陸上交通領域,自動駕駛已經百花齊放,很多公司也在 RoboTaxi 上加大了技術投入。而在水上交通領域,實現自動駕駛,還蘊含着巨大的機遇。
傳統航運業一直以來依賴人力操作和經驗判斷,但水上無人駕駛技術的賦能正在打破這一局面。安裝了智能系統的船舶能夠實現更加精準的航線規劃和航行控制,大大提高了運輸效率和安全性,通過其他智能化應用模塊,可以實時監測天氣、海況等信息,自動調整航行速度和路線,避免潛在的風險。此外,無人駕駛技術還能夠降低人力成本,減少人爲失誤導緻的事故,爲航運業帶來了全新的發展機遇。
這次,動點科技采訪了歐卡智舶 CTO 程宇威,讓他談談水上智能交通的産品打造,以及如何利用 AI 來實現智能水上交通。當然,還包括了一些出海的幹貨知識。
一、産品開發與 AI 的應用
歐卡智舶如何利用 AI 技術進行産品開發?具體應用在哪些方面?
歐卡智舶 CTO 程宇威:首先在于邊緣計算與實時處理,我們使用了 Jetson Orin 系列 GPU 進行船載邊緣計算,并且實時處理多種傳感器數據(相機、激光雷達、毫米波雷達等),最後是利用 TensorRT 進行 AI 模型邊緣推理,将推理時間優化至 20ms。
第二點,AI 引擎與數據處理方面,我們構建了水面自動駕駛數據 AI 引擎。利用 V100 GPU 處理了數千萬條積累數據,并且還在不斷增加,我們形成了數據全流程高效閉環,持續優化技術叠代。最後應用在我們的核心系統開發上面,包括我們的自研核心硬件模塊和軟件平台、開發水面自動駕駛算法,使用 AI 技術幫助我們實現水面場景全方位感知和自主決策。
在智能船舶系統中,AI 技術如何提升自主航行和避障能力?
歐卡智舶 CTO 程宇威(爲了閱讀方便,以下内容回答部分均爲程宇威表述):AI 技術應用在三個方面,第一是我們的環境感知系統;通過多傳感器融合,包括相機、激光雷達、毫米波雷達、慣導、GPS,實現複雜水面環境的感知,使用 CUDA 進行點雲數據并行處理,可以更好地應對水浪搖晃、橋下複雜通航區域、水面信号反射等挑戰。
第二是自主決策能力,AI 技術可以幫助無人船實現路徑規劃和自适應控制,并且在信号遮擋等不同工況下實現精準自主定位,在多變的環境中可以根據環境感知的結果進行實施路徑規劃調整,更加智慧化。
第三方面是對于整體算法性能的優化,通過 TensorRT 優化模型推理速度,并且利用 GPU 并行計算提升數據處理效率,全面保證系統實時性和可靠性。通過以上三方面的技術賦能大大提高了自主航行和避障能力。
穩定高效的算力在歐卡智舶的快速成長中扮演了怎樣的角色?
在選擇 NVIDIA 的産品生态來提供支持後,歐卡智舶公司充分利用了 NVIDIA GPU 和軟件解決方案的多樣性和強大性能,以滿足其無人船技術需求,并提供穩定高效的計算能力。在具體業務環節中,NVIDIA 的計算平台發揮了重要作用。例如,通過 NVIDIA Jetson Orin Nano 和 Jetson Orin NX,無人船能夠實時處理傳感器數據,實現自主導航和操作;通過 NVIDIA CUDA,提高了數據處理速度,保證了無人船自主系統的實時性;通過 NVIDIA V100,加快了 AI 模型的訓練速度,提高了模型的精度和魯棒性;通過 NVIDIA TensorRT,縮短了 AI 模型的推理時間,提升了無人船感知系統的實時性。
在效用方面,NVIDIA 的計算平台爲歐卡智舶帶來了顯著的優勢。例如,在效率提升方面,通過 CUDA 加速,數據處理速度得到顯著提升,從而提高了無人船的運行效率;在時間節省方面,通過 TensorRT 推理框架,AI 模型的推理時間縮短至 20ms,大大提高了無人船的響應速度;在技術優勢的構建方面,通過 NVIDIA V100 的高性能算力,AI 模型具備更高的精度和魯棒性,從而提高了無人船的算法精度。
智舶無人駕駛系統的核心技術和功能是什麽?與傳統船舶系統相比,有何優勢?
歐卡智舶 CTO 程宇威表示公司融合前沿科技與高效智能,聚焦在水面無人駕駛技術,依托自主研發的水面無人駕駛 " 智舶 " 系統,先後獲得近了百餘項專利以及中國船級社首個無人艇感知和自主航行系統産品型式認可證,也是國内唯一獲得 CCS 這可能跟國船級社認證的無人駕駛系統。
歐卡智舶針對航運、水上休閑、水面作業等全水域場景目前已推出智舶系統 ( ORCA-APAS ) 綜合解決方案,包含船舶輔助駕駛系統、船舶高級輔助駕駛系統和無人艇智能航行系統三大子系統,全面滿足不同客戶的智能航行需求。
第一款系統爲船舶輔助駕駛系統,我們通過自研的水面自動駕駛控制器結合環境感知系統,實現增強感知、360 環視影像和碰撞預警等功能,可在夜晚、雨霧天氣中,以及靠離泊、航行等場景下爲駕駛員提供全方位智能輔助,顯著降低人爲操作失誤風險,提升航行安全性。
第二款系統是船舶高級輔助駕駛系統,進一步讓駕駛變得簡單便捷。其中的自主航行、自主避障、自主靠離泊、動力定位等高級功能實現了全過程自主,使用方無需專業培訓即可輕松掌控,讓船舶駕駛更加智能、安全、惬意。
第三款無人艇智能航行系統,支持遠程遙控、全自主航行、協同編隊等模式,其中,全自主航行模式包括自主航行、自主避障、自動返航、動力定位。該系統可應用于水文監測、海洋調查、特種應用等領域,大幅提升無人艇作業效率。
二、市場應用與實際案例
歐卡智舶在中國市場有哪些成功的應用案例?能否分享具體的項目和成果?
清潔船系列:歐卡智舶中标 2024 年 8 月姑蘇古城片區河道保潔 ( 藍藻打撈 ) 管理服務項目,該項目配備的高效率無人駕駛清潔船——智多清 15 艘,服務水域面積 200 萬平方米,采用無人駕駛清潔和傳統人力的方式覆蓋全域,并且針對現場河道的寬窄情況,爲無人船定制延伸臂,采用多種駕駛方式,确保無人船安全和使用便捷。
智能遊船系列:歐卡智舶以客戶爲本,深挖水域人文背景,個性化打造,拒絕流水線模式,杜絕審美疲勞,成熟運營模式,快速回本,打造智能濱水經濟典範。武漢東湖智慧文旅示範區于 2023 年 6 月正式對遊客開放,運行時間已超 1 年。國慶期間,綜合營業額超 15 萬。歐卡智舶以貼合西安古韻的方式,打造永甯門濱水經濟示範區。護城河智能遊船廣受遊客歡迎。國慶假期智慧濱水文旅項目總營業額超 20 萬元,其中,西南城角、永甯門分别實現營收 10 萬 +,高峰期日均營業額超 2 萬。
西安昆明池是西安最大的人工湖,智能遊船 10 月 1 日開啓試運營,截止 10 月 7 日,接待遊客量兩千餘人次,營業額近 10 萬。山西晉陽湖,歐卡智舶聯合太原國投集團、山西銘創商業,三方聯合發布 " 太原首個水上自動駕駛場景 ",項目于 9 月底正式運營,國慶期間接待量遊客超千人,日均收入過萬。
這些案例對行業的影響和推動作用如何?
歐卡智舶 CTO 程宇威表示歐卡智舶作爲我國民用無人船獨角獸企業,專注于水面自動駕駛技術、無人船整船産品的研究,其水面無人駕駛技術處于全球賽道領先位置。率先以水面環衛及運維作爲水面無人駕駛的落地切入點迅速發展,讓水域環衛高危工作向着智慧化、無人化方向發展,降本增效,保護作業人員安全。第二大系列濱水智慧文旅智能遊船的自主航行、自主避障、動力定位和自動靠離泊技術,全方位提供了超越人工駕駛的乘坐體驗讓駕駛變得更加省心、高效。
最後我們針對航運、水上休閑、水面作業等全水域場景目前已推出智舶系統 ( ORCA-APAS ) 綜合解決方案,包含船舶輔助駕駛系統、船舶高級輔助駕駛系統和無人艇智能航行系統三大子系統,全面滿足不同客戶的智能航行需求。
三、海外擴展與市場規劃
歐卡智舶在海外市場的擴展策略是什麽?目前在國際市場上有哪些布局?
以發展地區經銷商爲核心,提供地區行業終端客戶高質量的交付運營,建立品牌國際形象,打造全球水上無人駕駛示範區;目前已在北美,GCC 國家,APEC 地區形成渠道經銷網絡搭建;
歐卡智舶全球業務基于水面無人駕駛平台,提供标準的清潔解決方案,同時面向不同行業客戶開放二次開發平台以延展應用場景;本地服務通過體系化培訓流程和健全的響應機制,充分賦能經銷商合作夥伴,爲一線業主提供良好的服務保障。
歐卡智舶在海外業務中有哪些成功的案例?這些案例對公司的國際化發展有何啓示?
歐卡智舶作爲國内水域清潔代表企業,其無人清潔船早已在英國部署。2023 年 8 月,歐卡無人駕駛清潔船還作爲英國公益組織發起的 "Treasure Your River" 活動的一部分,在泰晤士河、雅芳、福斯、默西等河流中航行,去收集遠離河岸、難以通過人工手段清理的塑料漂浮垃圾。
我們也深度研究海外水域清潔現狀,針對海外水系發達、濱水帶城市多樣化、水域污染嚴重、清潔成本巨大等情況,以實際清潔需求爲基,以水面無人駕駛技術爲本,思考海外客戶需求并實際解決問題。相信随着科技不斷進步和應用場景不斷擴大,歐卡智舶将會面向全球,成爲未來水域環保行業中重要一員。
四、對未來水上交通的展望和願景
歐卡智舶如何看待未來水上交通的自動駕駛發展趨勢?有哪些預期和展望?
我國的無人駕駛技術目前已經具備大型建設、交通運輸和水上運維體系的出海和落地能力。歐卡智舶在智慧水域商業的打造,到環保、運維技術的拓展,無人駕駛技術從新能源汽車的載體正拓展至全球化出海的競賽,不同的法規、習慣、文化傳統和基礎水平都對無人駕駛技術的應用進步提出了更高挑戰。
實現水上交通自動系統的通勤化需要哪些技術和政策支持?
新興技術的不斷湧現爲水上交通通勤帶來了新的希望,首先人工智能與機器學習,能夠對船舶的運行數據進行深度分析,優化航行路線和節能減排。其次 5G 通信技術,可以提供更低延遲、更高帶寬的通信支持,提升船舶與岸基的交互效率,以及新能源技術,如氫燃料電池、電動推進等,爲船舶提供更清潔、高效的動力。
加大對基礎設施建設的投入,建設智能化的港口和航道設施,爲自動船舶提供良好的運行環境。給予稅收優惠和補貼,降低企業和用戶的成本,提高市場接受度。加強人才培養和引進,爲行業發展提供充足的技術和管理人才。
當然,城市河流是天然的公共空間,歐卡智舶從 C 端體驗出發,将水域打造爲具有歸屬感的 " 情感認同紐帶 "。智能遊船不僅是水面交通工具,而是水上超級商業載體,水上餐飲、 KTV、棋牌室、酒店……打破傳統水面遊覽認知,力求帶給消費者超出票價的遊玩體驗,避免打卡一輪遊。而水面作業,通常例如海洋勘探、漁業捕撈等,往往面臨着惡劣的環境和高風險。水上無人駕駛技術的應用使得這些作業更加高效和安全,無人駕駛的勘探船可以深入到更廣闊的海域,收集更準确的數據;無人駕駛的捕撈船能夠根據魚群的分布和活動規律進行精準捕撈,提高捕撈效率的同時也有助于保護海洋生态。
談到對未來的願景,歐卡智舶 CTO 程宇威表示,現在正處在人工智能快速發展的時期,大家能看到該技術在天空和陸地逐步落地,希望歐卡智舶可以在水面無人駕駛領域進行多維度賦能,勵志成爲民用無人船獨角獸企業。智能水上交通産品可應用于水面工作場景,保障人力安全、完成複雜工作;同時也可應用于水面娛樂、交通等場景,市場廣闊,潛力巨大,但鮮有公司投入其中,也沒有好的産品爆發性成長,這是一個機遇。