智能网联汽车技术概论版啊课件第10-11章.pptx
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- 智能 汽车技术 概论 课件 10 11
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1、第十章 无人驾驶汽车典型案例介绍u10.1 Apollo无人驾驶汽车u10.2 Waymo无人驾驶汽车u10.3 Uber无人驾驶汽车u10.4 北汽无人驾驶汽车u10.5 重汽无人驾驶汽车CONTENTS10.1 Apollo无人驾驶汽车10.1.1 Apollo无人驾驶汽车的亮相4 2018年春晚,由百度Apollo等企业组成的“海陆空”高科技阵容代表中国最高科技实力,在世界瞩目的“超级工程”港珠澳大桥惊艳亮相。中国自动驾驶“国家队”百度Apollo开放平台组成车队,率领百余辆无人驾驶汽车在港珠澳大桥上行进,并在无人驾驶模式下完成“8”字交叉跑的高难度动作。另外,由零度智控和高巨创新共同组
2、建的高巨零度无人机编队用300架无人机组成了一只立体白海豚跃过港珠澳大桥上空,向全国观众呈现了国内首个大型3D立体无人机编队秀。在海上,云洲智能近百艘无人艇组成的“舰队”排列成箭头队形穿过大桥。10.1.1 Apollo无人驾驶汽车的亮相5 此次大规模的无人车新春“阅兵”证实着无人驾驶正加速走进现实。2017年夏天,百度创始人、董事长兼CEO李彦宏乘坐无人驾驶汽车上北京五环的消息引爆网络,也让普通民众看到自动驾驶正快速从实验室走向民众生活。百度自2013年起就专注研发自动驾驶技术,并于2017年7月正式发布了Apollo自动驾驶开放平台,将积累多年的自动驾驶技术、数据和资源面向全行业开放,通过
3、搭建持续创新的开放生态,降低无人驾驶研发的门槛,加速自动驾驶技术的普及。正式发布半年以来,Apollo开放平台进展迅速。2017年年末,百度与雄安新区达成合作意向,未来将雄安打造为全球领先的智能出行城市样本。2018年伊始,搭载Apollo2.0的百度无人驾驶汽车在全球科技重地硅谷开跑,引发众多外媒对Apollo的“中国速度”的热议。10.1.2百度与东风悦达起亚开展合作6 2017年11月7日,新e代福瑞迪上市,与百度联手打造的互联网智能娱乐系统是这款新车的最大亮点,通过搭载百度智能互联系统,即由精准高效的语音交互来轻松实现人、车、网三方之间的即时联动,是真正意义上的“会说话的互联网汽车”。
4、只需轻轻一言,即可瞬间开启与新e代福瑞迪的安逸出行,“一言逸行”的汽车生活由此拉开序幕。10.1.2百度与东风悦达起亚开展合作7 新e代福瑞迪的目标消费群体是那些对数字互联网生活充满好奇与憧憬的都市年轻新潮消费者用户,他们年轻、时尚、个性,合理化地追求着数字科技的创新与变革。新e代福瑞迪正是通过提供智能科技带来的全新体验,与他们一同开启车联网时代新生活。10.1.2百度与东风悦达起亚开展合作8 新e代福瑞迪是首款搭载百度Apollo平台DuerOS技术的汽车,以此为技术平台,东风悦达起亚结合消费者实际需求进行了全面进化,并与起亚UVO系统进行深度整合,研发出新e代福瑞迪所搭载的智能互联系统,在
5、智能驾驶、语言操控、移动支付等多方面提供一站式解决方案。与传统汽车相比,新e代福瑞迪更像是一位陪伴旅程的贴身助手,能听懂指令,并给予回应,是一台“会说话的互联网汽车”。在语音操控方面,“机智过人”的新e代福瑞迪可通过语音交互来实现对车内空调、音乐播放、点歌、切换FM等车内基本功能的精准操控;导航方面,其智能互联系统不仅可实现导航查询,更能实现实时定位、周边查询、路况查询等功能。同时,新e代福瑞迪搭载的智能互联系统支持自然语言搜索,车主在发出指令时可使用口语话指令,其智能互联系统进行快速理解,并给予即时回应。10.1.2百度与东风悦达起亚开展合作9不仅如此,新e代福瑞迪的智能互联系统更像是车联网
6、时代的“贴身管家”,全方位介入各类生活场景,为车主带来便捷体验。其智能互联系统还支持获取有声新闻、接打电话、限号提醒、天气查询、航班查询、预约闹钟提醒等多种功能;其接入的支付系统也将在未来实现移动支付功能。在支持车机互联方面,新e代福瑞迪的智能互联系统可匹配百度CarLife及苹果Apple Carplay双系统,可为车主带来更便捷的车机互动体验。10.1.3 Apollo5.0发布10 2019年7月3日,在“baidu create 2019”百度 AI开发者大会上,百度重磅发布了apollo 5.0版本,Apollo5.0包括Apollo开放平台以及Apollo企业版两大升级。其中,Ap
7、ollo开放平台重点升级十七大能力,开放数据流水线,向开发者开放包括智能数据采集器、开放合成数据集、大规模云端训练、自定义仿真验证器、开放数据应用集以及与Apollo开源平台无缝兼容在内的六大数据能力,打通数据采集、训练、验证和整体发布流程,使开发者可以通过云端30分钟完成一辆车的动力学标定,一周可完成上百辆汽车的标定。Apollo企业版则全新发布Robotaxi无人驾驶出租车、智能信控两大量产解决方案,重点升级无人驾驶小巴、自主泊车、小度车载OS三大能力。全新升级的小度车载OS在智能交互、智能场景、安全守护三方面均有突破。同时,小度车载OS的合作伙伴生态圈也在日益壮大,在奇瑞、长城、福特的基
8、础上又新增国产龙头企业吉利。截至目前,搭载百度车联网功能的汽车品牌已超过60家,上市车型达300余款。此外,百度Apollo的智能交通解决方案也已经“下沉”到城市,百度智能交通信控系统帮助保定交通延误时间减少20%-30%。10.1.3 Apollo5.0发布11 未来,Apollo还将进一步提升控制效率,从交通出行的各个环节推动交通产业智能化变革。Valet Parking软硬一体自主泊车量产解决方案,利用了百度独有的车-云-图-场融合方案,加之百度云和高精地图的优势,可以有效降低成本,从而实现了自主泊车的最优性价比。目前,该方案已经和多家OEM、共享汽车运营商展开密切合作,加速“最后一公里
9、自动驾驶”的率先到来。截至目前,Apollo已经与众多开发者及合作伙伴在多个场景完成多样化的“新物种”创新并相继落地,包括无人零售车、景区智能漫步车、智能环卫车、无人挖掘车以及本次大会首次亮相的酷黑自动驾驶教学小车套件。10.1.3 Apollo5.0发布12去年开发者大会上,正式量产下线的阿波龙园区小巴也升级了全新车型阿波龙公交车,从封闭园区进入开放道路行驶;同时,Minibus量产解决方案已经与多家车企达成合作,与江铃合作的江铃特顺园区接驳车已进入南昌园区试运营。10.2 Waymo无人驾驶汽车10.2.1 Waymo无人驾驶汽车安全报告14Waymo于美国当地时间2018年10月13日发
10、布首份全自动驾驶安全报告,基于其350万英里的公共道路测试和数十亿英里的虚拟仿真测试经验成果。Waymo的这份报告,还结合交通部自动驾驶系统2.0安全愿景提出的12项安全设计要素,说明了Waymo全自动驾驶汽车的开发、测试、部署是如何满足这12项安全设计要素的。Waymo此举,也充分表现了对交通部新一版自动驾驶政策的支持。Waymo在美国加利福尼亚州、亚利桑那州、得克萨斯州、华盛顿超过20个城市的公共道路上测试行驶了350万英里。10.2.1 Waymo无人驾驶汽车安全报告15 报告共分为5大章节:第一章节介绍了Waymo无人驾驶系统的安全设计和流程;第二章节介绍了Waymo无人驾驶车辆的运行
11、,包括6个部分,对物体和事件进行探测反应的传感器、无人驾驶软件、设计运行区域(确保车辆在特定条件下安全运行);确保车辆安全刹停的最小风险条件,以及特别提到了信息安全,但并为对安全方法展开详细论述;第三章节测试和验证方法,包括车辆基本安全性、自动驾驶硬件测试、自动驾驶软件测试(正常驾驶行为能力)、自动驾驶集成测试(公共道路测试、防碰撞能力测试、硬件可靠性和耐久性测试);第四章节与公众的安全交互(骑行者、残疾及老年等弱势群体、执法和应急救援车辆);第五章进行总结;另外还有附录文件,关于测试和验证场景类型,分为两部分,基本行为能力测试、避免或减轻常见的碰撞场景。10.2.1 Waymo无人驾驶汽车安
12、全报告16 美国交通部于2018年9月发布了自动驾驶政策指南,提出15项自动驾驶车辆安全评估标准,并鼓励自动驾驶厂商自愿提交相关报告,但一年多来,没有任何厂商提交报告。在2.0版自动驾驶政策发布一个月之际,Waymo仍领自动驾驶行业之先,率先发布完整的无人驾驶车辆安全设计和测试报告。在加州众多开展自动驾驶公共道路测试的厂商中,Waymo提交给加州机动车辆管理局(DMV)的事故和技术故障报告是最完整、详细的,此次安全测试和部署报告,是Waymo对8年来自身开展的工作的总结,其中以最多篇幅介绍了其无人驾驶车辆的测试验证方法,这正是众多业界人士所孜孜以求的。另外,这份报告或许可以成为自动驾驶厂商向交
13、通部提交安全评估报告的基础参考范本,结束自愿提交安全评估报告“0”的历史。10.2.2 Waymo无人驾驶技术的亮点17(1)开发无人驾驶汽车的初衷 提到无人驾驶技术的“初心”就不得不提一组数据,每年全球有约120万人死于交通事故,2016年死亡人数增加约6%,其中94%事故原因是人为失误造成的。Waymo认为可以通过无人驾驶技术让驾驶变得更简单,让我们周边的世界变得更安全,基于这个原因Waymo开发无人驾驶汽车。那么为何Waymo开始做L4-L5无人驾驶的开发,而不继续更容易商业化的L2-L3呢?Waymo认为应该让乘客始终乘客,而不能让人在乘客和驾驶员角色中切换。因为2012年谷歌在测试在
14、高速公路L3级别的无人驾驶汽车时,人类驾驶员过于相信无人驾驶技术,当系统需要人介入时,由于驾驶员没有持续关注周边环境而不能有效接管,会有引起交通安全事故的隐患,特斯拉无人驾驶多次事故也说明同样一个问题。这与开发无人驾驶让驾驶更简单、让世界更安全的初衷相违背,基于这部分原因谷歌直接开发L4-L5级别的无人驾驶,让乘客始终是乘客。10.2.2 Waymo无人驾驶技术的亮点18(2)怎么开发无人驾驶汽车 2009年开始使用丰田普锐斯完成1英里的无人驾驶,在2012年使用雷克萨RX450h在高速公路完成超过300英里,早期测试主要是谷歌的员工完成,同时开始将车辆放在有行人、骑行者、道路施工等更复杂的街
15、区测试。2015年谷歌自行设计开发的“Firefly”无人驾驶汽车首次在公路测试,这些车装配由谷歌开发的传感器、中央控制单元,有转向和制动功能,但是无传统的转向盘和踏板。2017年谷歌成立Waymo公司,专门负责无人驾驶技术的开发,开始使用克莱斯勒混动汽车搭载无人驾驶平台进行测试。感知层面除了传统的超声波雷达、激光雷达、摄像头等开发的高性能传感器之外,Waymo还使用音频检测系统,这个系统是用来检测几百米开外的警车或者急救车,以便无人驾驶车提前重新进行路径规划,避让相关车辆。无人驾驶系统感知模块能够像人一样分辨道路上行人、骑行车、车辆、道路施工等,根据每种物体的属性建模、预测和理解其行驶意图。
16、10.2.2 Waymo无人驾驶技术的亮点(3)安全设计 1)关键零部件或系统验证 克莱斯勒无人驾驶整车验证由克莱斯勒负责,在出厂前已经取得联邦汽车安全标准(FMVSS)认证。加装的这部分无人驾驶系统是由Waymo负责验证。在自动驾驶硬件测试这块,需要在试验室台架进行常规零部件开发所需的高低温、抗干扰等测试,还需要测试每个整车安全功能,从制动、转向到大灯、门锁等。2)关键子执行系统设计 对于关键无人驾驶子执行系统采用冗余设计,如电控单元、制动系统、转向系统、电源、防碰撞系统和车辆定位系统,无人驾驶系统以毫秒级速度实时检测关键子系统故障,在子系统出现故障时,备用子系统能迅速修复工作。在出现无法修
17、复的系统故障、碰撞事故发生后或者上文讲到的由于外部环境变化之后车辆无法自动驾驶时,能够安全靠边停车。10.2.2 Waymo无人驾驶技术的亮点(3)安全设计 3)事故排查 在碰撞事故发生后,无人驾驶系统能够将事故信息能够自动上报运维中心,专家能启动事故调查程序,直接通过车载音频系统与事故中的乘客通话。通过分析传感器数据、视频来评估事故发生原因,修改系统软件对所有测试车辆升级。4)网络安全 除了与OEM厂商合作分析分析车辆的安全漏洞,在软件开发过程中贯彻功能安全思想,在无人驾驶系统和整车开发过程中对整个无人驾驶系统进行危害分析和风险评估,并通过相关机构的的评审和验证。对安全相关的转向、制动和控制
18、器都与外界通讯隔离,无人驾驶车辆在道路上行驶时,车辆与Waymo公司、运维中心与乘客间通信都是加密的。10.2.2 Waymo无人驾驶技术的亮点(4)取得的成就 自主研发的激光雷达成本已经降低90%,在公共道路(主要是城市街道)上的行驶里程超过300万英里,在模拟环境下的行驶里程超过10亿英里。每千英里人介入的次数已经从2015年的0.8次降至2016年的0.2次,Waymo还在继续努力降低这一数字。10.2.2 Waymo无人驾驶技术的亮点(5)互动与信任 1)乘客教育与体验计划:指导乘员如何使用无人驾驶汽车、如何理解车辆驾驶意图、如何把车辆启动和停至安全区域,在遇到问题时如何运维中心取得联
19、系。民众可以申请使用无人驾驶汽车去工作场所、学校及电影院,用户可以与Waymo无人驾驶团队分享自己的想法和经历,这可以帮助Waymo团队提升用户体验,继续完善功能。2)人机交互:无人驾驶车辆必须准确通过音频和图像信息向乘客传达车辆行驶意图和车辆状态信息,中控屏除了显示如距离、车速、路径外,还显示如交通信号灯、停车标志及周边的车辆、行人、骑行者等信息,设计如按钮(启动按钮和安全靠边停车按钮)、移动APP、与运维中心电话联系的方式实现乘客与车辆的互动,这样才能让乘客理解车辆行驶意图,从而让乘客对无人驾驶充满信心。10.2.2 Waymo无人驾驶技术的亮点(6)总结安全报告里的讲到的工作内容更像一家
20、汽车工程研究院在做的事情,这个安全报告已经包含无人驾驶系统及车辆的设计、集成、验证三部分,考虑到从零部件设计认可、系统危害分析和风险评估到整车适应性试验、整车耐久性试验及高温等试验,以及人机交互的设计。目前Waymo暂无商业化量产无人驾驶汽车计划,只了解Waymo公司和美国第二大打车服务公司Lyft展开合作,这将加速无人驾驶车辆进入公众视野,可以让更多的人在不同的地方了解体验Waymo无人驾驶技术。未来Waymo可能通过与通过OEM合作或者收购一家OEM完成无人驾驶车辆的量产,一家市值6800亿美元的科技巨头(母公司谷歌)收购一家市值250亿美元传统OEM(如菲亚特-克莱斯勒集团)也不是没有可
21、能的,但是我更倾向认为与OEM合作,将自己定位为一家无人驾驶平台供应商,通过遍布全球的OEM厂商的汽车,采集各项路试数据,加快系统迭代的速度,加速优化控制算法,在无人驾驶市场立于不败之地。10.3 Uber无人驾驶汽车10.3.1 Uber无人驾驶汽车的出现25 美国叫车服务公司Uber建立了自己的车辆研究实验室,以研究无人驾驶汽车等先进技术,为其塑造交通运输未来的雄心勃勃计划开辟一条新战线。该公司周一晚宣布,其将出资建立一个新的研究中心,并与匹兹堡高校卡内基梅隆大学(Carnegie Mellon University)共同运行该中心。卡内基梅隆大学以其在计算机科学和机器人学等领域的专长而闻
22、名。该中心的位置接近卡内基梅隆大学,并以Uber字样冠名。两家机构表示,该中心将从事自动驾驶技术、地图绘制以及其他车辆安全相关技术的研究工作。Uber进入无人汽车技术的决定,将使其与世界上部分极其富有的科技和汽车公司(包括其最大投资者之一谷歌(Google)展开角逐。10.3.1 Uber无人驾驶汽车的出现26 此刻,谷歌也打算推出一项类似于Uber的服务,这是谷歌将其研究实验室中的技术付诸实际应用的选择之一,这使两者紧密的同盟关系变为新的竞争关系。“你可以想象到我们运营一项拼车服务,可以想象到我们推出大量服务,”谷歌无人驾驶汽车项目主管克里斯厄姆森在接受英国金融时报采访时表示。不过,多数业内
23、专家表示,全自动汽车起码要5年后才能问世。福特(Ford)日前表示,即便5年后,在监管机构不反对的情况下,全自动汽车也将限制在某些地图绘制精细的都市区行驶。10.3.2 Uber无人驾驶汽车撞人事件27 据路透社报道,美国检方表示,Uber技术公司对2018年3月发生在亚利桑那州坦佩的一起撞车事故不承担刑事责任。在这起事故中,Uber的一辆自动驾驶汽车撞上了一名行人,并导致其死亡。该事故也是全球首例无人驾驶汽车致人死亡的事故。事故现场如图10-11所示。10.3.2 Uber无人驾驶汽车撞人事件28 亚瓦派县检察官波克通过一封公开信表示,针对Uber的刑事责任“没有依据”,但车上后备司机拉斐尔
24、瓦斯奎兹的行为应该提交坦佩警方做进一步调查。根据2018年6月的一份报告,瓦斯奎兹可能面临驾驶车辆过失杀人的指控。波克表示“碰撞视频可能没有准确描述发生的事件。”鉴于车速、照明条件和其他相关因素,需要进行“专家分析”。Uber发言人拒绝就这封信置评。2018年3月事故发生时,Uber汽车处于自动驾驶模式,其工作原理示意图如图10-12所示,但与其他自动驾驶汽车开发商一样,当自动驾驶系统出现故障或出现棘手驾驶情况时,该公司要求车内有一名后备司机进行干预。坦佩警方的报告说,瓦斯奎兹在事故发生前一直在用手机观看电视节目,在汽车撞上49岁的伊莱恩赫茨伯格半秒钟之前,他抬头看了一眼。当时伊莱恩正在过马路
25、,瓦斯奎兹露出惊恐表情。警方称该事故“完全可以避免”。10.3.2 Uber无人驾驶汽车撞人事件29 在发生车祸后,2018年3月,亚利桑那州监管部门暂停了Uber测试其自动驾驶汽车的许可。随后,Uber也自愿停止了整个自动驾驶汽车测试计划。另外,美国媒体也披露了Uber自动驾驶汽车项目的一些乱象。后来,Uber修改了自动驾驶汽车测试的制度,目前在测试车前排座位上安排两名员工,并对安全员工进行更严格的监控。该公司还表示,去年它对这些测试车辆的自动驾驶软件进行了改进。2018年12月,Uber在美国匹兹堡市的公共道路上恢复了有限的自动驾驶汽车测试。10.4 北汽无人驾驶汽车10.4.1 北汽无人
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