沃尔沃集团刘奇：卡车从ADAS到自动驾驶的路径

3月20-21日，由佐思产研、佐智汽车主办，地平线、TTTech、魔智、海信网络科技、晶众股份、芯仑光电、PLK、中科慧眼等单位支持的2018第三届ADAS与自动驾驶国际论坛在上海银星皇冠假日酒店举办。超过400多位嘉宾参加了本次论坛，沃尔沃集团卡车技术自动驾驶部的刘奇博士做了《卡车从ADAS到自动驾驶的路径》的主题演讲。



沃尔沃集团卡车技术自动驾驶部刘奇博士

刘奇：大家早上好！今天我向大家汇报下沃尔沃集团在卡车自动驾驶领域进行的实践和思考。

先简要介绍一下沃尔沃集团：沃尔沃集团是世界领先的卡车、客车、建筑设备、船舶和工业发动机制造商，同时还提供金融及售后服务的全套解决方案。沃尔沃集团总部位于瑞典哥德堡，拥有约10万名员工，在18个国家和地区设有生产基地，产品覆盖全球190多个市场。



沃尔沃集团有很多品牌。第一类卡车品牌中，大家可能更熟悉沃尔沃品牌的卡车，其实国内常见的东风商用车也是我们的品牌之一。沃尔沃集团是东风商用车的第二大股东，占45%的股份。第二类是工程机械品牌，第三类是大巴品牌，最后一类是船用和工业用发动机。



交通事故零伤亡是沃尔沃集团的愿景。我们始终坚持从事故中去学习。在欧洲，一旦发生了沃尔沃卡车的交通事故，我们会到现场做深度事故调查分析，然后把它作为我们下一代产品的设计输入。我们会定期发布关于卡车交通事故的报告，我们也是中国事故深入调查项目CIDAS的创始会员之一。

沃尔沃集团从1950年到1990年投入了大量精力在被动安全领域，一次又一次定义了商用车被动安全的标准。我们也很早就认识到，人的因素是造成事故的主要原因。因此，主动安全、汽车电子技术对汽车安全性的提高有非常大的潜力。从九十年代开始就沃尔沃集团投入了大量人力物力研发ADAS系统。目前路上在跑的Volvo卡车已经配备了多项ADAS的功能，比如LCW、AEB、ACC、BSD等等。



这里展示的沃尔沃卡车AEB系统在弯道中紧急制动的表现。做过AEB开发的工程师都知道，弯道工况对于仅依靠雷达来探测的系统而言会有漏报或误报的可能性，难度相对较高。沃尔沃的这套AEB系统2012年就已经开始上市，欧洲是2015年才要求重卡新车强制安装AEB。沃尔沃采用了雷达跟摄像头融合的方案，针对卡车追尾前车的各种工况进行了大量的开发、测试及验证，即使是在弯道中紧急制动的表现也非常好。

接下来的演变从ADAS到自动驾驶甚至是无人驾驶。尤其是无人驾驶最近这几年在全球发展步伐都非常大。对商用车尤其是卡车来讲，自动驾驶甚至无人驾驶的驱动力在哪？沃尔沃集团认为首先是提高生产力，尤其是对于那些在受限区域的应用非常明显。比如说港口、矿山、机场等等。对于到达L4级别的自动驾驶，我们可以把它想象成大号的AGV，可以7×24小时不停工作，如果配合好调度系统，那对于生产力的提高是巨大的。

其次是节能，节能对于受限范围内的卡车自动驾驶应用很有效，通过合理调度可以规划更加合理的路线，规划更加省油的速度。更大的节能潜力是在公共道路上卡车的长距离高速行驶，有一个非常明显的例子就是卡车的队列行驶。三辆卡车以非常小的间距，头车由司机驾驶，后面几辆卡车可以做到自动驾驶，由于间隔近所以可以非常显著地改善空气阻力对于油耗的影响，油耗节省至少会达到10%以上。

第三，最重要是安全。安全既是自动驾驶的驱动力，更是自动驾驶甚至是无人驾驶不能逾越的一条红线。沃尔沃集团的宗旨是绝不让自动驾驶卡车产品在有任何可预知的安全隐患的情况下上市。

下面介绍几个我们已经在做或者正在做的一些自动驾驶卡车的案例。



第一个是无人驾驶矿车的应用，这也是沃尔沃集团对外公布的无人驾驶卡车的第一个应用。这是地下1320米的矿，所以环境来讲比较恶劣的，GPS也不能用，所以我们主要采用了激光雷达作为传感器。这个卡车的任务是从地面到地底下，把矿物装在里面，再运回到地面，可以来回7×24小时工作。

这虽然只是一个研究项目，但是我们已经真正把它投入到客户的运营，根据已有的运营数据，生产力的提高非常让人满意。



下一个例子是自动驾驶垃圾车。这套方案跟刚才的方案差别不大，但配置增加了GPS。在瑞典，垃圾车的运行是这样的：一辆垃圾车会配有两个人，其中一个是司机负责把车开到垃圾箱边上，另外一个副驾驶是经常要从车上爬下来，倒垃圾，有时候还要指挥司机倒车。现在自动驾驶的垃圾车只需要一个司机操作。当自动驾驶的垃圾车第一次进入一个全新的工作区域，需要司机开一圈，车会自动记录行驶路径。接下来，司机就可以下车，站在车旁按一下车身上的按钮，垃圾车会自动以低速倒车的方式开到垃圾箱边上，然后停下。人负责倒垃圾，无需回到车上负责驾驶，再按一下按钮，车自动到下一个垃圾箱。这不但提高了效率，还提升了司机的工作条件，减小了劳动强度。

第三个例子是跟农业相关的，今天也有嘉宾讲到了农机的自动化。这是我们在巴西的案例，一辆沃尔沃自动驾驶卡车和一辆收割机配合收割甘蔗。传统上会有一个问题，这个卡车在由人负责驾驶的过程中，不可避免会压到甘蔗的幼苗，这会造成高达每公顷10吨幼苗破坏的损失，如何减少这些损失？

第二个问题在于收割的过程是大量重复的工作，卡车需要跟收割机保持相应的距离和速度，这个事情对人来讲坚持太久是一件非常痛苦的事情。

通过在车上安装GPS和IMU传感器，加上自动驾驶系统对卡车的横向纵向运动的精确控制，可以使卡车按照既定的路线精确行驶，避免压到幼苗的同时也大大减轻了劳动强度，大幅提高生产力。

类似的应用是比较容易迅速落地的，希望类似的技术能尽快为客户创造价值。

再介绍一下卡车在公共道路上自动驾驶应用。对于卡车来讲，在高速公路上进行队列行驶Platooning是非常有潜力的应用。首先第一辆车是由人工来驾驶的，后面跟随的两辆车里面在初级阶段会有安全驾驶员，车跟车之间通过V2V连接，如果第一辆车加速或者制动，后面的车也会做相应的动作。我们认为卡车队列行驶中保持1s的车间距，目前技术成熟度已经比较高了。

对头车而言，省油的效果可以达到3%左右，对后车来讲，省油的效果更是高达10%以上，这对于长途物流客户来讲是巨大的收益。然而真正让卡车Platooning体现出经济上的优势，需要多品牌卡车、多个物流客户之间的卡车能够实现运营。欧洲和日本现在已经在做相应的研究和测试，日本今年2月份在一条高速公路上已经开展了多品牌卡车队列行驶的测试。瑞典的两个卡车品牌也在进行为期3年的卡车队列行驶测试。我们希望通过类似的测试，从技术、商业模式，政府监管，公众接受程度等各方面让卡车队列行驶尽快落地投入商业运营。

最后介绍一下去年11月15日，沃尔沃集团在北京召开了一个沃尔沃全球创新峰会，我们邀请了国内外的政府部门、学术机构以及企业代表，共同商讨自动驾驶，互联互通和电动化对于整个社会的影响。在这个论坛上，我们在全球范围内第一次展出了Hub-2-Hub在半公开道路上自动驾驶的技术。这是从港区A到港区B的L4自动驾驶方案。

通过沃尔沃集团在卡车自动驾驶方面的探索和实践，大家可以看到，这其实不光是车的自动驾驶，不仅在车的感知、决策和执行这些层面，更多的是跟车、人、后台、基础设施连接，是整体智能交通方案的一部分。沃尔沃集团一直致力于推动可持续发展交通解决方案的创新和实践，希望卡车的自动驾驶技术在不久的将来为客户和社会创造更大的价值。谢谢！