清华大学杨殿阁:智能汽车与自动驾驶地图

发布时间:2021-06-07    来源: nbsp;   浏览:67296次
本文摘要:2月20-21日,2019年世界第二届自动驾驶论坛在武汉举行。

2月20-21日,2019年世界第二届自动驾驶论坛在武汉举行。此次论坛的主题是用智能驾驶改变未来。清华大学汽车工程系主任杨全成公开的主题演讲如下。

尊敬的领导们,女士们,今天很高兴有机会和大家见面。非常感谢组委会获得这样的机会。

(大卫亚设,Northern Exposure(美国电视剧),今天我的报告有四个主要内容。第一部分提及智能汽车技术变化的个人观点,第二部分讲述智能汽车与自动驾驶地图之间的关系,第三部分阐述中国自动驾驶地图的发展现状,第四部分阐述我国自动驾驶地图工作组的一些工作情况。(约翰肯尼迪,北方执行公司)汽车是从1886年到现在的135年间平静的传统产业。

但是现在我们都可以看到汽车产业再次发生急剧变化。传统汽车企业正在发生变化,同时许多新兴企业紧贴谷歌、苹果、UBO、中国百度、腾讯、阿里、滴滴等传统汽车产业。

这些企业都是新兴势力的代表,与互联网相关,代表未来。当所有这些企业不约而同地集体紧贴传统汽车产业时,我们会有特别大的力量表明这些企业正在做这件事。这种力量必须是革命性的力量。

从另一个角度来看,一个证据是,世界各国的欧洲、美国、日本、中国和政府都高度重视这件事,并将智能汽车降至国家一级。从国家产业规划和政策的角度推进发展。因此,我们的汽车产业再次发生了巨大的技术变化。这一技术变化的典型特征是新的四化、汽车的电气化、智能化、网络简化、共享化。

当然,也有人不把电气化换成低碳化。据说,在新四化的背后,将推进能源的技术革命、人工智能、大数据、共享经济等新技术的进步力量。新四化带来的一定程度上是汽车产业的巨大变化,也是未来交通上下班方式的变化。

特别是高水平自动驾驶,特别是无人驾驶到来时,变化的程度取决于汽车的享受和使用方式、交通基础设施、交通管理、交通相关法规,这一系列内容必须再次改变,整个交通体系必须重组。衣食住行是人类四大基本市场需求,如果交通上下班方式改变,整个社会形态不会再次发生重大变化。

所以我们说,智能汽车不仅是汽车产业的变化,也是未来交通上下班的重构,是未来社会形态中最重要的变化机会。说到这里,大家可能想知道无人驾驶究竟什么时候构建。

(威廉莎士比亚,泰姆派斯特,希望如此)平时看很多网络的文章,一些企业主张L4,L5的自动驾驶即将试镜,给人一种无人驾驶时代即将到来的感觉。但是现实不是这样吗?根据美国斯坦福大学的预测,L4的高级自动驾驶确实要建立起来,节点从2020年到2025年,今年还要建立在卡车、出租车共享等专用车辆上。

私家车的话,L4级自动驾驶应该是2030年左右的节点,L5的自动驾驶至少要等到2035年以后。融合中国的实际情况,L1-L2的自动驾驶已经开始规模产业化,到2025年,预计50%的新车不具备L1-L2的自动驾驶功能,到2030年,我们几乎所有的新车都不会有L1-L2级的自动驾驶。这意味着到2030年你才在车上。L4级自动驾驶是有地区条件的无人驾驶,预计2020 ~ 2025年这段时间,特别是奥运会后,将开始切实的产业化。

我国北京2022年冬奥会将成为非常好的自动驾驶展示舞台。L4级自动驾驶首先在专用车辆上特定地区建设产业化,包括公交车、矿山、港口和部分园区的无人驾驶,但作为确定的成熟期,L4级自动驾驶商务模式的成熟期必须在2030年至2035年间实现。

对L5级无条件无人驾驶今后必须建设,但需要很长时间,道路会交错,预计L5级自动驾驶的成熟期商业模式将建设到2045-2050年左右。L5级无人驾驶建设为什么不需要这么宽的时间?让我们分析一下其他自动驾驶技术背后的推动力。需要注意的是,L1-L3级自动驾驶的确切推动力是汽车企业和零部件公司,以应对消费者的市场需求,消费者需要辅助驾驶员技术,以减少驾驶员压力,提高驾驶安全。

在这样的商业模式中,成本是最重要的因素。因为汽车是卖给最终用户的。用户不愿意借钱销售该功能是技术着陆的最重要决定因素。(大卫亚设,Northern Exposure(美国电视),成功)这也要求L1-L3自动驾驶使用视觉和毫米波雷达较多的低价方案。

这种水平的自动驾驶只要用户拒绝接受就可以着陆。L4级自动驾驶是根据场景和运营市场需求,汽车企业开发L4级汽车不是卖给个人用户,而是卖给运营商。运营商实际上对运营市场的需求和能否满足运营带来的收益感兴趣。

例如,港口有300辆卡车,400 ~ 500名司机,一年有数千万元的工资投入,L4级无人驾驶一上来,一年就能节省数千万元的工资腹泻围困。这就是运营带来的收益。在这种条件下,即使减少一些费用,只要能满足运营市场的需求,车就能着陆。

(阿尔伯特爱因斯坦,Northern Exposure(美国电视),)但是L5级无条件无人驾驶的市场需求展开方面不具体吗?对于交通安全和交通效率的巨大收益,政府很有可能对L5的大规模应用不感兴趣,政府肯定不会推进这项工作。但是政府不是商业主体,不能构成有效的市场推动力。

所以这也预见到L5级自动驾驶需要更长时间着陆。汽车需要突破很多核心技术,从驾驶员支援到无人驾驶,从感官到决策、控制、体系结构、汽车网络、信息安全、自动驾驶地图、标准规定、测试检查。

我今天在所有共性核心技术中重点关注我们自动驾驶地图的这一部分。我们先来看看自动驾驶地图和智能汽车的关系。

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5级自动驾驶的情况下,使用L1-L2等级ADS系统、阿米等级ADS地图就可以了。地图只是一个选项。L3级自动驾驶可以使用HD MAP,但ADAS地图除外,这不是必需的。

但是,如果是L4级自动驾驶,就需要厘米级高精度自动驾驶地图。达到L5级自动驾驶不仅需要自动驾驶指导,还需要动态自动更新。让我们再来看看20世纪80年代电子地图产生的汽车电子地图的发展历史。

地图的准确度在100米左右。到20世纪90年代,随着卫星定位系统的发展,地图准确度大幅提高,准确度从5米提高到10米,本世纪初经常出现ADAS的地图,地图减少了道路的坡度、曲率等,2012年以后开始频繁出现高精度自动驾驶地图。与传统地图相比,自动驾驶地图不仅位置和形状精度有了很大的提高,更重要的是地图结构、内容和体系再次发生了巨大的变化,地图被驾驶员使用在自动驾驶计算机上。

自动驾驶地图是什么样子的?这是去年我们自动驾驶技术工作组明确提出的7层模型,与日本的4层模型相比,我们的模型更加完美。在这个模型中,传统道路水平的地图数据仍然是最重要的层次。也就是说,现有道路网络数据是自动驾驶地图的一部分,以此为基础,必须有高精度的车道级别数据。

(威廉莎士比亚,《Northern Exposure》(美国电视剧),《北方执行》(Northern Exposure)。在此基础上,必须有高精度的环境三维数据,并且必须有与动态环境感信息(称为动态障碍层)兼容的数据层。

与驾驶员相关的7层信息、与驾驶员决定相关的部分信息在地图上不存在。传统地图每公里可能只有几十K,但自动驾驶地图每公里可能有几百万亿,当时是1G的数据量。数据改编的频率也再次发生了相当大的变化。

传统道路网数据按月修订,动态交通信息按分钟修订。今后,自动驾驶地图确实修订时,将以秒为单位计算。自动驾驶地图是智能汽车决策的核心数据基础。整个智能驾驶地图我们可以看作是超级地图容器,它也是大传感器本身,它不会将所有感官信息整合到自动驾驶地图中,形成虚拟世界的月经环境,在虚拟世界的月经环境中展开感官、理解和解释,根据车辆动力学规划自己的月经路径,将月经路径转变为车辆运动的轨迹,这样我们就知道在这个过程中,自动驾驶地图是最重要的,是整个自动驾驶大脑的核心。

下面介绍一下中国自动驾驶地图的进展。近年来,地图产业除了传统的道商之外,还增加了许多新的创业企业、互联网企业、汽车零部件企业和车辆公司。

根据我队的调查和统计,国内百度、四维、高德等几家传统道商在自动驾驶地图的发展过程中仍然处于领先地位,起到主导作用,整体地图数据的制作加工也处于领先地位。目前,这三个地方的示意图基本上收集了30万公里左右的自动驾驶地图,覆盖了高速公路和大城市的环路。

预计2020年左右将覆盖主要城市道路。在数据收集和加工制作中,这些承包商除了进口部分高精度收集设备外,基本上没有自主开发测量设备的能力。在地图数据处理中,地图的自动化处理技术和能力也有了很大的提高,AI技术在地图加工中起到了最重要的作用。

最后,让我解释一下自动驾驶技术工作组的一些工作。2018年4月,在中国汽车工程协会和智能网联合汽车联盟的反对下,自动驾驶指导工作组正式成立。

工作组由学会、协会、联盟指导,由清华大学和国旗联盟组织,目前会员单位已有38家企业,包括整车企业、零部件企业和承包企业。工作组最重要的任务之一是访问ISO、欧洲的OADF和NDS以及日本的DMP。推动中国自动驾驶指导标准和产业应用的发展。指导工作组正式成立后,我们开始了三个方面的课题研究。

一个是自动驾驶地图的标准体系,一个是自动驾驶地图政策规定(如转弯问题),一个是中国自动驾驶地图的技术路线图。过去一年里,我们进入两次工作组内部会议,进行了两次大型学术交流活动,并在工程院、学会和协会的反对下,与国家政府部门就自动驾驶地图测绘及出版发行、插件、旋转等问题进行了探索交流。由于保密,中国的车辆用地图在使用过程中被允许很多,地图数据的准确度有限,是加密的旋转,地图数据没有高度和曲率等信息,这些信息对自动驾驶最重要。

此后,我们自动驾驶指导工作组也将围绕这三个方面积极开展工作。最重要的工作之一是,要解决问题审查问题、问题加密插件问题等问题自动驾驶地图的出版。同时,我们的自动驾驶地图也可能包含在收集问题中,如何前进收集自动驾驶地图,这也将是我们工作组后面前进的任务。

工作组还将重点推进我国自动驾驶指导技术标准体系的建设。自动驾驶地图应该有什么标准,这些标准应该怎么起草?何时起草,如何确认标准内容。我们如何与NDS地图标准兼容,如何与DMP兼容?当然,还有刚才提到的地图网上改版、地图转包收集等。

除了数据标准外,自动驾驶地图中还隐藏着车辆安全问题。现在我们的地图上有2009年引进的插件。显然没有考虑车辆安全等级。

(大卫亚设,Northern Exposure(美国电视连续剧),安全名言)也就是说,无论是什么等级的汽车触摸软件,只要指定这个插件,安全等级就会立即下降,符合无法控制汽车的拒绝也是最重要的问题,这是我们工作组正在推进的一些工作。(阿尔伯特爱因斯坦,Northern Exposure(美国电视),汽车)你也可以看到刚才描述的这些事情。这一切不是任何企业都能自己做的,也不是我们清华大学自己能做的。这些事应该只做产业。

像今天一样,我们有500多人。如果每个人都有自己的声音,500多个声音,政府不告诉你该听谁,但如果有500多人汇款的话。

所以这也是我们自动驾驶团队最重要的目的。期待能集中业界的力量推动这件事的发展。我们其他智能汽车相关技术也期待以这种方式发展。车辆企业、零部件企业、ICT企业、科学研究所、跨境融合,共同构想,共同构建自动驾驶共同核心技术突破,奠定自动驾驶的核心基础,全自动驾驶应用于落地和产业化,提高中国汽车产业综合竞争力,帮助中国汽车强国梦的建设。


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