CICV 2023 | 东京大学教授中野公彦:L4自动驾驶出行服务的探索

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创闻用户 2023-07-28 14:34:01

编者按:5月16日,由中国汽车工程学会、国家智能网联汽车创新中心、中国智能网联汽车产业创新联盟、清华大学苏州汽车研究院主办,中国智能网联汽车创新联盟承办的2023中国(亦庄)智能网联汽车科技周暨第十届智能网联汽车技术年会(CICV 2023)在京开幕。本届活动为期四天(5月15-18日),共设1场闭门会、3场主题峰会、18场专题研讨会,同期将举办产业投资峰会、智能网联汽车行业创新成果展、第二届“智行杯”C-V2X车路云一体化实践、科技创新发布、中国智能网联汽车产业创新联盟年会等活动,吸引来自300多家国内外机构2000余位专业代表参会,共享全球实践、凝聚行业共识、促进产业发展、探索技术创新、强化生态建设、推动应用落地。

在5月16日“车路云一体化智能网联汽车发展”开幕式&主题峰会现场,东京大学教授、智能交通中心副主任中野公彦发表演讲,以下内容为演讲全文。

中野公彦:大家好!我是来自东京大学的中野公彦,非常荣幸能够在第十届国际智能网联汽车技术年会上发言,今天我的演讲内容是“L4自动驾驶出行服务的探索”,由两部分构成:自动驾驶公交车的发展和试点项目测试,L2级别的操作,主要是由东京大学的相关产业研究部门完成的成果,也是和先进的智能移动出行公司保德利一起合作。

视频中就是我们实验中心的一辆自动驾驶公交车,可以转化商业的本地构件,同时在东京和其它城市也可以使用,有着很多信号交互,可以看到内部驾驶中的场景。

这是第一个自动驾驶的公交车,现在已经实现商业化和本地化,使用的是RTKGNSS天线,前方、后方和侧方都有安装信号检测,用来检测行驶车辆和行人之间的距离。

第一个在公共道路上的试点实验是从2017年3月20日到4月2日,就是围绕夏季三松海滩2公里的公共道路,通过公共道路的最后测试走向海滩。前面有几辆汽车或者行人,我们也会担心出现交通事故,所以公共道路测试之前进行实地探访。

这些就是具体的、精准的对接站,包括行人和停车站。这样的一项技术可以让车自动进站,同时自动靠近弯道公交车停车点,距离也是非常近的,可以说这是一个非常好的平台。用户或者路边的轮椅使用者上下公交车也非常便捷,不会花太多的时间。

我们2021年举办东京奥运会,这项技术也在奥运会上使用,当时是举办这样一个非常成功的技术展示。

过程中的信号是通过GNSS实现,公交车沿着设计的道路进行行驶,捕捉GNSS信号,进入公交车站点的时候就从GNSS到LiDAR定位传感器,通过测量了解精准的距离,当我们发现速度降低到每秒钟4.2米的时候比较合适,大约每小时15公里。

图中展示的是传感器的准确性,大家知道雷达是有非常好的表现,再加上GNSS能够给我们精准的定位,如果大家想要了解更多的细节都可以在这样一本杂志上看到,由安杰拉博士发表,这也是我实验室的前博士生。

最后是在杰玛岛上展示,第二次的测试是在2017年6月25-28日,就是在机场以及比较远的小镇之间,中间是32公里的公共道路。这些是相对比较实际的道路,每天的交通运输量大概是1万辆,所有的信号交叉口都有进行交通信号的协调管制。

实验的地点不是在季节性的海边道路,而是在繁忙的岛边公共道路,也是主要的干道,公共汽车通过大概20个信号灯。我们测试交叉路口、交通信号协调和自动驾驶车辆之间的互动,通过无线通信将交通信号周期信息发送到车辆,也是一种可行的行为。

我们准备的时间非常有限的时候不可能预装信号通信设备,将交通信号周期系统安装在车上,作为车载系统自动驾驶就可以从GNSS信号中获得准确的时间,并且通过定位结果识别车辆前方的交通信号。

在这种情况下,交通信号的周期是恒定的,这种方法至今仍然有效。交通灯预测公交车的提速或者降速都是由信号灯的信息,大部分和速度有关,系统测试信号,所以在交叉口进入的时候速度会降低,这些就是交通信号预测控制速度的实际例子。

图中就是预测交通灯之前的车辆速度控制,显示器显示的就是当前信号灯和预测的交通信号灯,可以看到预测交通灯的情况和实际的红绿灯情况。图中的公交车知道这些灯是可以连在一起的,接近十字街口,所以公交车并不会在通过十字街口的时候减速。

冬天的时候,日本的岛屿是非常寒冷的,我们要避免一些不必要的分散设计或者不必要的加速,以避免系统受到影响。磁功能定位就是指安装在公交车的底盘下的磁传感器阵列对道路上的磁铁产生的磁场进行感应,也可以检测嵌入磁铁中的电动汽车的ID,即使GNSS的信号丢失也可以继续自动操作。

使用磁性标记、公交卡,无论是雷达还是其它的技术都不用承担过高价格的压力。

图中是黑色物体状,这里就是一个永久磁铁,大家可以看到有50厘米的间隔连接,自动驱动,带有磁性标记,和市中心相联。

可以看到卡玛市中心自动驾驶的磁性标记照片,八十年代和七十年代发展出来的一个市中心,主要的挑战就是人口老龄化,有些本地居民的出行,磁铁是2米的间隔安装在路上,一个直径2厘米的圆形,放入一个磁铁,并且以施工的方式进行填充,建成完工以后可能都看不出来磁铁到底安装在何处。我们可以看到这里是只使用磁定位,并不使用其它传感器。

ARMA也是2017年由东京大学引入的,这是一种专门为自动驾驶设计的电动路径。刚开始是在东京大学人比较少的校园进行重复多年的测试,这些就是我们在进行测试的时候校园中完成的测试情况。整个过程中,我们都有看到一些相应的测试习惯,我们2019年6月拿到测试证照。根据第五十五章关于安全标准的部分,这里说到如果运输人有一定的安全标准,车辆就需要在这些公共道路上行驶,但车辆仅限于申请在某些授权的条件下进行行驶,我们当时车上需要2名测试人员。

图中就是公开路线上的日本快速测试区,想要模仿意大利小镇,所以看起来像是主题公园,不像是公共道路,实际上确实是公共道路。

我们也是希望能够在路岛附近实现L4级别的自动驾驶巴士,因为2019年以来,我们其实一直在开发自动驾驶的路径,希望能够为未来长期的商业运行进行测试,我们在此区域的测试时间长达十三年以上。这辆公交车是在公交卡什小区和另外一个小区建立的路线,其实是离学校的某个车站非常近,整体长度是2.6公里。

这些就是自动运行的自动驾驶巴士,上面有GNSS,就和第一条自动测试的车辆一样。我们也知道乘客在进去以后可能意识不到这是测试车辆,乘客上车以后我们也会进行解释。分析师对导致驾驶干预的外部因素进行分析,我们进行自动操作的时候,最少见的情况就是什么时候司机需要干预,左转右转或者通过信号灯的时候,有些交叉口也有信号灯,在此过程中,我们需要躲避行人,也需要避免路边停车。为了让车辆能够更好地通过这些区域,我们需要建立一个协作的系统,为我们的系统提供更多信息,可以更好地对路上的障碍进行预测。

在此区域大部分都是交叉路口和其它小路交汇的路口,安装有大量的设备以及大量的感应器,完成这些数据的通讯。我们还有一些摄像头也正在运行中,基本上完成这样的体系,进一步提升以后,安装的设备包括摄像头和感应器都是可以用的,我们期待这样的环境可以尽可能减少人类司机的干预和接手。

我们也可以对车流量进行监控,大概是在2022年,我们的交通法案已经得到修正,就是一个月之前的2023年4月,我们进一步修正交通法案,这对建立一个非常好的信心是非常重要的。我们这里也有列出相应的内容,需要定义一个具体的自动驾驶操作环境,什么样的自动操作设备是能够快速制停车辆。如果车况非常差的话就没有办法真正满足条件,一些自动驾驶的运行在之前的文件中也没有办法得到很好的定义,修正以后也进一步对自动驾驶车辆的相应定义和细节进行定义。

现在我们可以在公共道路测试自动驾驶车辆,我们也有获得自动驾驶操作许可。

今天向大家介绍的是这些先进的、动态的自动驾驶巴士测试,这些大巴车正在日本的公共道路进行测试。为了能够更好地实现更高级别的自动驾驶,我们就需要和通讯进行融合和整合。

以上就是我的演讲,非常感谢大家的聆听!