搶占智能交通前沿技術(shù)制高點(diǎn) 智能車輛車路協(xié)同感知與控制技術(shù)

2020-09-17 09:33:46來源：鳳凰網(wǎng)綜合  

交通是連接城市的重要紐帶，是現(xiàn)代工業(yè)社會(huì)的基礎(chǔ)之一，對(duì)我們的生活有著重要的影響，隨著人工智能、5G等新一代信息技術(shù)的快速發(fā)展，交通系統(tǒng)已成為一個(gè)復(fù)雜系統(tǒng)，當(dāng)前城市出現(xiàn)的交通擁堵、事故高發(fā)、環(huán)境污染等問題，單從道路或車輛的角度考慮，已無法較好的解決。

北京航空航天大學(xué)余貴珍教授團(tuán)隊(duì)長(zhǎng)期致力于智能車輛、車路協(xié)同等領(lǐng)域的研究，提出了基于淺度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的障礙物實(shí)時(shí)高精度檢測(cè)算法，研發(fā)了基于單目視覺的感知系統(tǒng)和基于相機(jī)、毫米波雷達(dá)和激光雷達(dá)多傳感器融合感知系統(tǒng)，帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)率先開展了基于5G的露天礦區(qū)無人駕駛運(yùn)輸解決方案的研究。

團(tuán)隊(duì)針對(duì)礦區(qū)運(yùn)輸作業(yè)重大需求和礦區(qū)環(huán)境復(fù)雜、車輛控制難等問題，提出封閉區(qū)域無人駕駛率先規(guī)模化應(yīng)用的思路，并創(chuàng)立了同時(shí)孵化了北京踏歌智行科技有限公司，攻克了礦區(qū)環(huán)境感知融合技術(shù)、動(dòng)態(tài)路徑規(guī)劃技術(shù)、V2X協(xié)同交互技術(shù)、平臺(tái)智能調(diào)度技術(shù)和車輛縱橫向精準(zhǔn)控制技術(shù)及核心算法，推出了端-邊-云架構(gòu)的露天礦區(qū)無人運(yùn)輸整體系統(tǒng)解決方案，該方案已經(jīng)在包頭白云鄂博鐵礦、霍林河露天煤礦、鄂爾多斯(行情600295,診股)露天礦規(guī)模化應(yīng)用，推動(dòng)了中國(guó)礦卡無人駕駛及智慧礦山的發(fā)展。

針對(duì)城軌列車前向環(huán)境自主感知需求，與交控科技股份有限公司合作攻克了軌道交通中遠(yuǎn)距離目標(biāo)難以感知，復(fù)雜環(huán)境下感知可靠性不高等難題，研制出了列車前向障礙物檢測(cè)系統(tǒng)，并在多地多條地鐵線路中開展了應(yīng)用。

相關(guān)成果獲中國(guó)智能交通協(xié)會(huì)科技二等獎(jiǎng)和國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)，為中國(guó)率先搶占智能交通前沿技術(shù)制高點(diǎn)，早日實(shí)現(xiàn)智能交通奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

鳳凰網(wǎng)：什么是智能交通？智能交通將給我們的生活帶來哪些意想不到的驚喜與改變？

北京航空航天大學(xué)教授余貴珍：所謂智能交通，就是利用先進(jìn)的數(shù)據(jù)通訊技術(shù)、信息技術(shù)、感知技術(shù)和控制技術(shù)，對(duì)傳統(tǒng)交通管理系統(tǒng)進(jìn)行改造，以建立起一種大范圍、實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、高效的綜合交通運(yùn)輸管理系統(tǒng)，如自動(dòng)駕駛車輛、高速不停車收費(fèi)、智能停車場(chǎng)等，都屬于智能交通范疇。

目前智能交通已深入我們的生活，并提供了更為便利的服務(wù)。如大家所熟知地自動(dòng)駕駛出租車，已經(jīng)在部分城市開始運(yùn)營(yíng)服務(wù)了，此外，智能交通也在慢慢地改變一些大家不太熟知的領(lǐng)域，比如我們現(xiàn)在做的礦區(qū)自動(dòng)駕駛也是智能交通的一部分，通過自動(dòng)駕駛，未來的礦區(qū)運(yùn)輸將逐漸實(shí)現(xiàn)無人化。

鳳凰網(wǎng)：智能車輛車路協(xié)同感知與控制技術(shù)作為智能交通領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，解決了哪些頻繁困擾交通領(lǐng)域的頑疾？

余貴珍：首先可解決車輛行駛安全不足的問題。現(xiàn)階段自動(dòng)駕駛車輛主要采用在車上搭載多種類型傳感器，但由于車載傳感器存在感知能力有限, 感知距離不足, 易受障礙物遮擋的問題, 不能實(shí)現(xiàn)對(duì)周圍環(huán)境的全方位、超視距感知。然而由于路側(cè)傳感器安裝在高處, 它有比車載傳感器更開闊的視野, 感知距離也相對(duì)較大。將路側(cè)感知的信息通過無線發(fā)送給周邊車輛，結(jié)合多源冗余信息，可進(jìn)一步提高車輛感知的精度和魯棒性。

此外可解決智能車輛成本較高，推廣難度大的問題。有了路側(cè)傳感器的加入, 部分感知和控制任務(wù)可交給路側(cè)傳感器，單車的感知和控制對(duì)傳感器需求將有所減少，從而降低車輛的成本，有利于自動(dòng)駕駛的落地和推廣。

鳳凰網(wǎng)： 智能車輛車路協(xié)同感知與控制技術(shù)的研究目前取得了哪些顯著的成果？在哪些行業(yè)中得到了應(yīng)用？

余貴珍：我們團(tuán)隊(duì)提出了路車多傳感器主動(dòng)融合的超視距感知技術(shù)。以路側(cè)和車載兩個(gè)維度的感知數(shù)據(jù)為依據(jù)，進(jìn)行多源異構(gòu)數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)重組和特征提取，實(shí)現(xiàn)超視距障礙物檢測(cè)與行車風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)。

此外，我們團(tuán)隊(duì)提出了智能決策與協(xié)同控制技術(shù)。基于車端的自身感知信息進(jìn)行主動(dòng)行為決策與控制，同時(shí)聯(lián)合路側(cè)感知信息，進(jìn)行路車分層彌補(bǔ)和冗余協(xié)同控制，從而實(shí)現(xiàn)了編組調(diào)度與隊(duì)列協(xié)同控制等。

目前研發(fā)的車路協(xié)同感知與控制技術(shù)已在礦區(qū)等封閉區(qū)域無人駕駛運(yùn)輸系統(tǒng)中進(jìn)行了實(shí)車應(yīng)用，有效的提升了礦區(qū)運(yùn)輸作業(yè)效率及安全。

鳳凰網(wǎng)： 針對(duì)路面及軌道車輛復(fù)雜環(huán)境感知和駕駛行為監(jiān)測(cè)的難題，團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了基于淺度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的障礙物實(shí)時(shí)高精度檢測(cè)算法，目前團(tuán)隊(duì)研究成果已開展了產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，這是團(tuán)隊(duì)多年來對(duì)技術(shù)精益求精的結(jié)果嗎？

余貴珍：是的。我們團(tuán)隊(duì)長(zhǎng)期以來一直專注于車輛的智能感知及控制技術(shù)研究，在進(jìn)行軌道車輛的環(huán)境感知研究之前，我們團(tuán)隊(duì)已經(jīng)積累了大量的理論基礎(chǔ)及開發(fā)經(jīng)驗(yàn)。在進(jìn)行軌道車輛的環(huán)境感知研究過程中，我們結(jié)合軌道車輛的特性，對(duì)開發(fā)的算法進(jìn)行反復(fù)打磨，并與合作伙伴一起在實(shí)際場(chǎng)景中進(jìn)行反復(fù)測(cè)試，在實(shí)踐中不斷地發(fā)現(xiàn)問題，解決問題。

鳳凰網(wǎng)： 針對(duì)礦區(qū)無人駕駛重大需求和礦區(qū)復(fù)雜環(huán)境車輛控制難點(diǎn)，團(tuán)隊(duì)提出了封閉區(qū)域無人駕駛率先規(guī)模化應(yīng)用的思路，幫助礦區(qū)解決了哪些經(jīng)營(yíng)難點(diǎn)？

余貴珍：我們團(tuán)隊(duì)以大型無人礦卡作為切入點(diǎn)，研發(fā)出了礦山無人駕駛運(yùn)輸系統(tǒng)，有效的解決了礦區(qū)運(yùn)輸事故頻發(fā)、招工難、運(yùn)輸效率低等痛點(diǎn)，現(xiàn)階段我們的成果已經(jīng)在多個(gè)煤礦進(jìn)行了實(shí)車應(yīng)用，得到了礦區(qū)經(jīng)營(yíng)者的高度認(rèn)可。

鳳凰網(wǎng)： 團(tuán)隊(duì)攻克了礦區(qū)環(huán)境感知融合技術(shù)、動(dòng)態(tài)路徑規(guī)劃技術(shù)、V2X協(xié)同交互技術(shù)、平臺(tái)智能調(diào)度技術(shù)和車輛縱橫向精準(zhǔn)控制技術(shù)及核心算法，推出了端-邊-云架構(gòu)的露天礦區(qū)無人運(yùn)輸整體系統(tǒng)解決方案，并在國(guó)內(nèi)多個(gè)鐵礦煤礦規(guī)模化應(yīng)用，取得今日這樣的成果除了憑借平時(shí)對(duì)技術(shù)的積累還依靠了什么？

余貴珍：技術(shù)是我們團(tuán)隊(duì)的基礎(chǔ)，除了技術(shù)以外，我們還注重于了解挖掘行業(yè)的需求，我們的技術(shù)人員大部分都扎根于礦區(qū)進(jìn)行測(cè)試和研發(fā)，在真實(shí)環(huán)境下才能更充分的了解這個(gè)行業(yè)，因此在開發(fā)的過程中才能思考的更全面，考慮的更細(xì)致。同時(shí)，我們也注重于合作，我們聯(lián)合了合作伙伴，匯聚產(chǎn)業(yè)鏈上下游力量，通過合作的方式共同打造智慧礦山。

鳳凰網(wǎng)：您在進(jìn)行智能車輛車路協(xié)同感知與控制技術(shù)的研究期間，政府部門給予了您們什么樣的支持和幫助？

余貴珍：在我們研究及開發(fā)的過程中，得到了北京市委、市政府及市科委的大力支持。前面所說的地鐵列車的障礙物檢測(cè)應(yīng)用就是在北京市科委的組織下，在市基金-軌道交通聯(lián)合基金項(xiàng)目支持下，我們與軌道交通信號(hào)解決方案公司交控科技深度合作的研究產(chǎn)物。

此外，近幾年，我們獲得了多項(xiàng)北京市科委的項(xiàng)目支持，一方面，項(xiàng)目的支撐給我們提供了必要的經(jīng)費(fèi)支持，給我們的科研團(tuán)隊(duì)提供了必要的設(shè)備保障；另一方面，北京市科委也給我們提供了一個(gè)比較好的交流及學(xué)習(xí)平臺(tái)，在這個(gè)平臺(tái)里我們也獲取了不少專家們建議，這對(duì)我們團(tuán)隊(duì)的也是很有幫助的。

鳳凰網(wǎng)：說一說您對(duì)全國(guó)科技創(chuàng)新中心今后的希冀和祝福吧！

余貴珍：希望北京能夠進(jìn)一步的發(fā)揮制度優(yōu)勢(shì)、領(lǐng)域優(yōu)勢(shì)以及人才優(yōu)勢(shì)，早日成為具有全球影響力的科技創(chuàng)新中心。

關(guān)鍵詞： 搶占智能交通前沿技術(shù)

責(zé)任編輯：hnmd003

相關(guān)閱讀

推薦閱讀