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自动驾驶车与环境高效互动才敢上路

导读: 实时、泛在、价廉的高精度定位、导航及感知,是无人车上路安全行驶的最基本前提。自动驾驶世界需要一些具有颠覆性、成本合算的技术的支撑,以实现车辆与交通控制中心、车辆与周围环境、车辆与其他车辆之间的高效连接与互动。

据预测,未来10年英国自动驾驶汽车产量将出现巨大增长。今年7月英国交通部在一份声明中称,“预计到2035年自动驾驶车辆销售额将达到520亿英镑”。2017年11月,英国财政大臣哈蒙德提出把发展自动驾驶汽车(英国官方文件称为“互联和自动汽车”,简称CAV)产业作为脱欧后保持经济增长的重要举措,决心使英国处于该领域的全球最前沿,并在研发、道路测试和法规修订等方面加紧布局。英国创新署(Innovate UK)则围绕“如何更安全、更有效地使用道路”部署了一系列研发项目。日前,科技日报记者就此采访了多年来一直参与这些项目的诺丁汉大学中英地理空间信息联合研究中心主任孟晓林教授。

自动驾驶汽车安全上路的前提

英国创新署是英国商务、能源与工业战略部下属的公共机构,主管科技创新;互联和自动汽车中心(CCAV)则由英国商务、能源和工业战略部与交通部共同设立,主要是“确保英国在研发和测试无人驾驶汽车领域成为世界领导者”,它们是政府负责研发工作的两个重要机构。今年6月,CCAV和英国创新署启动了一批新研究项目——将投入2500万英镑支持4个先导性研究项目;未来5年在工业界资助下提供1.5亿英镑支持研发工作。

自2005年起,诺丁汉大学就开始了基于无线网络的实时动态GPS定位在道路交通上的应用,开发出一系列富有市场前景的专用设备和解决方案,自动驾驶汽车的发展为这些前瞻性研究成果的应用提供了机遇。孟晓林曾参与英国上议院有关“互联和自动汽车未来发展技术和测试环境白皮书”的撰写工作,其研究团队连续获得英国政府和欧洲空间局的项目资助。

孟晓林说:“一直以来,研究工作对智能交通系统如何能更好地促进交通管理,更为安全、更有效率地使用道路这一问题的关注程度较低。”

他表示:“实时、泛在、价廉的高精度定位、导航及感知,是无人车上路安全行驶的最基本前提。自动驾驶世界需要一些具有颠覆性、成本合算的技术的支撑,以实现车辆与交通控制中心、车辆与周围环境、车辆与其他车辆之间的高效连接与互动。自2015年以来,英国创新署开始部署相关研发项目,以逐渐弥合这种差距。”

2016年4月,英国创新署投入170万英镑,委托孟晓林团队和数字技术公司Control F1等机构联合开展一项为期两年的研究——i-Motors(未来城市交通系统的智能出行)项目,以“开发出一套智能技术,帮助无人驾驶车辆之间以及它们与环境之间的相互连接和通信,降低碰撞和交通堵塞”。孟晓林介绍说:“该项目主要聚焦两个问题:一是自动驾驶车辆间的交流方式以及自动驾驶车辆与基础设施间交流方式的标准化;二是优化数据的存储和云台处理,以实现价值最大化。”

车辆云计算平台将在多个城市试用

2018年4月,i-Motors项目成功研发出车辆云计算(VCC)平台,包括自主研发的高精度、低成本车载导航定位通讯装置,它支持不同厂家的互联和自动汽车进行数据传输和存储。该平台还能使汽车自动报告和自我诊断各种问题,以降低汽车出现抛锚故障的机会;或者侦测道路危险状况,向附近车辆及控制中心发出警告。此外,利用上述装置和平台,研究团队在英国各种等级的道路上开展了大量测试,以全面评估互联和自动汽车所需的导航定位、无线通讯最低性能指标,为制定合理的相关标准提供参考依据。目前,Control F1公司正将第一代原型传感器进行商业化,在诺丁汉、考文垂和谢菲尔德等市政委员会的支持下,该技术将率先在这些城市进行试用。

孟晓林介绍说,全球导航卫星系统的卫星信号易受到高大建筑物和树木的干扰,缺乏调适力。在完全自动驾驶世界里,当众多车辆之间正在相互“交谈”,并与交通控制中心、智能城市基础设施间进行共享信息时,车辆云计算平台系统实时高效处理海量数据的能力尤为重要。“通过综合应用不同的感知传感器和卫星定位,即便在没有互联网和卫星导航受制约时,该设备也可提供亚米级定位服务,且成本较低。”

“此外,车辆云计算平台能够从各种外部资源获取数据,并能实时从众多行驶的车辆中捕捉各种数据,向互联和自动汽车及时提供并精确更新的各种数据,包括高精度的地图更新信息、道路施工和拥堵状况、天气状况,以及可能影响车辆行进的其他各种问题的数据。”他说。

目前,孟晓林研究团队已启动了英国创新署资助的另一项研究计划——互联和自动汽车定位性能和平台开发的综合需求评估(简称RECAPD),其目标是确定不同等级的自动驾驶车辆定位性能参数,开发一种能基于路况识别和更新的RECAPD处理引擎。同时,还开展了互联和自动汽车的公众信任度、网络安全、5G测试环境、高精度三维制图与更新等技术的研究和推广;并联合英国有关科研院所,与长安汽车、重庆勘测院等国内同行合作拟组建中英智慧移动研究院,为未来实现“买得起、跑得起”无人车安全上路提供技术、管理及法规支撑。

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