搶占智能交通前沿技術制高點智能車輛車路協同感知與控制技術

2020-09-17 09:33:46來源：鳳凰網綜合

交通是連接城市的重要紐帶，是現代工業社會的基礎之一，對我們的生活有著重要的影響，隨著人工智能、5G等新一代信息技術的快速發展，交通系統已成為一個復雜系統，當前城市出現的交通擁堵、事故高發、環境污染等問題，單從道路或車輛的角度考慮，已無法較好的解決。

北京航空航天大學余貴珍教授團隊長期致力于智能車輛、車路協同等領域的研究，提出了基于淺度神經網絡的障礙物實時高精度檢測算法，研發了基于單目視覺的感知系統和基于相機、毫米波雷達和激光雷達多傳感器融合感知系統，帶領團隊率先開展了基于5G的露天礦區無人駕駛運輸解決方案的研究。

團隊針對礦區運輸作業重大需求和礦區環境復雜、車輛控制難等問題，提出封閉區域無人駕駛率先規模化應用的思路，并創立了同時孵化了北京踏歌智行科技有限公司，攻克了礦區環境感知融合技術、動態路徑規劃技術、V2X協同交互技術、平臺智能調度技術和車輛縱橫向精準控制技術及核心算法，推出了端-邊-云架構的露天礦區無人運輸整體系統解決方案，該方案已經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)露天礦規模化應用，推動了中國礦卡無人駕駛及智慧礦山的發展。

針對城軌列車前向環境自主感知需求，與交控科技股份有限公司合作攻克了軌道交通中遠距離目標難以感知，復雜環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系統，并在多地多條地鐵線路中開展了應用。

相關成果獲中國智能交通協會科技二等獎和國家科技進步二等獎，為中國率先搶占智能交通前沿技術制高點，早日實現智能交通奠定了堅實的基礎。

鳳凰網：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？

北京航空航天大學教授余貴珍：所謂智能交通，就是利用先進的數據通訊技術、信息技術、感知技術和控制技術，對傳統交通管理系統進行改造，以建立起一種大范圍、實時、準確、高效的綜合交通運輸管理系統，如自動駕駛車輛、高速不停車收費、智能停車場等，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。如大家所熟知地自動駕駛出租車，已經在部分城市開始運營服務了，此外，智能交通也在慢慢地改變一些大家不太熟知的領域，比如我們現在做的礦區自動駕駛也是智能交通的一部分，通過自動駕駛，未來的礦區運輸將逐漸實現無人化。

鳳凰網：智能車輛車路協同感知與控制技術作為智能交通領域的研究熱點，解決了哪些頻繁困擾交通領域的頑疾？

余貴珍：首先可解決車輛行駛安全不足的問題。現階段自動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, 不能實現對周圍環境的全方位、超視距感知。然而由于路側傳感器安裝在高處, 它有比車載傳感器更開闊的視野, 感知距離也相對較大。將路側感知的信息通過無線發送給周邊車輛，結合多源冗余信息，可進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。有了路側傳感器的加入, 部分感知和控制任務可交給路側傳感器，單車的感知和控制對傳感器需求將有所減少，從而降低車輛的成本，有利于自動駕駛的落地和推廣。

鳳凰網：智能車輛車路協同感知與控制技術的研究目前取得了哪些顯著的成果？在哪些行業中得到了應用？

余貴珍：我們團隊提出了路車多傳感器主動融合的超視距感知技術。以路側和車載兩個維度的感知數據為依據，進行多源異構數據的動態重組和特征提取，實現超視距障礙物檢測與行車風險辨識。

此外，我們團隊提出了智能決策與協同控制技術。基于車端的自身感知信息進行主動行為決策與控制，同時聯合路側感知信息，進行路車分層彌補和冗余協同控制，從而實現了編組調度與隊列協同控制等。

目前研發的車路協同感知與控制技術已在礦區等封閉區域無人駕駛運輸系統中進行了實車應用，有效的提升了礦區運輸作業效率及安全。

鳳凰網：針對路面及軌道車輛復雜環境感知和駕駛行為監測的難題，團隊設計了基于淺度神經網絡的障礙物實時高精度檢測算法，目前團隊研究成果已開展了產業化應用，這是團隊多年來對技術精益求精的結果嗎？

余貴珍：是的。我們團隊長期以來一直專注于車輛的智能感知及控制技術研究，在進行軌道車輛的環境感知研究之前，我們團隊已經積累了大量的理論基礎及開發經驗。在進行軌道車輛的環境感知研究過程中，我們結合軌道車輛的特性，對開發的算法進行反復打磨，并與合作伙伴一起在實際場景中進行反復測試，在實踐中不斷地發現問題，解決問題。

鳳凰網：針對礦區無人駕駛重大需求和礦區復雜環境車輛控制難點，團隊提出了封閉區域無人駕駛率先規模化應用的思路，幫助礦區解決了哪些經營難點？

余貴珍：我們團隊以大型無人礦卡作為切入點，研發出了礦山無人駕駛運輸系統，有效的解決了礦區運輸事故頻發、招工難、運輸效率低等痛點，現階段我們的成果已經在多個煤礦進行了實車應用，得到了礦區經營者的高度認可。

鳳凰網：團隊攻克了礦區環境感知融合技術、動態路徑規劃技術、V2X協同交互技術、平臺智能調度技術和車輛縱橫向精準控制技術及核心算法，推出了端-邊-云架構的露天礦區無人運輸整體系統解決方案，并在國內多個鐵礦煤礦規模化應用，取得今日這樣的成果除了憑借平時對技術的積累還依靠了什么？

余貴珍：技術是我們團隊的基礎，除了技術以外，我們還注重于了解挖掘行業的需求，我們的技術人員大部分都扎根于礦區進行測試和研發，在真實環境下才能更充分的了解這個行業，因此在開發的過程中才能思考的更全面，考慮的更細致。同時，我們也注重于合作，我們聯合了合作伙伴，匯聚產業鏈上下游力量，通過合作的方式共同打造智慧礦山。

鳳凰網：您在進行智能車輛車路協同感知與控制技術的研究期間，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應用就是在北京市科委的組織下，在市基金-軌道交通聯合基金項目支持下，我們與軌道交通信號解決方案公司交控科技深度合作的研究產物。

此外，近幾年，我們獲得了多項北京市科委的項目支持，一方面，項目的支撐給我們提供了必要的經費支持，給我們的科研團隊提供了必要的設備保障；另一方面，北京市科委也給我們提供了一個比較好的交流及學習平臺，在這個平臺里我們也獲取了不少專家們建議，這對我們團隊的也是很有幫助的。

鳳凰網：說一說您對全國科技創新中心今后的希冀和祝福吧！

余貴珍：希望北京能夠進一步的發揮制度優勢、領域優勢以及人才優勢，早日成為具有全球影響力的科技創新中心。

關鍵詞：搶占智能交通前沿技術

責任編輯：hnmd003