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【中國商用車論壇】楊波:助力商用車智能駕駛安全落地,IAE車輛在環體系及其應用

2024年3月26日-28日,2024中國商用車論壇在湖北省十堰市舉辦。本屆論壇由中國汽車工業協會主辦,以“新步伐•新成效•新提高,助力商用車産業高品質發展”為主題,基于行業高品質發展要求、國家“雙碳”目标實作、汽車産業轉型和創新需要,以創新促改革、促轉型、促發展,助力商用車産業高品質發展。其中,在3月28日上午舉辦的“主題論壇二:智能網聯技術賦能,加速商用車行業發展”上,蘇州智行衆維智能科技有限公司技術總監楊波發表精彩演講。以下内容為現場發言實錄:

【中國商用車論壇】楊波:助力商用車智能駕駛安全落地,IAE車輛在環體系及其應用

在座的各位嘉賓,各位上司,大家上午好。

我叫楊波,來自蘇州智行衆維智能科技有限公司,今天非常開心能夠帶大家一起分享一下我們IAE過去這些年在車輛在環體系方面的一些工作和取得的成果。

今天我分享會通過三個方面來展開,首先,我會首先介紹一下我們公司IAE,包括我們X—in—loop的技術體系和方案。另外,介紹一個整體車輛在環的體系。最後,跟大家彙報一下,過去幾年我們在整個行業内的應用包括實踐的情況。

首先,我們公司總部坐落在蘇州,目前在國内的主要城市,包括在歐洲都有相關的研發中心,人員,我們是專注于整個智能駕駛仿真測試領域的供應商,我們的目标是從整個行業共性的角度出發,然後去打造和完善我們從海量場景的仿真測試一直到極限場景的測試,形成技術閉環,資料閉環,更好的去助力,去賦能我們的整個智能駕駛安全的商業化落地。

為了讓我們的智能駕駛能夠安全地落地,我們的願景,我相信在座的各位,我們有共同的願景,就是去建立整個智能駕駛安全的自信,包括公信力。其實很好了解,我們通過實車在外場,公開道路測試的方式,實際上我們需要花費的代價很高,無論是金錢的成本,或者時間的成本。是以,我們是期望通過這種科學有效的仿真測試技術,能夠将我們智駕領域的測試驗證能夠盡可能縮短周期,并且能夠去盡可能降低行業的成本。是以我們現在是打造一個架構完善的場景,資料庫資源,可以去通過我們的雲平台仿真的這個工具,然後去做我們基于雲的海量場景仿真的測試,車輛在環體系的驗證,最後是基于标準,法規去進行最終實車場地評估認證。

很榮幸能夠跟各位彙報一下,其實我們在過去幾年已經打造了這樣一個完善的X—in—loop的技術閉環,包括資料閉環的體系。首先,我們可以将外場,就是車端采集的資料,包括我們現在也可以基于路測單元采集的這些資料,然後把它導入進虛拟的仿真平台,用于生成去仿真測試場景,這部分目前對應我們公司的水木靈境場景工廠。仿真端的場景一方面支援做感覺算法的訓練,生成相關的訓練資料集。另外一個方面,這些場景我們可以支援用于在整個智駕領域,我們說汽車V字型開發流程裡面,包括ADAS SIL/MIL,駕駛員在環DIL,以及整個車輛在環,這些場景都可以在開發流程驗證體系當中去使用。最後,其實我們也可以去支援企業去做場地,包括道路的測試。是以有了這樣一個X—in—loop的技術體系,也意味着我們在仿真測試領域能夠實作資料閉環,包括技術閉環。

第二,車輛在環技術體系。

剛才提到了這麼多,其實包括之前的各位專家也提到了,其實我們智能駕駛,尤其是像商用車在落地之前,是需要做很多的這種測試驗證的,剛才有嘉賓展示到的實際外場測試的視訊也相當精彩。從我們IAE的理念來講,為了降低成本,縮短時間周期,我們其實是希望能夠利用這樣的新三支柱法,支撐自動駕駛的仿真測試評價的這樣一個體系。所謂的新三支柱法,包含三個環節。首先有一個雲算力的海量仿真平台去支援我們針對海量的場景來去做高裡程的仿真測試,這樣可以去提高我們整體測試的這種覆寫度,包括我們可以在基于雲的仿真測試的這個結果裡面去提取我們所謂這些危險場景。

再接下來,我們會使用進階整車在環的解決方案,包括我們整體車輛在環的體系,我們會把剛才篩選出來的極限場景,危險場景整車去驗證它的決策的政策,控制,實際的響應情況如何等,都可以在級整車在環台架上實作。

我們IAE能夠為整個行業提供的車輛在環技術體系非常完善,我們分為三類車輛在環技術體系,首先第一大類PG—VIL,基于場地的車輛在環。中間是VaHIL,是基于實驗室内部的一個進階整車在環的技術方案。最後一個VTHILS 交通-環境-車輛在環,大型的實驗室方案。為什麼會把整個車輛在環劃分為這樣三大類型,跟我們整個智駕系統的是息息相關的。

其實類比一個人類駕駛員,一個智駕的系統,無非就是分為我們的比較前端的感覺系統,其次就是我們的大腦,決策層,最後一個就是我們實際的執行層,去執行實際轉向,加減速的這些動作。這麼多的因素耦合在一起的時候,實際上我們是很難在整車的級别去分析問題的。是以在我們整個車輛在環的技術體系裡面,實際上是需要把剛才提到的這些方面解耦開。我們不同的測試方案上是面向不同的測試重點,他們是不可替代,是屬于相輔相成的關系,比如說我們的VTHILS大型的實驗室,我們針對與環境相關,傳感器相關,包括有一些預期功能安全的場景測試。我們VaHIL主要面向決策層,包括一些高速,危險的場景到實驗室裡面來,這将保證安全的情況下做相關的測試。最後我們PG—VIL的面向執行,控制響應的這方面的系統。

有了整個車輛在環的技術體系之後,我們要去測哪些場景,這個是我們非常重要的資料支撐。其實很多專家也提到,我們面向整個商用車的功能規範,我們會拆解出來一些比較關心的場景。我們公司在幾年前開始做場景相關的這樣的積累的工作,大家現在看到的這個表格,截止今年初我們積累的場景資源,那麼這個場景資源包括了我們所謂的數字孿生的1:1的在仿真軟體端還原的高精度的場景,目前有1千多公裡。然後還包括一些法規,包括V2X的場景等等,我們的場景資源非常豐富。而且我們這個場景,還在持續生産,是以其實我們這裡的場景數量按天來持續更新的。

接下來,這邊跟大家展示一下,就是我們現在已有的場景的視訊,就是像剛才也有專家也提到了,現在商用車應用在這種港口,礦區的這種應用落地的這種場景,然後包括商用車在高速上領航這些功能場景,包括我們也有一些針對農機場景的測試資源。剛才提到的,大家看到表格裡面有那麼多的場景,然後我們就是說怎麼樣能夠有一個非常高效工具支援我們去做這個方針,是以這一塊提到我們新三支柱法的資料,或者是工具的支撐,就是我們水母雲的仿真平台。這一塊,我們公司基于雲算力的海量仿真雲測試,和阿裡雲和中國移動合作,打造saas平台服務整個行業。假設400個基于雲的節點為例,可以達到日行百萬公裡的這樣一個仿真測試效果。這一塊是關于我們水母雲仿真平台的介紹視訊,大家可以看一下,其實它是一個一體化這樣虛拟的仿真平台的測試工具,我們會有上萬例的基礎場景,然後我們有對應的web端支援大家去上傳車輛動力學模型,傳感器模型,進而去做算法的疊代測試,然後包括我們具備了評價的子產品可以一鍵輸出我們現在關心的整個智駕系統的這些參數。

第三,車輛在環技術行業應用及實踐。

首先,我這邊先跟大家簡述一下我們不同車輛在環技術的系統原理,首先是關于整個PG—VIL系統,我們有一個真實車輛運作在真實試驗場,目标物不是假人假車系統,通過仿真環境搭建虛拟系統,傳感器通過注入形式,回到整車的控制器。一個真實的車輛在一個空曠場地上,激活了智駕功能之後,假如說前方突然有橫穿行人,這個時候真實的車輛在這個空曠的場地上能夠實作制動或者轉向的效果,這一塊之是以把它,把整個目标物通過注入的形式,主要是處于幾種考慮,第一種是安全,這樣子不會對我們的,比即便是移動的目标物,然後我們也不會涉及到對自車有風險。另外一塊,就是說我們整個的測試是這種可重複性是非常高,還有就是通過仿真注入的形式可以非常友善去實作這種複雜豐富的測試用例。

從系統架構的層面,我們會涉及到一些定位相關的開發,包括傳感器的這些注入,我們都是通過總線注入技術手段,讓信号回到整車的控制器。大家看到右側表格裡面用于智駕的傳感器,我們都可以實作相關信号注入的工作。

從典型适用的角度來講,大家可以試想一下,假如我們現在已經開發出一套智駕系統,我們現在需要關心它的實際執行的情況,這種情況其實假如說我們實際場地做測試的時候,這個時候往往局限性非常高,或者說非常不友善,因為我們是需要去跟我們的主車和目标物,移動平台,提前定義設計好互動邏輯。但我們仿真端非常友善通過觸發的形式去實作互動。另外一塊,現在比如說我們現在面向AEB的系統,尤其是針對我們的商用車來講,到底這個AEB系統裡面,算法輸出的這些控制指令能不能被整個系統執行,标定參數能不能滿足我們現在整個面向有一個移動目标物了之後,去制動成功這樣的效果實際上都是未知的,我們通過PG—VIL的技術方案實作實車響應驗證,包括整個标定參數合理性的驗證。是以總體來講,PG—VIL的技術方案,面向是我們決策,控制響應,包括系統标定相關的測試驗證。

接下來是我們的VaHIL,進階整車在環的系統原理。其實我們是按照整個智駕的級别,把它分成L2級, L3往上的這個級别。主要的差別就是說,在L2的時候,我們需要給駕駛員提供相關視覺輸入,提供駕駛員看到的虛拟畫面,是以這一塊我們會增加一個視覺仿真系統。其餘虛拟的傳感器,這些都是仿真環境裡面搭建,通過傳感器模拟系統然後回到整車的控制器。這是一個系統架構,我們可以看到,真實車輛實際上固定在台架上,跟大地相對禁止。再接下來我們有一套仿真系統,它去制造我們現在關心的仿真測試的場景。然後用于去激活智駕功能的這些傳感器相關的信号,我們可以通過注入的形式,或者結合傳感器模拟器的形式回到整車的控制器,是以這個是我們進階整車在環的系統架構。

從典型适用的角度來講,大家可以再跟我試想一下,現在有一個商用車去做一個高速的代駕相關功能的測試,這個測試可以外場實際道路去做,但是往往首先是安全因素,另外是一個效率問題。當我們把它搬到實驗室内部來了之後,我們會有什麼樣的優勢。首先就是說我通過仿真去制造這種高速公路的混合,複雜的交通流實際上是非常友善的,而且我們可以非常友善利用這種觸發的形式定義觸發與目标車之間的互動邏輯。另外,整車,相對大地是靜止,高速運作不受任何場地限制,我不需要準備50公裡,100公裡的場地專門做這個事。另外一個,我們研發前期階段,其實我們系統還是具備安全風險的,這個時候我們當有了功能的故障,降級,包括功能的退出,對人的這個層面實際上是沒有安全風險的。

是以整體來看,我們VaHIL方案用典型高速,包括極限工況,包括我們還可以做一些制動突然失效類似這種測試。

最後給大家介紹VTHILS,真實的實驗室環境内營造真實環境,雨,物,光照,地面積水、結冰等等環境效果,進而實作真實可控的環境,我們可以在這樣環境下幫助智能網聯車驗證在惡劣天氣下的安全工作的能力,這一塊實驗室的場地要求會比較高,一般來講針對商用車要求700米以上的這樣一個尺寸。從整個系統架構的角度來講,我們最最重要就是環境模拟系統,主要分為降雨模拟,降物模拟,水循環,降雪,光照等等系統。我們有了這些模拟系統之後,還需要對模拟效果實施閉環的監測,包括控制,這一塊我們有環境包括視訊的監控,還有附屬設施,因為實驗室内部的排風,電力,信号燈這些都需要管理起來。總體來講,針對這三個大系統有一個中央控制系統來集中排程去處理這些相關的控制包括監控的功能。

是以從VTHILS的典型運用來講,我們可以在環境,天氣可控的環境内,去做傳感器性能局限性的測試驗證,包括結合環境的和法規的測試,因為現在其實很多的測試大家都是在理想的環境下,晴天,白天,路面的情況也非常好。針對我們的智駕的系統,比如說有濃霧情況下是什麼方案,這個也支援我們測試。就是在一個濃霧條件下,車速範圍内,感覺算法對目标的檢測率,識别率的一個檢測效果。

以上其實就是我對我們整體我們IAE,X—in—loop,包括我們車輛在環技術體系的一個介紹。其實說了這麼多,我們在過去的幾年究竟是怎麼樣去賦能整個行業的呢?其實可以跟大家分享一下,就是說我們這一塊的一些實際項目落地的一些視訊。包括我們利用PG—VIL的驗證ACC,AEB。然後在于VaHIL整套系統上面,做高速上面相關的一些功能的測試驗證,包括我們在VTHILS,傳感器性能,局限性的驗證。非常高興和行業同仁,和我們的一些客戶,完成了這些事情,也落地了很多的項目,然後我也切實地覺得在推動我們整個智能網聯的行業在向前發展。是以,之後也希望跟在座的各位有機會可以一起合作,然後去推動我們整個智能網聯的加速發展。

這是我今天的彙報内容,謝謝大家。

(注:本文根據現場速記整理,未經演講嘉賓審閱)

來源:中國商用車論壇

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