慧拓加速自动驾驶落地 把「平行驾驶」梦想带入现实

平行驾驶越来越受到各大科研机构和公司的重视，这也预示“平行驾驶”将引发新一轮热潮。

自动驾驶发展到这个阶段，目前面临最大的挑战就是上路问题了。而加州交管局DMV在今年三月份出台的一项新规定“允许无人驾驶汽车在车内无驾驶员、安全员或测试员的情况下在公路上行驶，但需要车辆能够远程管控”，为解决这一难题提出了新的思路。这意味着无人驾驶汽车能够由操作人员远程监管并控制，实现真正意义上的「无人驾驶」。

远程驾驶技术通过网络通信的方式，把车端的感知数据传输给云端控制器，由人类驾驶员来远程控制，如果汽车内部底层自动驾驶系统遇到问题，该技术将允许远程操作人员接管车辆，可有效解决在业内被称为机器 “边缘”情况的难题。目前国内初创企业慧拓智能机器公司已经在中国智能车研发与测试中心（常熟）真实道路演示了由其自主研发的第三代平行驾驶系统，通过构建的平行驾驶管控中心能实时监控三台无人驾驶汽车的行驶状态。



▲慧拓搭载第三代平行驾驶系统的测试车

在6月26日开幕的第29届国际智能车大会（IEEE IV 2018）上，慧拓智能机器公司CEO陈龙发表主题演讲，详细介绍了平行驾驶的框架、理论发展及应用。慧拓作为中科院自动化研究所王飞跃教授提出的平行驾驶理念的实践者，以平行理论为基础，主要进行的是新一代云端化智能网联自动驾驶技术的研发和产业化。

智能网联下的平行驾驶与平行交通

据了解，慧拓的平行驾驶系统是中科院自动化研究所王飞跃教授提出的平行驾驶理念的产业化尝试与应用，目前在物流、矿山等限定场景开始初步测试应用。王教授在21世纪初提出了“平行驾驶”的框架，目的是为自动驾驶技术的落地提供一种安全、可靠、高效的实施方案，同时为自动驾驶中的车辆提供运营管理、状态监测以及应急远程接管等服务。



▲中科院自动化研究所王飞跃教授

在CPSS（Cyber-Physical-Social Systems）的理论框架下，王教授将驾驶员、车辆、信息这几个组成部分，扩展对应到通过物理空间和信息空间耦合交互的三个世界：物理世界、心理世界和人工世界，形成了基于CPSS理论的“平行驾驶”。

他认为，未来物理的车将和软件定义的汽车平行起来，物理的公路将和软件定义的公路平行起来，以后车不是开在物理世界，而是开在物理世界、心理世界、人工世界三个世界里，实现的是知识自动化。我们靠知识自动化走向智能汽车，走向智能社会，走向智能产业。

在王教授构想的平行驾驶理论中，当人类司机驾着真实车奔驰时，作为“软件机器人”的智能代理也开着对应的“虚拟车”同时在虚拟世界中奔驰。这种虚拟车，学术上称为“人工车”或“软件定义的车”，根据不同的要求在不同的程度上与真实车一一对应。而且，一部真实车可以有多部虚拟车与之相伴，有的随车而行，有的存于家中、办公室、服务中心、厂家或政府的档案机构，或者各式各样的网络云端服务平台之中。

利用这种方式，虚拟车可以用可视化的形式提供真实车的本体知识、历史情况和实时信息；同时提供预测未来状态和情境的计算能力或检查事故原因的回溯计算功能；最终，还可以虚实互动，提供监视、控制、管理、服务真实车的各类功能。显然，这种智能汽车技术的发展与应用前景几乎是无限的。

在王飞跃教授看来，未来从L0-L5六个自动驾驶阶段共存的场景中，需要一个无限安全的性能要求，需要去预测车辆行为，而这将涉及庞大的计算量。现有的本地计算能力仍十分有限，需要在云端进行复杂计算，同时还要在云端进行学习。有些车开得好，有些智能车做得比较差，就会在云端以好的方式让差的无人车进行学习，最后达到比较安全、比较智能的一种出行方式。

从理论到实践，“平行驾驶”理想照进现实

当然，这种平行驾驶的构想并没有只停留在概念上。从2007年开始，王飞跃教授正式组织团队开始了平行驾驶相关研究，而成立于2014年10月的青岛慧拓智能机器有限公司是王教授平行驾驶理论的实践者。

这家成立四年不到的初创公司以ACP平行理论为基础，主要进行的是新一代云端化智能网联自动驾驶技术的研发及产业化。目前慧拓的优势在于平行感知、平行学习和智能网联技术领域，产品集中在自动驾驶系统、平行驾驶管控机柜和平行应急系统，能够进行无人驾驶、场景方案设计以及测评体系的搭建。

在今年的3月18日，慧拓智能发布了平行驾驶3.0系统。它的主要功能是“车端感知+云端管控”，是一套能够远程遥控无人驾驶车辆进行驾驶的系统，可实现一名远程人工操作员控制数英里之外的多辆自动驾驶汽车，这一解决方案有望加速推动未来无人车商业化落地。

在常熟智能车中心演示平行驾驶技术的其中一辆测试无人车▲在常熟智能车中心演示平行驾驶技术的其中一辆测试无人车

而针对国际上首次提出的自动驾驶数字四胞胎的概念，即如何实现道路上混合车辆系统（有人驾驶、自动驾驶、无人驾驶）的安全平稳智能管理运行。慧拓也将此概念融入了平行驾驶系统的开发中。

据了解，这套平行驾驶系统共分为平行驾驶管控系统、遥控驾驶系统（驾驶员模拟器）、无人驾驶系统（无人车）三部分。如图所示，平行驾驶管控中心（C端）负责监控和引导无人车（A端）的运行，驾驶模拟器（B端）负责在请求或紧急情况下接管无人车（A端）。



▲平行驾驶系统组成

平行遥控无人驾驶的优点在于，管控中心可以同时监管多辆无人车，车载HMI也将同步显示无人车与调度中心的通信连接状态。无人车在路上行驶时，车内传感器数据、无人车的位置信息以及多角度视频数据会即时反馈给平行驾驶管控中心，由这个“云端大脑”来监控车辆的运行状态。

慧拓CEO陈龙教授在演讲中透露称，在“平行遥控驾驶”下阶段的演示中，慧拓将增加平行驾驶管控中心对无人车的引导功能演示。届时，平行驾驶管控中心既能实时监控无人车状态，又能同时进行“无人车决策”计算实验，并将最优决策方案发送至无人车。未来一段时期会逐步完善优化平行驾驶系统，重点攻关整体系统功能安全的开发与测试，保证系统安全与可靠性。

在慧拓看来，第三代平行驾驶系统短期内首先能够实现快速落地的场景在公交、物流、矿山、园区、停车场等区域。目前，北京、上海、重庆等地相继出台了关于自动驾驶车辆道路测试的试行办法，杭州、长春、青岛等地也在为自动驾驶汽车、智能网联汽车建设测试道路和研发基地，大环境下良好的政策支持有望成为该系统展开大规模测试的机会。

美国麻省理工学院计算机科学与人工智能实验室去年提出用平行技术实现驾驶自动化；今年5月份，英特尔也新设研究中心与中科院自动化研究所、清华大学共研车联网、平行驾驶。平行驾驶越来越受到各大科研机构和公司的重视，这也预示“平行驾驶”将引发新一轮热潮。

不过这种技术对通信网络的带宽、延时等要求很高，随着5G技术商用方案的落地，平行驾驶系统有望得到广泛应用，但如何降低整个系统的搭建成本，这也是可能制约该技术量产的一方面原因。陈龙教授表示，目前选择矿山、物流等限定区域进行试点，主要也是考虑到这些场景相对简单，能够在现有的技术基础上大幅提升工作效率。