动驾驶路线图中,这两个层次都是有区分的。

  一个技术路线就是车很聪明,当然他是有代价的,车上要有非常多的传感器,同时我们也需要有高精度地图存在,需要车载终端的一些非常实用的技术。

  另外一条路是我们的设施也可以智能化。当我们的设施比较智能化的时候,我们可以通过设施的主动关联和环境感知,加上适当的通讯功能,就可以完成停车的一些管理工作。实际上我们为什么聚焦于停车场做这个工作呢?因为我们感觉到停车场里面的一些功能,用设施端站在系统的角度去做可能更为适合,比如我们的车位分配问题。因为我们停车的时候会有好的车位和坏的车位的问题,系统解决车位的问题可能是更优的。还有路径规划问题,很多大型停车场,规划的是单向循环的路径,虽然你可能会绕路,但是系统运行是优化的。但是我们人去开的时候,特别是熟悉的时候,经常会违反单行的规则,因为有时候他知道哪个地方近。自动驾驶的车聪明了以后也会有一些其他的自发过程。因此,在整个停车场里面采取适当的控制策略减少冲突,用停车场端去做可能也是更优的途径。

  整车智能化是各大车厂都在做的路径,放在我们小的应用上,聚焦停车场环境中,就可能会出现冲突,这个时候谁去解决?因为我们可能很难形成行业标准。如果就一个车位,我前面一个车、后面一个车都要去停,卡在那儿的时候,谁去解决呢?如果这两个车都足够聪明,他们有可能就会卡死在这儿。当然你也可以给这两个车设置一个剪刀石头布的过程,猜拳赢的去停车。实际上人性格有差别,有些人说我让他吧,就找其他的车位了,有的人的性格可能永远僵持下去了。所以以车为主导的这样一个具像的应用环境里面,可能会有一些问题。

  以场端为主导,我们就可以用系统分配的角度去集群控制。在停车场这个环境里面非常的有优势,因为停车场的转角非常多,经常看到有些停车场,人去驾驶的时候都感觉到无法完全感知一些转角对向的车辆。如果场端加强了这样的感知以后,就可以做到超视距的感知,这个角是看不到的,但是可以通过场端安装的传感器看到这个情况。另外,车端的改造会非常少,甚至一些普通的车辆达到一定的电控水平或底盘控制水平后,就可以在特定停车场里面达到自动驾驶的功能,当然我们的效率可能会更高,因为有整个场端动态控制。

  我们也做了一些思考,就是怎么去完成这样一个工作。停车场端的配备会有一些升级,我们高精度的定位感知设备,我们的视频传感设备,都会在场端进行安装。通讯互联也是一个设备,当然这个手段非常多,我们也尝试过WIFI和5G的手段。车位探测也是一个传感手段,因为我们要知道这个车位有没有车、分配哪个车位给谁用,有些情况下我们会把某些车位控制起来,让预约的车辆去用。我们会有一个云平台做地图规划,车辆配备一些标配的功能,在极简的情况下可以只增加互联装置。建议车辆还是要有一些简单的传感装置,包括一些类似于倒车雷达这样比较便宜的传感设备,可以在低速的时候实现紧急制动。

  我们这次的示范工程主要是用了一个室内定位的技术UWB技术,实验主体是在室内场所进行的,小部分是放到了室外场所,所以我们用了一个室内定位的技术。UWB技术在低速情况下能实现高频和高精度的定位,能够对车辆整个轮廓进行估计。

  车位的探测、保护和控制功能,也是我们停车场景里面必须要做的,因为你要把这个车分配到那个车位去,这个车位要做保护,不能被其他的车辆所占用。

  第三个,通信。通信实际上我们尝试了两种,7月的时候上汽和华为一起展示了一个5G的应用,浦东的控制场就可以直接遥控在同济大学内部的一辆车进行全景的驾驶。在通讯足够可靠,低延时、高可靠的情况下就没有大的难度了。目前小的停车场加装工业级的WIFI也可以覆盖。我们跑的这部车,可以说是一个遥控车辆。需要注意的是,我们需要一个集群控制的方法。在第一个项目里面采用类似于轨道网的闭塞区间控制的方法。因为我们要保证足够的安全,把不同的区段用闭塞区间的思路做封闭,车辆在停车场内移动,对整体的运行做了一个集群性的控制,努力实现感知和思考。集成控制就是一个思考,最后车端控制它,实现这样一个动作。

  最后一点,如果这个技术应用以后,其实他在土建方面可能也会有一个比较大的变革,我们的停车场可能会重构,因为我们现在停车场建设可能考虑人在里面走,未来的应用中人就不需要去停车场了,停车场整个构架和整个车位的设计都会出现一个重构。大家不知道有没有这个概念,我们一部车的停车面积大概是15平米,但是我们大部分的停车场,车位和停车场的平均面积大概是35—40平米,因为我们有很多地方要给车做一些通道,还有我们人要上下,要有更大的空间拿出来。如果把停车场整个做成自动控制进行存储的话,可以省去大量的空间。如果能做到这样一个重构,我们可以进一步的提升我们的停车利用面积,这个在寸土寸金的市中心价值非常大。

  简单看一下,这个是我们最近在和上海汽车城的创新港以及上汽、威马汽车一起做的实验。我们在创新港做了这样的实验场景,包括场区一圈的道路及停车场里面的20几个停车位。我们期望未来在园区的会议中心,启动你的APP,这个车辆就会在设施主导的控制下面,驶入我们分配的停车位去。

  未来的应用可能还会有一些想象空间,也许在机场,在购物中心,未来你就不用再深入到停车场里面去了,只需要在机场的出发层或者购物中心的大门口停下车以后,点击你的APP,车辆就会自动去寻找你的车位,这是一种VIP式的待遇。我们还可以跟我们的共享汽车做一个联合,因为共享汽车的充电,包括它的一些车辆调度,小区域的车辆调度,也需要一些短距离的移动。当然还有可能是我们对停车场进行一个改造,使停车设施的利用率更大,也许我们可以让这个车辆在短距离的地方自动把货接回来。

  我就用比较短的时间报告一下我们最近做的一些工作。谢谢大家!

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