3 月 31 日 - 4 月 2 日,2023 年中國電動汽車百人會論壇在北京隆重召開。在分論壇第三屆雙智論壇上,圍繞 " 車路城協同發展的中國方案 ",來自政府有關部門和汽車、能源、交通、城市、通訊等領域的行業機構和領先企業代表分獻良策,探讨未來智能網聯汽車在基礎設施支撐體系建設、前沿技術、多場景應用、政策、法律法規等方面的發展與方向。
在 3 月 31 日舉辦的雙智論壇上,萬集科技副總經理高鑫發表主題演講。
萬集科技副總經理高鑫;圖片來源:中國電動汽車百人會
以下爲演講實錄:
尊敬的各位領導、各位來賓,大家中午好!我是萬集科技高鑫,在 2022 年中國電動汽車百人會論壇上公司董事長翟軍先生曾經提出過 "1+2+4+N" 的雙智城市建設總體思路,萬集科技經過一年多的總體建設和積累,不斷摸索對于雙智如何服務于智能網聯、智能汽車協同發展的勢頭。今天我帶來的報告主題是 " 以業務需求爲導向打造因地制宜的感知解決方案 ",介紹萬集科技在感知基礎設施建設中的一些思考和成果。
我的報告分爲以下四個部分:
首先,雙智城市業務對于感知業務需求的分析。
2022 年,在中國電動汽車百人會的帶動下,萬集科技深度參與了雙智建設導則标準的研究以及建設指南的編著,最終也形成了年度的研究報告。萬集科技在貢獻了自身經驗的同時也充分學習了對于行業的先進經驗,并且最終形成了具有行業共識也具有萬集特色的總體建設思路。
總體來看,雙智城市的業務發展是以數據爲驅動的,總體基礎感知設施是總體建設思路的核心驅動之一。我将聚焦整體的感知基礎設施的建設,重點分析車路協同、城市交通治理以及智慧停車場三個典型業務對于感知需求的能力分析。
首先可以看到,在車路協同場景下,雙智城市的基礎建設爲智能網聯汽車的協同感知、協同決策、協同控制方面提供了功能的支持,其中協同感知爲決策和控制作爲了一種基礎,我們通過對于車路協同應用場景分析可以看到,對于精準的感知,交通參與者、交通流的狀态、交通事件等信息,是爲智能網聯汽車提供感知功能增強服務,在車路協同場景下作爲感知基礎設施的核心訴求的所在之一。
第二,在城市交通的精細化治理方面,面對 " 情指勤督 " 一體化的建設思路,通過對于交通安全、通行保障、信控調優等業務場景的分析,我們可以清晰看到,在高場景下對于宏觀的交通流量、排隊狀況等數據,對于細分場景下的交通參與者的行爲、異常事件等數據也有着強烈的感知需求。
最後,在智慧停車場領域也可以看到,除了對于常規的監管服務的能力外,在雙智建設中還提出了爲智能網聯汽車提供增強服務的需求。因此,面對車隊引導、通行保障、自動泊車等業務需求,作爲感知基礎設施要實現對于車隊的監測、車輛的類型身份以及行駛狀态等數據的監控,這些數據不僅可以爲自動駕駛汽車提供車路協同服務,還可以爲運營管理者提供整體的助力保障。
通過以上三種典型場景的分析可以看到,不同的場景對于感知功能的側重點是有所差異的,其實在感知性能方面,無論是對于不同場景,甚至是相同場景在不同的建設等級下也是存在着較大差異的。在車路協同路側感知系統的技術要求及整個測試方法的标準中曾提出,對于感知等級的要求是劃分爲面向三個不同類型應用的三個等級,每個等級對于基礎的感知性能、感知内容以及感知精度上也進行了詳細定義,我們可以看到,在 SL3 等級的要求下,需要實現對于交通參與者在精度的定位能力上控制在 0.5 米以下的感知性能要求,因此我們可以看到,在雙智城市建設中需要以業務需求爲導向提煉整體的感知性能要求,真正意義上去實現以因地制宜、量體裁衣的方式去制定整體的感知解決方案,從實現過程可以發現,對于整體解決方案的整體框架提出了不小的挑戰。
如何建成一個可持續、可發展的總體的解決方案框架上,除了關注對于整體的感知性能和功能的要求外,我們認爲還需要對于整體的系統設計、建設以及運維過程中的各個環節進行統一的思考。萬集科技也提出了五點總體策略。
總體來看我們劃分爲:
第一,自頂向上的統籌設計,實現整體的資源利用。
第二,實現對于系統設計的彈性解耦,能夠更好地實現開放和合作。
第三,對于我們應該實現以業務需求爲導向,實現真正的因地制宜。
第四,整體技術産品要持續叠代,實現精益求精。
第五,要打造整體的數據變換系統,實現以始爲終的系統建設方案。
秉承着自頂向上的統籌方案來講,我們以業務需求爲導向,萬集科技實現了不同類型的差異化的感知類型解決方案,激光視頻感知、毫米波視頻感知、純視覺的感知融合方案,滿足了對于 SL3 到 SL1 不同等級的感知能力要求。另外,整體系統框架上具有彈性解耦的系統設計,以及全流程的融合感知算法倉和高效交付的工程實施,以及最後以始爲終的數據閉環應用系統的核心業務能力。
最後,通過自主研發和生态合作的方式,我們構建起了一個完善的整體解決方案的産品庫。
萬集科技深知對于路側感知領域下整體系統的複雜和龐大性,我們始終堅持以自主研發和生态合作結合的方式,我們不但具有像激光雷達、邊緣計算等自主研發的産品核心能力,同時深度引入了像相機、雷達、服務器等核心的生态合作夥伴,構建了一個綜合性完整能力的解決方案。在樹立企業核心業務能力的同時,也樹立了企業的核心競争力。
大家可以看到,這是我們在 2018 年所推出的,全球首款路側專用激光雷達的設計,此款激光雷達的引用賦能道路和自動駕駛汽車等同下的精細化環境感知能力,通過路側的感知共享化,可以真正意義上解決單車智能在超遠視距以及非視距的情況下對于感知難題的問題。
另外我們也可以看到,在多元傳感器的融合算法系統中,我們同樣具備從傳感的設備層到融合感知層,到全域軌迹的全業務流程,在各個業務流程的數據中具有自己獨立的特定的交通流以及交通事件的感知能力,萬集科技通過自主研發的融合感知算法倉,具備了從感知到融合,到軌迹跟蹤,到最終事件檢測的四大類 50 餘種算法的實現能力,可以充分滿足對于用戶不同類型應用的需求。
同樣,在現階段總體的行業發展過程中,我們也時常會遇到對于像算法軟件叠代、軟件版本升級以及計算硬件兼容性諸多的解決方案封閉體系下的問題。因此,萬集科技所采用的彈性解耦的軟件系統框架,能夠實現對于算法與傳感器之間的解耦,擺脫了對于固定設備的依賴性,使得整體的解決方案配置更加得靈活多變。另外,通過軟件與算法的解耦能力,既可以保持對于算法的敏捷叠代能力,同時也可以保證整體軟件的成熟運行能力。
通過軟件與計算資源整體的解耦能力,可以實現整體的合理配置計算資源,保持資源的利用最大化。
最後,爲了更好服務整體業務,打造數據的基礎能力,萬集科技也構建了整體數據閉環的應用系統,憑借數據的管理平台,我們可以通過數據的采集、清洗、标注以及篩選等能力,進行整體系統的驗證與叠代,最終實現對于業務數據去訓練融合感知的應用閉環的能力,最終可以實現以始爲終持續的提升能力。
基于前面所介紹的前端能力和我們的核心業務,萬集科技也打造了面向不同感知能力要求下的三種典型的解決方案。
首先,對于激光視頻的融合感知方案。所采用的是我們自主研發的路側專用激光雷達與視頻的融合方式,可以實現對于感知範圍内 360 度的整體全域的感知覆蓋,同時對于檢測爲目标的連續跟蹤和高精度的厘米級的定位能力,可以對于整體的檢測方案内對行人、物流車精準識别,同時對于交通事件的精準感知,同時可以滿足對于像 SL3 等級的要求,可以賦能像高等級自動駕駛的服務能力。
第二個,毫米波與視頻的融合感知方案。采用的是各個路口的毫米波與視頻的融合方式,可支持對于全域範圍内的精準覆蓋,可提供像路口遠距離的排列檢測和全天候的交通流的數據采集能力,可滿足賦能于交管業務,實現城市交通的精細化治理,同樣滿足對于 SL2 的感知能力要求,可以支持對于輔助自動駕駛的一些服務能力。
第三個,純視覺的融合感知。所采用的是路口各個方向下魚眼相機的方式,同樣實現了對于路口全域範圍内的感知覆蓋問題。
可以實現對于目标的連續根基跟蹤、我們的行爲監測、整體異常事件檢測能力,同樣可以覆蓋城市路口的城市化建設,滿足 SL1 等級下的感知要求,也同樣可以爲部分自動駕駛提供相應的服務。
這裏值得一提的是,基于我們在高精度地圖、融合感知算法、事件檢測能力下,萬集科技突破了對于視覺下感知檢測能力的上限,目前可以實現對于目标軌道級能力的檢測,也是爲整體的建設方案提供了更加低成本的建設能力。
通過以上三種典型的感知解決方案實現的介紹可以看到,我們已經實現了對于不同感知能力的等級和實現不同感知特性的解決方案。
在實際項目過程中,我們仍需要以整體的業務需求爲導向去提煉具體的核心訴求能力,并且要綜合去考慮整體的建設成本以及現場條件等具體的條件,制定因地制宜的感知能力解決方案。
最後我将帶來幾個萬集公司在過往的一些典型案例和一些實踐經驗。
第一個,我們在蘇州高鐵新城項目上采用了激光雷達和視頻的融合感知方案,爲整體的自動駕駛汽車提供了多維度、高精度的環境條件的感知能力,通過環境感知能力實現了區域的全部覆蓋,并且整體的系統可以爲我實現對于城市路口态勢的監測、對于交通參與者的精準識别、對于交通事件的實時檢測,并且可以實現對于像路口擁堵疏堵建議的能力。同樣也滿足了對于交警、交運、住建以及城管等多部門的監管服務需求,實現對于面向不同的用戶提供個性化的服務能力。
第二個,我們在蘇州城市級 5G 車聯網項目上開展的,采用的是毫米波與視頻的融合感知方案能力,實現了對于全區域範圍内交通參與者的精準識别和道路環境的精準檢測能力,基于路側的感知和雲控平台的協同能力,可以滿足對于智能網聯公交在城市區域範圍内像路口路段場站下實現常态化自動駕駛的運行能力。
第三個,我們在江西九江開展的項目,采用的是純視覺的感知方案。實現對于整體的高精度地圖的标定和融合的技術,也實現了對于全域範圍内的機動車、行人、非機動車的精準識别和異常事件感知共享的能力,提升了整體路網的運行效率、安全管控等運運行管理的措施。
這是在首都文明示範創建活動攜手交警開展的面向交管業務的全息路口,基于整體的數字孿生和全息全域的感知能力,實現了對于車道級的流量排隊和長度的檢測能力,實現了對于整體的交管信控調優配時的動态調整能力,提升了路口通行效率,同時在整個過程中整體系統還支持對于像違法行爲的監測能力,同時可以滿足取證和提高賦能交管業務。
第四個,在中關村軟件園的智慧停車場,萬集科技通過我們 ETC 的通信技術,融合整體的感知、監控以及誘導等多種技術手段,實現了爲智能網聯汽車提供一系列的服務能力,這其中包括像車隊監測、路徑引導、快速通行、快速電子收費、感知共享和安全預警等能力。這種感知和交互能力同樣也适用于城市靜态停車管理的手段上,可以爲道内停車、道外停車、立體停車、地下停車提供整體的差異化的解決方案。
以上是我的全部分享内容,感謝大家的聆聽。萬集科技在過去兩年積極參與各地的城市建設,願意攜手行業各個同仁爲雙智城市的可持續發展群策群力。謝謝大家!
(注:本文根據現場速記整理,未經演講嘉賓審閱,僅作爲參考資料,請勿轉載!)