株洲算法“驯化”新能源“钢铁兽”

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  • 策划/李支国 侯德怀

    株洲日报全媒体记者/高晓燕

    通讯员/田健潇 王丹

    你知道吗,每天在道路上正常行驶的智能驾驶电动公交车,其实也是个在不断被“驯化”的“钢铁兽”,一直在接受各种“行为矫正”训练。

    智能网联汽车,正在越来越多地进入我们的生活。2018年底开始,长沙湘江新区智慧公交示范线的开放道路上,中车时代电动汽车股份有限公司的12米自动驾驶公交已测试运营至今;无人驾驶微循环巴士,在成都、重庆、宜宾、上海等地批量化运营。

    接入株洲“云脑”,采用株洲算法,这些智能网联汽车变得越来越“通人性”。

    像训练动物一样“驯化”汽车

    什么时候能通过红绿灯?什么位置可以停车?对于智能网联汽车来说,这些都是需要不断去“学习”的行为规范。

    3月27日,坐上长度只有5米的无人驾驶微循环巴士,行驶在长沙湘江新区智慧公交示范线上。

    虽然驾驶室依然有人,但身份已经从“司机”变成了“安全员”。在无人操作的情况下,这台微循环巴士自动调节着方向盘的角度,识别周边情况,在道路上正常开行。

    这是中车电动最新款能实现L4级无人驾驶的智能网联汽车,能够在相对固定的行车区域内,完成高级别自动驾驶,全程无需任何手动操作。

    通过十字路口时,车速相较道路其他车辆明显慢一些。“有很多乘客反应了这个问题。”中车电动旗下长沙中车智驭新能源科技有限公司(以下简称智驭公司)的智能驾驶技术专家周艳辉博士解释,降速是为了保证公共道路行车的安全。

    事实上,感知识别目前仍是智能网联汽车急需解决的瓶颈问题。车辆在道路上行驶,会遇到各种复杂路况,智能驾驶系统能否像人类一样作出有效判断,要过的第一关就是识别。

    比如,跟在洒水车后面开行,智能网联汽车还不能准确判断,洒水车喷出的水雾是软性物体还是硬性物体,是否可以穿过。

    为了解决这些识别难题,测试运营的5年多来,中车电动的技术人员一直在探索各种行车场景,然后将识别、判断和决策的方法,通过软件和算法,形成新的行为规范,“植入”智能网联汽车的大脑,持续更新和“驯化”车辆,能够更加接近人类驾驶行为。

    此前,中车电动的智能驾驶新能源公交车,在通过红绿灯时,无论旁边有无行人和车辆,都会猛踩刹车,乘坐感受不好。

    “那时候车辆侧边没有感测能力,后方感测能力也只有20米至30米远。”周艳辉博士说,这些年通过软硬件以及算法能力的提升,目前在线运营的智能驾驶新能源公交车,左右两边可感范围达到40米,后方可感范围达到50米至80米,可感知能力也从原来的数字信息提升到了图像信息。

    再比如,进站停车。如果站台被社会车辆挤占,导致车辆无法行驶至规定位置,“死脑筋”的智能网联汽车就会“拒绝”开门上下客。通过这些年的不断“驯化”,现在,它已经学会了灵活处置,会在社会车辆前后选择合适位置停车、上下客。

    通过数据和算法,智能网联汽车还能完成更多行为规范。截至目前,中车电动已有6万多辆新能源车辆在全国各地运行,每天都在产生大量的智能感知信息数据。“整体数据量已经到了2PB,相当于839万台手机的存储能力。公司原有的存储器已经不够用了。”周艳辉博士说。

    对数据进行分析,可以产生很多有意思且有用的结果。

    平均每个月,中车电动会向株洲公交公司反馈一次株洲新能源公交车辆的运行数据分析结果,其中包括每个司机的驾驶行为情况,比如有没有猛踩刹车、开门行车等,以及车辆的电耗情况、健康程度等。

    “在驾驶室,司机还可以通过仪表盘看到,同一条线路上前一天所有车辆的电耗情况排名。”智驭公司产品研发部后端开发设计师李祥介绍。

    给智能网联汽车

    “装”上神经网络

    感知、识别和判断决策,是当下所有智能网联汽车企业尚无法彻底解决的难题。

    此前,不少网友在网络上分享所谓的特斯拉道路识别“灵异”行为:明明没有行人和车辆的道路上,特斯拉的车机系统却显示周边有行驶车辆或过路行人。

    周艳辉博士解释,智能网联汽车的识别能力仍在不断提升中,有可能途经一块广告牌,车辆会将广告牌上的人物形象错误地识别为行人。因此,智驭公司这些年来持续进行的技术提升,就是在完善车辆的感知识别能力。技术人员要找出每一种可能出现的路况信息,“教会”智能网联汽车如何操作。

    变得更“聪明”的方法,是海量信息的导入和学习能力。在周艳辉博士看来,智能网联汽车未来都需要接入大模型能力。正如ChatGPT是语言领域的大模型,智能网联汽车领域也有自己的大模型。

    但目前看来,接入大模型尚需时日。此前,中车电动与合作伙伴就此问题进行过技术探讨,发现硬件制造能力暂时还无法跟上技术设想。

    不能整体提升,就逐个环节、逐个板块去解决。为此,今年智驭公司将重点放在智能网联汽车的判断决策环节,将通过算法升级为车辆装上“神经网络”。

    这就好比,原来为车辆“植入”的行为规范,是一个个明确的项点,如果数据指标稍有变化,智能网联汽车就又不懂了。加入神经网络后,在点到点的数据区间产生的变化,车辆都可以更加自主且智能地理解,并且给出更准确的行为判断。

    从卖装备

    到智能化整体解决方案

    通过多年的技术储备,中车电动已经实现了向高价值市场的跃迁,从原来单纯的装备制造商,转型为城市绿色交通全生命周期解决方案服务商。去年11月以来,中车电动已相继与沧州、成都、吐鲁番等地分别签订了千万元以上的智慧公交项目订单。

    智能网联的装备,也不仅仅是新能源公交车。按照智驭公司的最近规划,该公司正在打造数字“零碳”城市交通13520架构,用一个统一的数字“零碳”城市云脑,统领整个城市聪明的路、智能的车和综合能源站等三大新能源新基建,构建智慧公交、智慧物流、智慧环卫、智慧重卡、城乡客货邮等五大应用场景,实现数字、产业两大效益,打造真正的城市“零碳”交通体系。

    以智慧物流为例。智驭公司打造的智慧物流平台,让货主、司机、城配公司、服务商等各方信息高效衔接,覆盖了“车辆租赁、车货信息撮合、车后服务保障”全业务流程,贯通“人、车、货、仓、路”等产业链,实现了从“分散”到“集中”,从资源“无序闲置”到“合理调度”的创新演变。目前,智慧物流平台已经在长沙、衡阳、怀化等多地开通运营。

    以长沙为例,上线两年多来,智慧物流平台已接入城配、车辆服务等公司61家,司机4910名,车辆4758辆,每天的订单量保持在七八十单左右。

    在更多的智能网联应用领域,也能看到株洲企业的身影。

    最近,中央广播电视总台财经节目中心推出的大型纪录片《能源浪潮》,专门报道了国家能源集团陕西神延煤炭西湾露天煤矿中的“天工”矿卡无人驾驶系统。

    中车株洲所研制的矿卡无人驾驶系统,包括车载无人驾驶、无人运输作业智能管理、“车——地——中心”传输、协同作业管理4个主要系统,可有效解决多尘环境障碍物感知、非铺装路面障碍物感知、非结构化道路路径规划、不平路面横纵向联合控制、多车协同调度等矿卡无人驾驶难题,在确保安全、高效、节能的前提下,实现最小化成本、最大化作业效率。

    目前,西湾露天煤矿的31辆矿卡均已实现了无人驾驶。工作人员不再深入矿山工作,只需在无人驾驶管控平台像玩游戏一样操控指挥,就能让繁忙的车队井然有序运转起来。

    中车株洲所针对重卡车辆研发的另一套“天行”系统,也能够通过自适应行车调度算法和AI智能诊断等技术,提供设备状态监测与故障诊断、运营状态管理与指标分析、能耗统计和预测、行车组织智能调度等功能,实现运营组织化、调度智能化、监控数字化,降低企业运营成本。

    可以预见,株洲“云脑”和株洲算法,未来还将为智能驾驶领域带来更多惊喜。

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