首个卡车全栈自动驾驶系统发布：嬴彻轩辕！年内量产上路

雷刚 2021-03-11 12:13:05 来源：量子位

允中 发自 凹非寺
量子位 报道 | 公众号 QbitAI

全栈自研，包含算法、软件系统、计算平台和线控底盘集成，面向量产，年内交付，将以车队形式上路。

这就是卡车自动驾驶系统“轩辕”，及其打造者嬴彻科技带来的最新进展。

值得注意的是，这也是行业内首个直接面向量产、全栈自研的卡车自动驾驶系统。

基于该系统，嬴彻科技分别与东风商用车、中国重汽联合研发了两款前装量产L3重卡，今年年底就会实现量产，启动上路运营。

嬴彻科技CTO杨睿刚博士表示，L3重卡上路运营后，轩辕系统将从真实货运场景中，快速获得百亿公里级的自动驾驶数据，加速迭代至全无人L4。

实际上，虽然轩辕作为商用车领域行业首个，没有直接可类比的参照。

不过这种依靠量产车上路实测、借助源源不断数据完成自动驾驶能力升维迭代的路线，在量产乘用车领域，有另一个知名代表——特斯拉FSD。

也是软硬件全栈自研，也是要用数据迭代方式实现L3到L4的跨越。

但轩辕——面向卡车货运的自动驾驶系统，过程中难度和挑战，还要更大。

△嬴彻科技L3量产自动驾驶卡车黑河极寒测试

轩辕如何构成？

轩辕，取名自中华文明中古代车辆的发明者。

△轩辕自动驾驶系统

整个系统包含了多项嬴彻独家设计：

算法：针对重卡自动驾驶难点和用户核心需求的独有算法，包括长距感知、自适应鲁棒控制和节油算法；

计算：全自研的车规级计算平台，算力可达245TOPS，能效比达1.53TOPS/W，可兼容多种自动驾驶芯片，灵活实现从L2到L4的多种配置；

安全：独有的安全管理软件，针对功能安全和信息安全，实现多路智能安全切换；

线控：面向L4的线控底盘接口，覆盖转向、制动、动力和供电四大系统，新增99种线控底盘功性能定义。

先看算法。

轩辕自动驾驶系统的核心算法，针对卡车的特性和用户核心需求，突破性解决了长距离感知、自适应鲁棒控制和节省油耗等技术难点：

其中轩辕系统超长距感知算法ULRS（Ultra Long Range Sensing）有机地结合了场景深度感知技术和前景车辆解析技术，有效实现1000米的超长距三维感知，误差控制在5%以下，达到业界最高水平。

△夜晚长距感知：系统感知到人眼无法识别的前方车辆

另外，针对卡车货运不得不提的特点——重卡载重波动大（空/满载重分别为16和49吨），车头和挂车柔性连接，对车速和姿态的控制提出了极限挑战。

轩辕系统设计了自适应鲁棒控制算法ARC（Adaptive Robust Control），通过车身瞬态控制和间接挂车姿态控制，可以在不同载重和路面情况下将车辆横向控制误差保持在10厘米内。

△嬴彻科技L3量产自动驾驶卡车黑河极寒测试

节油方面，轩辕系统的节油算法FEAD（Fuel Efficient Autonomous Driving）通过海量驾驶行为数据，自主学习最优的驾驶策略，包括长时精准预测LTP（Long Term Prediction），智能决策IDM（Intelligent Decision Maker) 和发动机在环规划器VIP（Vehicle-in-the-Loop Planner）等，尽可能多地让发动机工作在最佳燃油经济区，综合油耗比老司机再降5%。

再看计算平台。

此次发布的轩辕计算平台，具备高算力、高能效、高安全的特点。

算力可达245TOPS，可满足至L4的算力要求，能效比高达1.53TOPS/W；通过双硬件冗余设计和全链条安全防护，确保安全可靠。

轩辕计算平台的架构全部由嬴彻科技自主研发，可兼容多种自动驾驶芯片，灵活实现从L2到L4的多种配置。

接着看安全。

轩辕系统针对功能安全和信息安全，专门设计了安全管理系统SMS（Safety & Security Management System）。

该系统充分利用轩辕计算平台和车辆的冗余设计，实现了软件多路可用和主备系统的智能切换，系统可以在20ms内自动检测处理2000余种各类问题。

同时，安全管理系统也严格遵循信息安全标准ISO/SAE 21434，保证车上软件和数据的安全可靠。

△嬴彻科技L3量产自动驾驶卡车黑河极寒测试

最后线控底盘。

轩辕系统直接面向卡车量产，充分考虑整车集成和控制的需求，通过与主机厂和国际Tier 1 的实际量产应用与检验，设计了面向L4的线控底盘接口，覆盖转向、制动、动力和供电四大系统，新增99种线控底盘功性能定义。

△轩辕发布现场，合作伙伴悉数亮相

面向量产，年底上路

作为行业首个全栈自研的卡车自动驾驶系统，量产和交付的速度，也将创造行业新里程碑。

因为轩辕系统发布同时，另一项已经展开的量产合作也被嬴彻科技披露：

嬴彻科技携手国际零部件公司，和国内头部卡车制造商联合开发L3重卡，将轩辕自动驾驶系统集成到国内最新一代商用车整车平台。

△嬴彻科技L3量产自动驾驶卡车黑河极寒测试

嬴彻科技还称，严谨遵循正向开发和功能安全的开发原则，与主机厂合作实现了四大行业首创：

行业首个全冗余线控底盘。在转向、制动、供电系统均有多重冗余设计，保障车辆行驶安全。

行业首个L3/L4卡车车规级硬件套装，包括激光雷达、毫米波雷达、摄像头在内的传感器布局可覆盖360度感知，其安装设计与车身造型一体化，并具有防尘和自动清洗功能。

行业首个面向L3的人机交互系统。通过DMS驾驶员监测系统、驾驶员手环、自动驾驶AD开关和中控交互大屏、灯带、语音提醒、预紧安全带和震动座椅，提供“听觉、触觉、视觉”的全冗余人机交互，让每一程运输安全轻松。

行业首个网络安全设计方案，在云、管、车端入口、车端咽喉、车内网络、零件6层布局，纵深防御，可应对300多个不同商用车应用场景下的潜在攻击路径，抵御各类恶意安全入侵。

值得一提的是，该量产合作方案具备完整严密的L3重卡测试流程、标准与工具，包括 SIL，HIL，DIL，LST和ORT。

其中，自动驾驶功能性设计验证覆盖典型ODD场景500多个，以及不同温区和冰雪多种考验。

△嬴彻科技L3量产自动驾驶卡车黑河极寒测试

整车坏路加速耐久测试要求150万当量里程，全国主要干线可靠性耐久测试要求200多万公里；自然交通流SIL虚拟里程要求1亿公里。

嬴彻科技创始人兼CEO马喆人发布会上感慨：“自动驾驶技术将对货运行业产生颠覆性变革。我们将坚持轩辕系统的全栈自研和量产驱动，坚定走渐进发展的技术路线，加速量产车落地、商业运营闭环和数据闭环，这是最快、最高效实现L4无人卡车的方式。我们期待覆盖全国的嬴彻货运机器人网络将汗水物流升级为智慧物流。”