同濟(jì)杜豫川:當(dāng)自動泊車遇上智慧設(shè)施
2017年9月24日,中國電動汽車百人會·常州論壇聚焦探討未來的交通體系與出行方式,具體討論新技術(shù)如何應(yīng)用于出行及交通;交通體系的重構(gòu)需要哪些政策與法律法規(guī)調(diào)整;汽車產(chǎn)業(yè)如何適應(yīng)這些新變革。
同濟(jì)大學(xué)交通運(yùn)輸工程學(xué)院副院長杜豫川在論壇上發(fā)表演講,內(nèi)容實(shí)錄如下:
各位領(lǐng)導(dǎo),各位嘉賓,大家下午好!很高興有這個機(jī)會參加電動汽車百人會的論壇,因?yàn)槲冶救耸歉阒悄芙煌ǖ?,很少參加汽車的論壇并做發(fā)言。這次給大家?guī)砹艘粋€報告的題目是“當(dāng)自動泊車遇上智慧設(shè)施”。
實(shí)際上我們這個具像的應(yīng)用是有它特定的場所的,因?yàn)槲冶救俗鼋煌ü芾?,很長時間接觸的是停車管理。停車這個痛點(diǎn),在我們很多人的日常生活中都碰到過,比如說,第一種情況,由于我們駕駛技術(shù)的原因,車位很難停,來來回回倒了很多把進(jìn)不去;第二種情況,現(xiàn)在停車位很緊張,我們有時候去機(jī)場,或者去開一個會,半天找不到車位,航班已經(jīng)到了或者開會時間已經(jīng)開始了,我們在停車場里繞來繞去卻找不到車位,好不容易找到了還有可能去搶車位,因?yàn)槲覀兛吹搅?,另外一輛車也看到了,大家就搶起來了。第三種情況,進(jìn)出通道很擁堵,因?yàn)槲覀兊能嚩际菬o序地在車庫里面運(yùn)行,因?yàn)檐囀侨碎_的,人的智能程度很高的。我們想讓車逐漸學(xué)習(xí)并達(dá)到智能的程度,但是我們?nèi)粘I钪薪?jīng)常感受到,智能的人開著車在車庫里也是互不相讓的。
還有一個問題,我們停車最后一公里的服務(wù)水平很低。這張圖是我們同濟(jì)大學(xué)的停車地圖,在這塊長不到1公里、短只有800米的方塊地圖上,我們的停車資源主要聚集于一個邊角,就是西南角和東南角。而我們的主停車場有1000個車位卻經(jīng)常有很多余位。西北角經(jīng)常有車亂停,因?yàn)闉榱俗詈?公里的舒適會放棄有車位的地方,到自己最方便的角落去。停車資源的不均衡,就帶來了我們最后一公里停車的服務(wù)水平實(shí)際是比較低下的。
在自動駕駛路線圖里面,在L2的時候就已經(jīng)有輔助泊車的功能了,但是我們在L4的時候還有代客泊車的功能。我們認(rèn)為這是兩個不同的層次,第一個層次可能關(guān)注在車位邊上幫助你怎么能夠進(jìn)入這個車位,就是說我駕駛技術(shù)不好怎么去解決;在L4的時候可能在更大的全局去解決停車問題。在歐盟、日本、以及中國的自動駕駛路線圖中,這兩個層次都是有區(qū)分的。
一個技術(shù)路線就是車很聰明,當(dāng)然他是有代價的,車上要有非常多的傳感器,同時我們也需要有高精度地圖存在,需要車載終端的一些非常實(shí)用的技術(shù)。
另外一條路是我們的設(shè)施也可以智能化。當(dāng)我們的設(shè)施比較智能化的時候,我們可以通過設(shè)施的主動關(guān)聯(lián)和環(huán)境感知,加上適當(dāng)?shù)耐ㄓ嵐δ?,就可以完成停車的一些管理工作。?shí)際上我們?yōu)槭裁淳劢褂谕\噲鲎鲞@個工作呢?因?yàn)槲覀兏杏X到停車場里面的一些功能,用設(shè)施端站在系統(tǒng)的角度去做可能更為適合,比如我們的車位分配問題。因?yàn)槲覀兺\嚨臅r候會有好的車位和壞的車位的問題,系統(tǒng)解決車位的問題可能是更優(yōu)的。還有路徑規(guī)劃問題,很多大型停車場,規(guī)劃的是單向循環(huán)的路徑,雖然你可能會繞路,但是系統(tǒng)運(yùn)行是優(yōu)化的。但是我們?nèi)巳ラ_的時候,特別是熟悉的時候,經(jīng)常會違反單行的規(guī)則,因?yàn)橛袝r候他知道哪個地方近。自動駕駛的車聰明了以后也會有一些其他的自發(fā)過程。因此,在整個停車場里面采取適當(dāng)?shù)目刂撇呗詼p少沖突,用停車場端去做可能也是更優(yōu)的途徑。
整車智能化是各大車廠都在做的路徑,放在我們小的應(yīng)用上,聚焦停車場環(huán)境中,就可能會出現(xiàn)沖突,這個時候誰去解決?因?yàn)槲覀兛赡芎茈y形成行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。如果就一個車位,我前面一個車、后面一個車都要去停,卡在那兒的時候,誰去解決呢?如果這兩個車都足夠聰明,他們有可能就會卡死在這兒。當(dāng)然你也可以給這兩個車設(shè)置一個剪刀石頭布的過程,猜拳贏的去停車。實(shí)際上人性格有差別,有些人說我讓他吧,就找其他的車位了,有的人的性格可能永遠(yuǎn)僵持下去了。所以以車為主導(dǎo)的這樣一個具像的應(yīng)用環(huán)境里面,可能會有一些問題。
以場端為主導(dǎo),我們就可以用系統(tǒng)分配的角度去集群控制。在停車場這個環(huán)境里面非常的有優(yōu)勢,因?yàn)橥\噲龅霓D(zhuǎn)角非常多,經(jīng)??吹接行┩\噲?,人去駕駛的時候都感覺到無法完全感知一些轉(zhuǎn)角對向的車輛。如果場端加強(qiáng)了這樣的感知以后,就可以做到超視距的感知,這個角是看不到的,但是可以通過場端安裝的傳感器看到這個情況。另外,車端的改造會非常少,甚至一些普通的車輛達(dá)到一定的電控水平或底盤控制水平后,就可以在特定停車場里面達(dá)到自動駕駛的功能,當(dāng)然我們的效率可能會更高,因?yàn)橛姓麄€場端動態(tài)控制。
我們也做了一些思考,就是怎么去完成這樣一個工作。停車場端的配備會有一些升級,我們高精度的定位感知設(shè)備,我們的視頻傳感設(shè)備,都會在場端進(jìn)行安裝。通訊互聯(lián)也是一個設(shè)備,當(dāng)然這個手段非常多,我們也嘗試過WIFI和5G的手段。車位探測也是一個傳感手段,因?yàn)槲覀円肋@個車位有沒有車、分配哪個車位給誰用,有些情況下我們會把某些車位控制起來,讓預(yù)約的車輛去用。我們會有一個云平臺做地圖規(guī)劃,車輛配備一些標(biāo)配的功能,在極簡的情況下可以只增加互聯(lián)裝置。建議車輛還是要有一些簡單的傳感裝置,包括一些類似于倒車?yán)走_(dá)這樣比較便宜的傳感設(shè)備,可以在低速的時候?qū)崿F(xiàn)緊急制動。
我們這次的示范工程主要是用了一個室內(nèi)定位的技術(shù)UWB技術(shù),實(shí)驗(yàn)主體是在室內(nèi)場所進(jìn)行的,小部分是放到了室外場所,所以我們用了一個室內(nèi)定位的技術(shù)。UWB技術(shù)在低速情況下能實(shí)現(xiàn)高頻和高精度的定位,能夠?qū)囕v整個輪廓進(jìn)行估計。
車位的探測、保護(hù)和控制功能,也是我們停車場景里面必須要做的,因?yàn)槟阋堰@個車分配到那個車位去,這個車位要做保護(hù),不能被其他的車輛所占用。
第三個,通信。通信實(shí)際上我們嘗試了兩種,7月的時候上汽和華為一起展示了一個5G的應(yīng)用,浦東的控制場就可以直接遙控在同濟(jì)大學(xué)內(nèi)部的一輛車進(jìn)行全景的駕駛。在通訊足夠可靠,低延時、高可靠的情況下就沒有大的難度了。目前小的停車場加裝工業(yè)級的WIFI也可以覆蓋。我們跑的這部車,可以說是一個遙控車輛。需要注意的是,我們需要一個集群控制的方法。在第一個項(xiàng)目里面采用類似于軌道網(wǎng)的閉塞區(qū)間控制的方法。因?yàn)槲覀円WC足夠的安全,把不同的區(qū)段用閉塞區(qū)間的思路做封閉,車輛在停車場內(nèi)移動,對整體的運(yùn)行做了一個集群性的控制,努力實(shí)現(xiàn)感知和思考。集成控制就是一個思考,最后車端控制它,實(shí)現(xiàn)這樣一個動作。
最后一點(diǎn),如果這個技術(shù)應(yīng)用以后,其實(shí)他在土建方面可能也會有一個比較大的變革,我們的停車場可能會重構(gòu),因?yàn)槲覀儸F(xiàn)在停車場建設(shè)可能考慮人在里面走,未來的應(yīng)用中人就不需要去停車場了,停車場整個構(gòu)架和整個車位的設(shè)計都會出現(xiàn)一個重構(gòu)。大家不知道有沒有這個概念,我們一部車的停車面積大概是15平米,但是我們大部分的停車場,車位和停車場的平均面積大概是35—40平米,因?yàn)槲覀冇泻芏嗟胤揭o車做一些通道,還有我們?nèi)艘舷拢懈蟮目臻g拿出來。如果把停車場整個做成自動控制進(jìn)行存儲的話,可以省去大量的空間。如果能做到這樣一個重構(gòu),我們可以進(jìn)一步的提升我們的停車?yán)妹娣e,這個在寸土寸金的市中心價值非常大。
簡單看一下,這個是我們最近在和上海汽車城的創(chuàng)新港以及上汽、威馬汽車一起做的實(shí)驗(yàn)。我們在創(chuàng)新港做了這樣的實(shí)驗(yàn)場景,包括場區(qū)一圈的道路及停車場里面的20幾個停車位。我們期望未來在園區(qū)的會議中心,啟動你的APP,這個車輛就會在設(shè)施主導(dǎo)的控制下面,駛?cè)胛覀兎峙涞耐\囄蝗ァ?/p>
未來的應(yīng)用可能還會有一些想象空間,也許在機(jī)場,在購物中心,未來你就不用再深入到停車場里面去了,只需要在機(jī)場的出發(fā)層或者購物中心的大門口停下車以后,點(diǎn)擊你的APP,車輛就會自動去尋找你的車位,這是一種VIP式的待遇。我們還可以跟我們的共享汽車做一個聯(lián)合,因?yàn)楣蚕砥嚨某潆?,包括它的一些車輛調(diào)度,小區(qū)域的車輛調(diào)度,也需要一些短距離的移動。當(dāng)然還有可能是我們對停車場進(jìn)行一個改造,使停車設(shè)施的利用率更大,也許我們可以讓這個車輛在短距離的地方自動把貨接回來。
我就用比較短的時間報告一下我們最近做的一些工作。謝謝大家!
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