宋志伟:各位领导、各位专家、各位同仁:
大家好!
非常荣幸可以参加本次会议,来分享探讨做无人驾驶方面就空港设备问题。前面各位专家分享了很多机场设备,从电动化、安全性、运营等各方面介绍,以及如何保证它的稳定、效率以及安全运行。
我是做无人驾驶的,我叫宋志伟,是仓擎智能科技创始人。我们在无人驾驶当中就讨论很多的东西,就叫域控制器域,控制器与操作系统本身和无人驾驶和辅助驾驶很重要部分。在这个部分在空港设备里面,空港设备逐渐进行无人化升级会牵扯到域控制器的概念,想借这个机会探讨一下。在空港要求安全性、稳定性、可靠性的地方,怎么可以保证智能车辆跟智能无人车辆在当中进行安全可靠的探讨。
首先介绍一下仓擎的基本情况。仓擎智能主要是做仓到仓的无人驾驶AI技术解决方案提供商,包括机场、港口、厂区、园区都是仓到仓物流当中的重要一环,我们也是从现行场景起步来做。
关于机场我们与威海广泰合作,包括昨天我们也看了牵引车,针对鄂州机场我们入围三款车型无人驾驶。牵引车最近刚刚做好,昨天大家也看了展示,后期我们也会进行更多的测试、运营,让性能会更加的好,功能更加的完善,安全性、可靠性也会非常好。这是昨天的平台车的对接,估计很多都昨天看过了,今天就再回放一下。
当时是模拟的情况,所以每一个对接之后会停留20秒钟的时间然后再继续往前行走,到下一个托盘再继续装卸货往前走。这是转弯,左边是下坡道下去,人没有控制方向盘,后期测试稳定之后就没有驾驶员,因为刚刚开始测试,所以还是有人在里面,但是人在里面是没有进行任何操作。
飞机引导车,我们与刘教授进行了合作,在鄂州机场进行运营测试,前期8月份合肥骆岗机场模拟真实场景,我们做了一些测试。首先,当然是包括无人驾驶基本功能测试,像检测控制运行以及其它各种各样物体都做好检测和避让。当然,还要做业务的测试,最重要的是要引导飞机,在这个机场当中也是用引导车辆模拟。还有交互功能,这当中有红绿灯,发送红绿灯信号,车辆可以通过红绿灯信号知道是停止还是继续前行,还有因人化操作,比如自动跟车、自动绕让等各种各样功能,跟随前车、跟随后车,这些都是自动驾驶的功能,自动绕让再并回原来的直道。模拟后车,后车是飞机,前车根据后车速度调整前车速度,对于引导车来说是非常需要这种功能,需要车端装360度的传感器,能够看到各方向是否有飞机,当然我们也会通过刘老师说V2X模式跟车端合作完成非机行道功能。
小巴车也进行了展览,在合肥的园区运行,我们也是拍了一些视频,给大家看一下。这个可以用于机场也可以用于VIP摆渡,它具有公交的功能,可以在站点自主停车,上来之后可以自主的关门、自主开车,就我们公司来说主要是聚焦在单车智能,V2X这块与合作方合作。单车智能最重要的几个工作就是高精度知道自己在哪里,其实光依赖于北斗等设备都是不行,有人车都是用RGP,其实就是北斗、GPS定位,这些定位大多数都是很好,但是有5-10%是不行的,这种情况下对于无人车是不能接受,无人车一定是100%,所以不能用GRP,所以要用高级定位。另外就是感知功能,路径规划、车辆控制,大家有了任务之后能够沿着最优的路径执行任务。我们也实现了5G远程驾驶,除了自动驾驶之外,我们可以通过远程的驾驶舱通过5G把车放到视频里,传到驾驶仓,驾驶舱有方向盘和刹车、油门,信号是5G信号传到车端,车端再进行改变,无人车是新生事物,如果出现事故可以通过远程驾驶模式把车开到边上。
回到正题,我们要探讨一下空港设备的可靠性和安全性问题,当然这个就牵扯到多方面的问题,包括像陈部长讲的电池的安全性问题、车体安全性问题,对于无人车来说有一个线控安全性问题,线控也是车厂要做的事情,当然还有传感器,无人车或者是智能车也是要装传感器,各种各样传感器,智能车用的最多像摄象头、超声波或者是环卫波,对于无人车还需要使用激光、雷达,传感器也需要有安全性。这一块也不是我们主要工作,不会太多探讨。
当然对于机场还是有调度系统,这要包括安全和稳定的问题。这边主要就是探讨域控制器问题,域控制器要实现自动驾驶功能或者辅助驾驶功能,是由AI算法完成,AI算法要做高精定位,知道在哪里,检测路上各种各样物体,还要做路径规划,这些算法功能是模拟人类智能,所以算法非常的复杂。算法复杂之后要求对域控制器硬件也比原来更好,操作系统也不是简单的PLC就可以解决,所以它需要有完整的操作系统。
为什么叫域控制器?域控制器对于汽车来说是从ECU到DCU,原来都是有很多的电子部件,电子部件现在是越来越多,对于空港设备来说也是有不少,但是这些东西多了之后可靠性、安全性总体运行时就会有问题。所以现在就提出了一个新概念,满足相同功能所有DCU综合在一起变成一个控制器,比如安全,跟安全相关的就用一个控制器控制,对于与车驾相关就一个控制器,或者车体相关,或者对于乘用车智能座舱现在比较流行,智能座舱功能做成一个域控制器。对于智能设备还有辅助驾驶或者是车有自动驾驶,这也是一个单独的域控制器。对于后来以后的车辆就只有大的域控制器,就不再是很多ECU,或者他们部件也在,但是主要的控制算法都是在域控制器下来实现,域控制器就需要计算能力满足,操作系统也需要用比较成熟稳定、空用的操作系统来做。
我们在做自动驾驶的过程当中除了硬件、操作系统,操作系统是比较流行的当然还有其它的,因为它要满足算法非常多。所以一定要使用通用的操作系统,但是从操作系统AI算法中间,其实很少有人提的东西是这中间需要有主间件,或者叫操作内核、基础软件,为什么需要这个东西?对于AI算法来说无人驾驶公司每天研究的东西大家都比较了解,当然后面需要再讲一下怎么可以保证这方面的稳定。操作系统本身也是非常成熟,但是中间这一层很少有人提,可是又很重要,为什么很重要?很少人接触到这个问题,这也是我们专业问题。对于无人车或者智能辅助驾驶来说有非常多的传感器,每一个传感器数据量都非常大,不像原来传感器数据量很小,像摄象头每一针数据都是几兆,至少也得10-20赫兹频率,可能还有很多摄象头,当然也有很多的AI算法,做物品识别、道路标准识别、地上线路识别、高精定位、模拟跟踪等等,当然还有激光雷达等其他传感器算法,最后还需要做传感器融合,这些算法很难像传统软件一样做成一个程序,这是很困难的事情。其实,每一个算法都是一个独立的程序,每一个传感器驱动也是独立程序,这些传感器数据要进行融合,之后要发给每一个AI算法,它就需要大数据高清的时空,而这过程当中数据系统没有很方便功能实现,就需要中间件做。
当前中间件用的比较多是美国ROS,从2007年开始做,2010年出来第一个版本,ROS有几个功能。首先,要实现数据的通信,另外要提供工具,因为你要使用需要工具,另外是实现能够算法,基于这些无人车可以很快跑起来做演示,但是实际商用时就需要根据不同场景需要改进这些算法,因为不是自己写的就比较麻烦。最重要就是他是用别人也是不可控的,就像安卓不让华为用,说不定这个就会变成我们的瓶颈。
因为我们是选择做工业场景、现实场景无人驾驶车辆,现在可以落地的技术已经成熟了,落地的过程需要考虑商用性问题,商用性就需要考虑安全性、可靠性、稳定性问题,而不是做很多现实的测试,这个我们很关心,我们做了自己的内核。就自己做的对标Autokernel,我们的目标就是想解决ROS基本问题,ROS本身就是提供很好的大数据高速通讯,但是也是有问题的。第一个问题就是通讯不算稳定,这是我们使用过程当中发现,其实其它的无人驾驶公司也发现这个问题,但是现在没有其它更好的替代方案,我们自己做了这样一套系统,首先是解决可靠性的问题。第二,我们增加了安全机制,做了数据加密,这样让系统本身会更加的安全,所以他的基本功能基础上加了安全加密。第三,实现实时高速通讯,因为做高速通讯就需要管理这些数据,就做些大数据管理,在管理上又可以进行数据备份,把车端所有数据包括传感器数据、角色数据、B2X、云控平台发布数据都可以做数据备份,另外提供远程监控功能,车端系统都是要跟远程控制平台对接,对接过程当中怎么让车端数据很好的、安全的传输到云端,我们通过Autokernel机制,因为用这个中间件实现远程监控,同时因为5G传输率非常的高,在以后5G时代不仅可以把调度数据传上去,原始传感器数据也可以通过远程监控功能传上去,因为所有数据在这当中都有。
基于这样的Autokerenl我们也会开发工具,可视化工具、数据分析工具,基于这些工具和功能再开发自己的算法,因为Autokernel也是我们自己做的,所以所以算法也都是我们自己做的。
这个系统怎么比ROS好?看一看它的基本原理。ROS本身是有主程序的,跟每一个程序带一个ROS库进行通讯,主程序数据传输时我们都知道,只有一个程序维护所有通讯时就会成为通讯瓶颈,对于Autokernel做成分布式,分布式之后每一个程序都可以做整个数据管理,即使一个程序出现问题,一个程序不是很重要,那么车还是可以继续跑。如果ROS系统主程序出现问题那么整个系统都会瘫痪,会成为一个安全问题。
ROS是没有数据加密功能的,没有什么安全性能,我们也是在通讯过程当中加了加密算法保证数据通讯。另外,我们也做了对比,肯定我们要做测试。纵轴是时间,横轴是数据,从小到大用时非常稳定,微妙的级别就可以完成,对于ROS来说前期还好,数据量小还好,但是数据量大就不好了。后面我们会把Autokernel年底进行发布,我们也邀请软件测评专家对我们的软件进行实际测评,自己测是不算数,希望民航同志可以一起进行探讨。
Autokernel可以用在什么地方?首先可以用在自动驾驶或者是辅助驾驶的域控制器,对于机场无人车都可以使用,辅助驾驶也是可以使用的,比如像平台辅助等级或者是牵引,一般人开摆渡车辆辅助驾驶也是完全可以使用的,其实有些已经使用ROS,有些不适用。另外,其它场景下无人驾驶、辅助驾驶域控制器都是可以使用,像安全座舱域控制器也可以使用,机器人也可以使用,只要牵扯到AI算法都是可以使用,因为域控制器就算AI的软件。
我们主要做两个东西:一个是AI算法,一个是技术软件。AI算法大家了解的比较多,对于机场来说我们觉得最重要的东西就是关于高精定位,车辆必须要知道自己在那里,而不是说像90%的时间是对的,10%的时间不知道了,这个是不行的。这一定是需要有高精地图方式,这个高精地图跟刚才的高精地图不一样,定位地图是属于高精地图一部分,属于静态一部分,这一部分是属于定位。把整个场景做了数据化,就像人眼一样,记住这个场景就可以做定位。我们有一个好处,我们在港口把GPS取下来也可以做定位,像上面有楼房,港口机场比较空旷,比较空旷场景比较小,基于空旷场景高精定位这是去年港口已经运行独创,我们把左边所有小的东西,像地上标识、地上的线都可以检测到,来保证定位的可靠性。
时间的关系就不讲太多了,这是我今天主要大概讲的域控制器和AI算法当中的问题,希望后面有更多的交流,谢谢大家。