寒區(qū)無(wú)人駕駛貨運(yùn)技術(shù)的應(yīng)用及分析

寒區(qū)無(wú)人駕駛貨運(yùn)技術(shù)的應(yīng)用及分析

Summary：為加快推進(jìn)無(wú)人駕駛技術(shù)落地，在無(wú)人駕駛應(yīng)用場(chǎng)景中，封閉及半封閉場(chǎng)景下的貨運(yùn)車(chē)輛比開(kāi)放場(chǎng)景下載人車(chē)輛能夠更率先實(shí)現(xiàn)商業(yè)化落地[1]。而寒區(qū)無(wú)人駕駛貨運(yùn)技術(shù)相較于其他地區(qū)的應(yīng)用存在更多亟待解決的難點(diǎn)，在全球疫情環(huán)境影響下，寒區(qū)口岸作為跨境貿(mào)易的重要通道之一，為保障跨境貿(mào)易安全、可靠、高效的運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)寒區(qū)無(wú)人駕駛技術(shù)的應(yīng)用具有重要意義。Keys：寒區(qū)；無(wú)人駕駛技術(shù)；貨運(yùn)；封閉場(chǎng)景；跨境貿(mào)易一引言近年來(lái)，我國(guó)自動(dòng)駕駛技術(shù)已邁向快速發(fā)展及應(yīng)用的階段，為加速自動(dòng)駕駛技術(shù)的發(fā)展，國(guó)家出臺(tái)多項(xiàng)利好政策，大力支持無(wú)人駕駛試點(diǎn)項(xiàng)目的建設(shè)以及技術(shù)的革新。由于在開(kāi)放場(chǎng)景下，實(shí)現(xiàn)L4級(jí)別的自動(dòng)駕駛還存在較大差距，而貨車(chē)自動(dòng)駕駛技術(shù)的研究相比于乘用車(chē)自動(dòng)駕駛存在一定優(yōu)勢(shì)[2]，貨運(yùn)適用于特定場(chǎng)景，例如港口、礦區(qū)等封閉場(chǎng)景[3]，減少了外界復(fù)雜的干擾因素，為打造全自動(dòng)駕駛提供了良好的應(yīng)用環(huán)境。而在高寒地區(qū)，寒區(qū)低溫持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，長(zhǎng)期伴隨著降雪、霜凍等現(xiàn)象，無(wú)人駕駛貨運(yùn)車(chē)輛需面臨車(chē)輛制動(dòng)距離變長(zhǎng)、雪地反射光線(xiàn)導(dǎo)致攝像頭識(shí)別功能受限等問(wèn)題，這些問(wèn)題都將成為制約無(wú)人駕駛技術(shù)由封閉場(chǎng)景向開(kāi)放場(chǎng)景轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵因素，因此，寒區(qū)無(wú)人駕駛貨運(yùn)技術(shù)的研究對(duì)于無(wú)人駕駛技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展具有重要意義。本文依托黑河市自動(dòng)駕駛測(cè)試場(chǎng)項(xiàng)目，針對(duì)寒區(qū)無(wú)人駕駛貨運(yùn)技術(shù)進(jìn)行研究、應(yīng)用及分析。二寒區(qū)無(wú)人駕駛貨運(yùn)技術(shù)實(shí)施方案自動(dòng)駕駛目前有兩種技術(shù)路線(xiàn)：一是單車(chē)智能自動(dòng)駕駛技術(shù)；二是車(chē)路協(xié)同（V2X）自動(dòng)駕駛技術(shù)。2.1單車(chē)改造（1）線(xiàn)控改造：車(chē)輛的線(xiàn)控技術(shù)改造，可實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向功能線(xiàn)控化，系統(tǒng)響應(yīng)快，車(chē)輛的油門(mén)和檔位可實(shí)現(xiàn)前進(jìn)、倒車(chē)、油門(mén)等驅(qū)動(dòng)功能線(xiàn)控化，制動(dòng)系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)行車(chē)制動(dòng)、動(dòng)力制動(dòng)和駐車(chē)制動(dòng)等制動(dòng)功能的線(xiàn)控化，能夠高效執(zhí)行車(chē)載無(wú)人駕駛系統(tǒng)控制指令，支持切換無(wú)人駕駛模式和有人駕駛模式，確保人工駕駛操作最高優(yōu)先級(jí)，控制響應(yīng)快、精度高。（2）傳感器部署：智能駕駛汽車(chē)環(huán)境感知傳感器主要由超聲波雷達(dá)、毫米波雷達(dá)、激光雷達(dá)、單/雙/三目攝像頭、環(huán)視攝像頭以及夜視設(shè)備組合而成[4]。通過(guò)部署不同類(lèi)型的傳感器，利用傳感器信息融合技術(shù)，增強(qiáng)感知能力，提高智能駕駛系統(tǒng)的安全性和可靠性。圖1傳感器感知范圍示意圖2.2自動(dòng)駕駛域控制器自動(dòng)駕駛的域控制器具備多傳感器融合、定位、路徑規(guī)劃、決策控制、無(wú)線(xiàn)通訊、高速通訊等能力。通常需要外接多個(gè)攝像頭、毫米波雷達(dá)、激光雷達(dá)，以及IMU等設(shè)備，來(lái)完成圖像識(shí)別、數(shù)據(jù)處理等功能。由于要完成大量運(yùn)算，域控制器一般要匹配核心運(yùn)算力強(qiáng)的處理器，提供不同級(jí)別算力的支持，從而高效、精準(zhǔn)的獲取決策命令。2.3自動(dòng)駕駛貨運(yùn)平臺(tái)構(gòu)建云端管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)貨運(yùn)車(chē)輛的運(yùn)營(yíng)、調(diào)度、系統(tǒng)管理、信息展示、車(chē)輛調(diào)度等功能[5]。平臺(tái)的調(diào)度功能可實(shí)現(xiàn)車(chē)輛排程，預(yù)置車(chē)輛速率、出入場(chǎng)站時(shí)間，車(chē)輛實(shí)時(shí)監(jiān)控、應(yīng)急報(bào)警等功能。平臺(tái)的貨運(yùn)運(yùn)營(yíng)功能，可實(shí)現(xiàn)對(duì)車(chē)頭、掛車(chē)、集裝箱的管理，對(duì)貨運(yùn)車(chē)輛監(jiān)控、報(bào)警、維修等一系列流程化管理，以及能夠與調(diào)度部分配合，共同完成應(yīng)急故障處理等功能。2.4遠(yuǎn)程駕駛技術(shù)設(shè)計(jì)遠(yuǎn)程駕駛采用高可靠、低延時(shí)的視頻及控制信令傳輸技術(shù)方案，可實(shí)現(xiàn)業(yè)界領(lǐng)先的低延時(shí)指標(biāo)和面向中弱網(wǎng)環(huán)境的高可靠傳輸能力，傳輸時(shí)延全鏈路在200ms以?xún)?nèi)。如圖2為遠(yuǎn)程駕駛系統(tǒng)架構(gòu)圖。圖2遠(yuǎn)程駕駛系統(tǒng)架構(gòu)三寒區(qū)無(wú)人駕駛貨運(yùn)技術(shù)的多場(chǎng)景應(yīng)用及分析3.1寒區(qū)無(wú)人駕駛貨運(yùn)技術(shù)在智慧礦山場(chǎng)景中的應(yīng)用無(wú)人駕駛貨運(yùn)技術(shù)在礦山運(yùn)輸作業(yè)中的應(yīng)用可有效避免人員傷亡事故的發(fā)生提升礦山作業(yè)的安全性，同時(shí)不需要駕駛員以及保障駕駛員生活的后勤人員，可有效降低人力成本，提高作業(yè)效率及安全性[6]，節(jié)能環(huán)保。3.2寒區(qū)無(wú)人駕駛貨運(yùn)技術(shù)在智慧港口場(chǎng)景中的應(yīng)用由于無(wú)人駕駛技術(shù)在開(kāi)放場(chǎng)景下的應(yīng)用存在許多約束和限制，封閉及半封閉場(chǎng)景下的無(wú)人駕駛技術(shù)應(yīng)用成為研究的熱門(mén)方向，港口[7]具有較好的應(yīng)用環(huán)境，港區(qū)內(nèi)的交通道路狀況單一，在單一道路環(huán)境下無(wú)人駕駛系統(tǒng)的環(huán)境感知、決策控制、路線(xiàn)規(guī)劃的難度都大幅降低，有效推進(jìn)無(wú)人駕駛技術(shù)在智慧港口實(shí)現(xiàn)規(guī)?；瘧?yīng)用。3.3寒區(qū)無(wú)人駕駛貨運(yùn)技術(shù)在智慧物流園區(qū)場(chǎng)景中的應(yīng)用無(wú)人駕駛貨運(yùn)車(chē)輛負(fù)責(zé)園區(qū)承運(yùn)、配送等工作，由園區(qū)智慧管理運(yùn)行平臺(tái)進(jìn)行調(diào)度，負(fù)責(zé)對(duì)園區(qū)內(nèi)無(wú)人駕駛貨運(yùn)車(chē)輛進(jìn)行任務(wù)分配、任務(wù)對(duì)接等工作。同時(shí)與無(wú)人倉(cāng)庫(kù)、無(wú)人機(jī)巡查[8]等自動(dòng)化技術(shù)協(xié)同，形成智能倉(cāng)配、智慧運(yùn)力協(xié)調(diào)調(diào)度、智能防偽追溯、城市供應(yīng)鏈協(xié)同、無(wú)車(chē)承運(yùn)、產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈集成服務(wù)、物流大數(shù)據(jù)等綜合智慧應(yīng)用一張網(wǎng)，打造無(wú)人、高效、安全、可靠的智慧物流園區(qū)。四寒區(qū)無(wú)人駕駛貨運(yùn)技術(shù)應(yīng)用的效益指標(biāo)分析4.1社會(huì)效益寒區(qū)無(wú)人駕駛貨運(yùn)技術(shù)的應(yīng)用通過(guò)專(zhuān)屬網(wǎng)絡(luò)部署形成專(zhuān)網(wǎng)通訊模式，并通過(guò)高精度地圖的數(shù)據(jù)脫敏方式，提升了整個(gè)項(xiàng)目的數(shù)據(jù)保密性，保障了跨境運(yùn)輸過(guò)程中的數(shù)據(jù)安全。在當(dāng)下疫情時(shí)代，以無(wú)人駕駛技術(shù)實(shí)現(xiàn)跨境無(wú)接觸式的運(yùn)輸模式，為解決疫情跨境運(yùn)輸，提供了新方法、新思路。4.2經(jīng)濟(jì)效益寒區(qū)無(wú)人駕駛貨運(yùn)技術(shù)的應(yīng)用，不僅實(shí)現(xiàn)了車(chē)輛與云端的通訊，還將老舊的“人為單一管理”轉(zhuǎn)變成“線(xiàn)上運(yùn)營(yíng)，人為干預(yù)”的管理模式，加強(qiáng)了運(yùn)營(yíng)工作的流程性，更加注重過(guò)程監(jiān)管，降低了人力成本，促進(jìn)了運(yùn)營(yíng)工作的流程化及標(biāo)準(zhǔn)化，提升了管理效率與經(jīng)濟(jì)效益。圍繞口岸貿(mào)易，降低了跨境貨運(yùn)的運(yùn)輸成本，打造凝聚產(chǎn)業(yè)鏈線(xiàn)上線(xiàn)下和數(shù)據(jù)誠(chéng)信的網(wǎng)絡(luò)貨運(yùn)產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系，助力跨境物流產(chǎn)業(yè)鏈不斷升級(jí)。五結(jié)語(yǔ)本文研究了封閉場(chǎng)景下寒區(qū)無(wú)人駕駛貨運(yùn)技術(shù)的實(shí)現(xiàn)及應(yīng)用分析，描述了無(wú)人駕駛貨運(yùn)技術(shù)的實(shí)施方案以及該技術(shù)在多場(chǎng)景中的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)基于無(wú)人駕駛貨運(yùn)技術(shù)的應(yīng)用能夠有效提高運(yùn)輸和管理效率，未來(lái)隨著人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算等技術(shù)的革新，可以將封閉場(chǎng)景下的無(wú)人駕駛貨運(yùn)技術(shù)轉(zhuǎn)換至開(kāi)放場(chǎng)景下應(yīng)用。

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