美團夏華夏:「無人配送」,技術(shù)難度并不低
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2021 年 12 月 10 日,由雷峰網(wǎng) & 新智駕主辦的第四屆「全球智能駕駛峰會」在深圳正式召開。
這一次,雷峰網(wǎng)新智駕以「智能駕駛鏖戰(zhàn)時刻」為主題,將話筒遞給業(yè)內(nèi) 19 家標桿企業(yè),輻射 13 大技術(shù)/場景,覆蓋智能駕駛算法、芯片、感知、落地等多個維度,每個領(lǐng)域只篩選最具代表性的一家企業(yè)。
遵循“基礎(chǔ)理論技術(shù)創(chuàng)新”和“行業(yè)解決方案落地”兩項黃金標準,演講嘉賓向行業(yè)分享他們對過去經(jīng)驗的總結(jié)回顧、對未來趨勢的預(yù)測以及行之有效的模式的分享。
峰會之上,美團無人車配送部總經(jīng)理夏華夏帶來了題為「城區(qū)配送場景下的智能駕駛實踐」的精彩演講。
夏華夏在會上指出,自動配送車因其體積小、車速低,常給外界技術(shù)比較簡單的假象,但在城市公開道路以20公里以上速度行駛時,非機動車道上的行人、自行車、以及機動車的不確定性經(jīng)常為自動配送車帶來意想不到的安全性問題。
盡管自動駕駛技術(shù)整體標準化,但自動配送車多在道路狹窄、多遮擋物、不確定性多的非結(jié)構(gòu)化道路行駛。
他認為,城區(qū)配送如果要實現(xiàn)大規(guī)模落地,必須實現(xiàn)運營一線無安全員的去人化?,F(xiàn)在,一方面需要行業(yè)玩家繼續(xù)提升自動駕駛技術(shù),讓整個自動駕駛對周圍的感知、規(guī)劃、控制、定位更加安全可靠。另一方面需跟進人力、維修、緊急安全員等運營能力。
今年4月,美團發(fā)布整車按照車規(guī)級標準生產(chǎn)的自動配送車魔袋20,經(jīng)過了整車性能測試、耐久測試、嚴寒酷暑環(huán)境適應(yīng)性等多項測試,最高時速達45公里每小時。
目前,美團自動配送車在北京順義區(qū)的公開道路配送累積里程約50多萬公里,配送訂單超過10萬。
以下是夏華夏演講全文,雷峰網(wǎng)新智駕做了不改變原意的整理與編輯:
大家好!剛才朱老師完成了一個非常精彩的分享,其中提到無人駕駛非常難,我深有同感。因為美團做無人駕駛到現(xiàn)在五年多了,從開始做到現(xiàn)在,我們每年都有一些進展,也面臨著新的挑戰(zhàn),我自己的內(nèi)心對這個事情的敬畏也一年比一年大。
今天借著這個機會,一方面跟大家同步,美團2021年在自動駕駛方面的進展,另一方面也想和大家討論,城市復(fù)雜場景下做自動駕駛有哪些挑戰(zhàn)。
這張圖是自動駕駛的應(yīng)用脈絡(luò),分為不同的場景和速度。我們按照速度和場景的復(fù)雜度,把很多場景應(yīng)用畫在圖上,用不同顏色表示。藍色的是載人的車輛,紅色的是城市公共交通的巴士,橙色是無人配送領(lǐng)域,灰色是特殊場景的應(yīng)用。
大家可以看到,越往右上角,代表速度更高,場景更復(fù)雜。從自動駕駛技術(shù)的角度來看,我們認為它需要的自動駕駛技術(shù)的能力也就越強。
如果大家看城區(qū)無人配送,雖然速度要求沒有特別高,但場景復(fù)雜度特別高。
這些斜的虛線代表一些能力的等高線,無人配送如果在最復(fù)雜的場景,可能代表著需要我們最完善的自動駕駛技術(shù),這是我們一直努力突破的目標。
物流一般分干線物流和城區(qū)配送。今天上午好幾位嘉賓提到自動駕駛卡車,那是干線物流。城區(qū)配送一般以40或者50公里之下,20公里之上的速度進行配送。其中,物流場景一般叫支線配送。還有一部分在封閉場景比如在園區(qū)、校園、住宅小區(qū)等,也有很多配送需求。
美團現(xiàn)在主要側(cè)重于城區(qū)場景配送,會涉及城市道路、園區(qū)、住宅道路等等。這類場景的參與者非常復(fù)雜,我們希望最終達到結(jié)合城市場景里包括園區(qū)、公開道路的配送車,以及空中的無人機,通過無人設(shè)備跟我們的騎手去協(xié)同,打造一個空地一體化的人機協(xié)同的配送網(wǎng)絡(luò),支持我們城市末端的配送需求。
我們在今年4月正式發(fā)布了一款新的自動配送車——魔袋20,車寬1.1米,車長2.5米,最高時速達45公里每小時。車輛智能程度方面,我們增加了更多的傳感器,更大的算力,整個車輛的傳感器總數(shù)達到30多個。車輛硬件方面,我們按照車規(guī)級標準生產(chǎn)、制造、測試。其中,我們完成了整車性能測試、耐久測試、嚴寒酷暑環(huán)境適應(yīng)性等測試。
我們今年在北京順義區(qū)公開道路配送的累計總里程大概為50萬公里,累計配送的真實用戶訂單大概為10萬單,今年參加了包括深圳、廣州、南京、成都、廈門等城市的抗疫工作。
自動配送車在公開道路要識別紅綠燈,其中在非機動車道內(nèi)要跟很多車輛、行人、老年代步車、自行車、電瓶車、逆行的行人和車輛交互。在整體運行速度為20多公里,還有很多電瓶車逆行的時候,將會對無人配送車的通行帶來很大的挑戰(zhàn)。
自動配送車是一個送物小車,行駛速度相對比較低,在很多人想象中,是否比較簡單?但是當我們實際做的時候,發(fā)現(xiàn)在這個場景下會遇到特別特別多城市的“煙火氣”,以及預(yù)想不到的長尾、復(fù)雜情況。
我這里列舉了幾個圖片,比如在機動道路上或非機動車道上,行人、自行車等很多不同元素交合,在路邊停了很多車輛,包括當我們在非機動車道行駛,很多樹把衛(wèi)星信號遮擋得非常嚴重。
整個自動駕駛技術(shù)是非常一致的,包括定位、感知、決策、控制,但每個環(huán)節(jié)都會面臨挑戰(zhàn)。對于較特殊的挑戰(zhàn),我分開給大家看一下例子。
我們先來看感知。在當前的場景里面,因為我們要在機動車道、非機動車道行駛。三個圖代表不同的攝像頭,結(jié)合攝像頭、雷達,我們能識別周圍很多的障礙物。
從這個圖里面大家可以看到,道路里面有很多不同的障礙物,它的速度各不相同,運動方向各不相同,種類也很不一樣。
比如園區(qū)很窄的道路有大量的行人和自行車,在這樣的場景里我們怎么去識別?如果這邊停了一輛自行車,我們需要判斷車上有人或者車邊上有人,是靜止的車還是騎行的車等等挑戰(zhàn)。
再一個是定位。我們很多時候覺得定位是一個相對來說已經(jīng)解決的問題,但在一些城市的復(fù)雜場景中,定位還是有很多挑戰(zhàn)。
一方面,很多場景會讓定位退化,所謂“退化”就是它的周圍場景,第一可能衛(wèi)星信號被遮擋。
另一方面,如果通過視覺看周圍的環(huán)境,環(huán)境始終是不變化的。比如在很長的隧道里,不管到哪,激光雷達視覺進行匹配,看到周圍隧道都是一樣的?;蛘咴诘貛斓男D(zhuǎn)坡道上,如果不仔細識別信息,很難知道現(xiàn)在到底在哪。再比如樹木會遮擋很多衛(wèi)星信號,讓我們不得不用更綜合的技術(shù)手段定位。再比如城市道路上會頻繁遇到大量的城市道路施工場景,環(huán)境會經(jīng)常變化,一旦變化的話,我們就需要非常及時地更新高精地圖,讓車輛更好地行駛。
再來看決策控制。在城市環(huán)境中,跟自動配送車交互的道路元素多種多樣。如果自動配送車在機動車道行駛,相對來說周圍汽車的運動軌跡、運行速度比較容易預(yù)測,因為汽車絕大部分是直著往前走,偶爾變道也會逐漸過來。但是當周圍要跟很多行人、自行車交互時,當很多人逆行,或者很多行人在道路上橫過馬路時,怎么較好地預(yù)測周圍的每一個元素,或是未來三五秒鐘出現(xiàn)在什么位置,將非常大地影響我們的決策和控制動作。
最右邊這個圖,是自動配送車在非結(jié)構(gòu)化道路比如園區(qū)道路進行不太好完成的調(diào)頭,如果進行大尺度調(diào)頭,這對車輛技術(shù)的要求非常高,因為路徑的規(guī)劃和速度控制要非常好地吻合才能實現(xiàn)。我們現(xiàn)在已經(jīng)實現(xiàn)時空一體的三維規(guī)劃,把路徑規(guī)劃和速度控制在一個模型內(nèi)結(jié)合,才能較好地讓自動配送車在劇烈變化的路徑中穩(wěn)定行駛。這是我們在決策控制上遇到的挑戰(zhàn)。
再有一大類是安全方面。車輛在路上行駛一定要安全,而且比人還要安全。這個安全分為主動安全和被動安全。主動安全即車輛自動駕駛要能做到躲避障礙物;被動安全是萬一真的發(fā)生碰撞,不管是我的原因還是別人的原因,怎么盡量減少對周圍環(huán)境造成的傷害。比如人撞上,車通過外形設(shè)計、材料選擇,降低發(fā)生碰撞時產(chǎn)生的傷害。
同時,我們也會考慮數(shù)據(jù)安全。我們的車輛會采集大量的數(shù)據(jù),很多是比較敏感的地理數(shù)據(jù),我們需要保證這些數(shù)據(jù)的傳輸、存儲比較安全。
再比如網(wǎng)絡(luò),不管是上傳的數(shù)據(jù)還是車輛的控制信號,都是通過網(wǎng)絡(luò)傳輸,怎么保證數(shù)據(jù)加密,以及控制信號的不可篡改等,這些都要考慮。
還有功能安全。對車輛來說,除了車輛的機械結(jié)構(gòu)之外,還有大量不同的傳感器,還有一個非常復(fù)雜的分布式計算平臺。這些傳感器、計算平臺、軟件每一個都可能發(fā)生故障。在一些零部件發(fā)生故障的時候車輛能不能較好地實現(xiàn)容錯,如果不能正常行駛,也要盡量減少對交通造成的危害。
主動安全,被動安全,數(shù)據(jù)安全,網(wǎng)絡(luò)安全,功能安全這五大安全領(lǐng)域,都是我們現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)且要一個個解決的。所以我們現(xiàn)在從三個大的維度去思考:對車輛設(shè)計,對軟件系統(tǒng)在內(nèi)的整個系統(tǒng)方面,以及整個運營流程等都需要比較好地進行很多設(shè)計,讓我們的配送可以更加安全。
最后展望未來,我們覺得如果城區(qū)配送最終大規(guī)模落地,一定是去人化,去人化就是不需要安全員在運營一線跟隨。自動駕駛車如果要一個人跟著,經(jīng)濟成本就算不過去,無人配送也是這樣。
自動配送車上沒有座位,但自動配送車目前在絕大部分城市落地時,按照政策要求,車后需要跟隨一個人,以及遠程監(jiān)控員。我們希望最終做到不管從技術(shù)或政策,能夠讓自動配送車不帶一線運營安全員地在道路行駛,重點通過遠程監(jiān)控來保障運營。所以一方面需要我們繼續(xù)提升自動駕駛技術(shù),讓自動駕駛對周圍的感知、規(guī)劃、控制、定位更加安全可靠。
另一方面是在運營方面努力,如果有一些突發(fā)情況,我們能通過運營的人力、維修、緊急安全員快速跟上。
還有政策法規(guī)上,我們需要跟政府一起,通過自動駕駛能力的提升,政府能更有信心,給行業(yè)開放更多路權(quán)和更靈活的條件。
最后在網(wǎng)絡(luò)安全方面,整個行業(yè)也需要不斷地做探索。
希望通過美團和在座同行,以及很多朋友的努力,大家一起讓自動駕駛技術(shù)、整個行業(yè)、法律法規(guī)不斷成熟。我們的目標是通過無人配送讓服務(wù)觸達世界的每個角落,我們也相信這個目標肯定會達到,但我們希望有更多人幫助,一起讓這個事情早日實現(xiàn)。
希望大家繼續(xù)努力!