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龙八:平行驾驶是什么?新一代的云端化网联自动驾驶技术

编辑:龙八 时间:2019-10-10 05:14:08

汽车无人化和网联化,作为未来人工智能的重要分支,可以提高道路交通的安全性及通行效率,极大地改变人们的生活出行方式。网联无人驾驶智能车是智能技术发展的技术前沿,具有巨大的社会意义和市场潜力。目前网联无人驾驶汽车昂贵的价格及安全性限制了其广泛应用。

近日,中国科学院自动化研究所作为第一作者和通讯作者单位与英国克兰菲尔德大学、清华大学、美国印第安纳大学-普渡大学印第安纳波利斯分校、西安交通大学等单位合作研发了平行驾驶系统,以From Software-Defined Vehicles to Self-Driving Vehicles:A Report on CPSS-Based Parallel Driving为题,作为封面文章发表在IEEE Intelligent Transportation Systems Magazine上。

平行驾驶系统是以“ACP平行理论”为基础,兼具运营管理、在线状态监测、应急驾驶安全接管等功能的先进云端网联自动驾驶管控系统。

平行驾驶系统包括物理车和虚拟车,虚拟车是对真实物理车及驾驶员的建模,以及对真实交通环境重建,虚拟车通过机器学习算法不断地训练学习,从而对实际物理车及驾驶员进行监控和指导。其平行管控平台通过5G网络采集数据,构建与实际环境和车辆1:1的虚拟环境,在该环境中进行计算实验以对复杂行车场景和工况进行试错、优化和预测,最终通过5G网络的低延时性,将预测的信息发送到实际车辆,引导实际车辆安全高效地驾驶,从而实现驾驶系统的描述智能、预测智能和引导智能。平行驾驶系统已在中国智能车研发测试中心苏州常熟成功演示并完成系统测试。

平行驾驶系统能够真正解决人机协同混合智能的建模、车车通信、车路通信和车云通讯问题,并显著降低智能车系统的开发成本,高性能计算实验控制模块可使得现有的无人驾驶汽车安全系数大大提升,将有效推动汽车产业、人机协同混合智能产业的发展。

作为平行智能方法的典型应用,平行驾驶将成为新一代云端化网联的驾驶技术的核心,对汽车产业、人机协同混合智能产业的发展具有强有力的支撑作用。

平行驾驶是什么?

平行驾驶是新一代的云端化网联自动驾驶技术,通过充分利用数字化及信息化资源,将云端、道路及车辆上的信息无缝衔接,利用平行视觉与感知、平行学习、平行规划和平行控制等最新开发的国际前沿关键技术,把智能车、管控平台及驾驶模拟器实时连接起来,使智能车的自主驾驶行为变得可测、可控,提高了车辆系统对环境的快速反应,并降低整体系统成本,从而实现车路互动、多车协同、平行操控、安全行驶。

智能网联下的平行驾驶与平行交通

大家现在都很强调CPS(Cyber-Physical Systems),我的观点是要跳出CPS,迈向CPSS(Cyber-Physical-Social Systems),以后每个人开车不仅仅是在物理世界,还同时在心理世界和人工世界。未来一定是平行交通、平行道路、平行出行。物理的汽车跟软件定义的汽车要平行起来,物理的公路要跟软件定义的公路结合起来。这就是基于ACP(Artificial societies+Computational experiments+Parallel execution)方法的平行驾驶。

现在汽车公司卖汽车的时候总要给你一个手册,以后就给你一个可视化的软件来定义汽车,就在你手机或直接在汽车内部显示屏上,随便可以打开,三维可视化的软件车同物理车由IoT时时刻刻联在一起。

你在路上开,软件定义的汽车也在���路上开。因为有了软件定义的车跟物理的车联在一起,就可以同时开在三个世界了——物理世界的车、心理世界的车和人工世界的车。这相当于你开车的时候,有许多软件定义的机器人在为你服务,有的监控车辆行驶的状态,有的帮你订餐馆、旅馆等,你开车就容易了,甚至可以在车里看书、聊天、线上会议等等。这就是CPSS空间里的平行驾驶:目标不是100%安全,而是300%的安全,路安、心安、理安。

直面智能汽车的工程和社会复杂性

车不但在开的时候产生数据,开完了继续产生数据,做机器学习、平行学习,并且监控你的车况、更新交通法规、学习动态时空环境,确保接下来开得更优。其中有一连串的技术支持,所以远端智能跟当地智能要结合,远端可以复杂,当地智能操作必须简单。当然,安全是第一位的。研究智能汽车面临很大的工程复杂性和社会复杂性,会带来巨大的建模鸿沟,我们怎么克服?这个鸿沟要靠数据填,要把小数据导成大数据,把大数据提炼成为精准知识即小规则,然后再指导车的驾驶。对于汽车来说,物理汽车跟软件定义的汽车一起开,开的过程中产生数据,通过计算实验,再变成驾驶的大数据、小智能、精准知识,从而产生崭新的职业。将来会有学习工程师、培训工程师、实验工程师、决策工程师。我们就是把司机换了一个地方,以前在车上开,现在是在办公室开。

平行汽车会自主学习且越“老”越贵

现在的车越“老”越便宜,以后的车,则越“老”越贵。因为它内部包含一批软件定义的车、软件驾驶员、软件服务员。甚至物理的车报废了,这批软件定义的车永远在,而且跟你的驾驶行为连在一起,它向你学习。

开始买的时候车都一样,但开了两年,就真正成为你的车了,也成为某个城市里的车了,甚至跟你邻居的车都不一样。

因为这里引入了Social的因素,也是整个系统中最不确定、多样、复杂的因素,也是我们为什么认为,只有基于CPSS的平行驾驶,才能把自主驾驶L0级—L5级真正统一起来,把交通的智能化和汽车的智能化统一起来。

我们相信平行驾驶和平行交通,是解决未来出行多种难题的一种有效方式。

龙八
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