1月30日，英國首次進(jìn)行了可以組編成車隊(duì)行駛的網(wǎng)聯(lián)自動(dòng)駕駛（CAM，connected and autonomous mobility）豆莢車（shuttle/pod）的展示。他們稱這種方法為“自組織廣域自動(dòng)駕駛汽車實(shí)時(shí)編組（Self-organizing Wide area Autonomous Vehicle Real-time Marshalling）”，簡(jiǎn)稱SWARM。

本次演示在Warwick University的國家汽車創(chuàng)新中心（National Autonomous Innovation Centre）舉行，由公司、大學(xué)專家和理事會(huì)組成的混合團(tuán)隊(duì)共同創(chuàng)造了這種獨(dú)特的組隊(duì)方法。



SWARM項(xiàng)目的構(gòu)成

Aurrigo與WMG（Warwick Manufacturing Group）和Milton Keynes council合作開展了SWARM項(xiàng)目。這項(xiàng)由英國資助的研究調(diào)查了使用“SWARM”智能（就像蜂群或蟻群那樣）來管理無人駕駛pod車隊(duì)的潛力。

參加這次演示的公司、機(jī)構(gòu)和大學(xué)包括：

Aurrigo：RDM集團(tuán)的子公司，成立于2017年。RDM集團(tuán)是設(shè)計(jì)和生產(chǎn)無人駕駛pod的公司，總部位于考文垂，并在加拿大、澳洲、芬蘭、新加坡、越南和英國都有業(yè)務(wù)。RDM集團(tuán)成立于1988年，是一家擁有約60名員工的家族企業(yè)。到目前為止，Aurrigo和RDM集團(tuán)在全球制造并運(yùn)營(yíng)著30輛pod。

WMG：Warwick University的一個(gè)學(xué)術(shù)部門。在該項(xiàng)目中，WMG提供了SWARM算法、仿真、實(shí)驗(yàn)工程、人力和評(píng)估。

Milton Keynes Council：英格蘭白金漢郡米爾頓·凱恩斯自治市的地方政府機(jī)構(gòu)。該地區(qū)被認(rèn)為是英國交通創(chuàng)新的中心之一。該委員會(huì)使用UK AUTODRIVE項(xiàng)目的現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施主持即將到來的SWARM Pod的試驗(yàn)。

SWARM項(xiàng)目由CCAV（Centre of Connected and Autonomous Vehicles）的第二輪資金支持，由Innovate UK管理。

SWARM演示的軟硬件堆棧

為了這次演示的目的，Aurrigo為SWARM聯(lián)盟提供了它的RDM PodZero車輛。

PodZero的設(shè)計(jì)目的是：

- 第一英里與最后一英里的交通解決方案。

- 非公路的有限區(qū)域：共享空間、校園、工業(yè)場(chǎng)所、機(jī)場(chǎng)、醫(yī)院等

- 可容納4人，可在車內(nèi)或遠(yuǎn)程監(jiān)督下自動(dòng)駕駛。

- 完整的“線控驅(qū)動(dòng)”架構(gòu)，48V鉛酸電池電動(dòng)動(dòng)力總成、制動(dòng)與轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。

- 傳感器布置：激光雷達(dá)（Hokuyo和Sick提供）、攝像頭、超聲波傳感器（每輛車8個(gè)）、IMU、差分GPS（精度為2-3㎝）、測(cè)距儀。

PodZero的控制軟件堆棧

PodZero自動(dòng)駕駛控制系統(tǒng)已經(jīng)根據(jù)pod的機(jī)械設(shè)計(jì)進(jìn)行了相應(yīng)調(diào)整。

車輛采用GPS、激光雷達(dá)、超聲波、攝像頭和車輪動(dòng)力學(xué)的組合進(jìn)行定位，軟件堆棧基于Linux操作系統(tǒng)上的ROS中間件。用戶界面應(yīng)用程序充當(dāng)顯示傳感器數(shù)據(jù)和車輛狀態(tài)信息的可視化工具。

ROS接口是由Aurrigo定制的，操作員使用它來創(chuàng)建自動(dòng)駕駛路線并監(jiān)控車輛的運(yùn)動(dòng)。它還允許訪問遠(yuǎn)程支持。

SWARM算法

SWARM的概念基于車輛之間的相互通信，使用WiFi技術(shù)在可能的情況下相互交流位置并排成一排。當(dāng)前排車輛感知到后面的車輛時(shí)，會(huì)拖著它并繼續(xù)按計(jì)劃的路線行駛。據(jù)稱，這種方法可提供靈活高效的車隊(duì)，增強(qiáng)行人安全并最大程度地減少監(jiān)督成本。但他們?cè)谘菔井?dāng)天，車輛還是必須由操作員對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行持續(xù)監(jiān)督。

Aurrigo和WMG設(shè)計(jì)和開發(fā)了傳感器和通信技術(shù)，并開發(fā)了使pod進(jìn)行自組織的智能。該技術(shù)首先在Aurrigo的城市發(fā)展實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行了測(cè)試。為了模擬整個(gè)車隊(duì)的性能，使用了WMG用于智能車輛的3xD模擬器。

該團(tuán)隊(duì)使用該模擬試驗(yàn)來改變參數(shù)，例如人類監(jiān)督員的人數(shù)或用戶的等待時(shí)間，以了解其如何影響車隊(duì)的性能。Aurrigo聲稱利用這一點(diǎn)，已經(jīng)為其SWARM技術(shù)發(fā)現(xiàn)了巨大的商業(yè)機(jī)會(huì)，比如在機(jī)場(chǎng)運(yùn)送行禮的車輛。去年早些時(shí)候，英航在Heathrow機(jī)場(chǎng)進(jìn)行了測(cè)試。

人類監(jiān)督員

盡管這些車輛被認(rèn)為是L5級(jí)自動(dòng)駕駛，但由于它們沒有方向盤、加速踏板和制動(dòng)踏板，每個(gè)移動(dòng)的pod都有一個(gè)專職監(jiān)督員來監(jiān)控行駛過程。他需要在車內(nèi)使用車輛界面或遠(yuǎn)程監(jiān)控車輛。



遠(yuǎn)程監(jiān)控可以通過CCTV或FPV從固定位置的控制中心或內(nèi)置在pod里。這是因?yàn)樯婕暗椒ㄒ?guī)、駕駛執(zhí)照和保險(xiǎn)等問題。

實(shí)現(xiàn)無人化

脫離監(jiān)督任務(wù)需要采取適當(dāng)?shù)陌踩胧?。為了獲得最大的安全性，必須遵循：ISO26262功能安全（即使出現(xiàn)故障也安全）、ISO21448預(yù)期功能的安全性（SOTIF）（無故障時(shí)是安全的）。

此外，為了減少監(jiān)督的需要，Aurrigo必須首先采取以下措施：關(guān)鍵系統(tǒng)的不同實(shí)現(xiàn)、關(guān)鍵系統(tǒng)的冗余、限定的ODD、授權(quán)的操作程序和流程。

未來的部署

Warwick University的SWARM項(xiàng)目首次演示之后，該聯(lián)盟打算發(fā)布由Milton Keynes Council在新設(shè)立的地區(qū)主辦的全面測(cè)試，該測(cè)試也指定用于一所新大學(xué)。

新的測(cè)試空間開始會(huì)將行人排除在外，但當(dāng)系統(tǒng)完全可信任時(shí)，將對(duì)行人、自行車和其他障礙物進(jìn)行進(jìn)一步測(cè)試。

該計(jì)劃的部署計(jì)劃在2020年底進(jìn)行，但也取決于大學(xué)校園和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的進(jìn)展。

車隊(duì)運(yùn)營(yíng)問題

盡管這種方法聽起來很有前景，但從長(zhǎng)遠(yuǎn)來看，仍存在潛在的車隊(duì)管理問題。

為了使等待時(shí)間最小化，需要使車輛最大限度接近預(yù)期的用戶位置。確保在預(yù)期的地點(diǎn)附近有足夠的等候區(qū)，將是整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重要部分。

這些交通流量大的位置可能會(huì)根據(jù)一天中的某個(gè)時(shí)段、一周中的某天、天氣狀況以及諸如體育比賽或音樂會(huì)之類的活動(dòng)而變化。在計(jì)劃車隊(duì)運(yùn)營(yíng)時(shí)，需要考慮所有這些因素以及當(dāng)前所需的管理人力。

行程結(jié)束后，車輛很可能就停在了對(duì)于下一個(gè)用戶來說錯(cuò)誤的“位置”上。在當(dāng)前需要人工監(jiān)督的運(yùn)行條件下，這意味著僅在監(jiān)督員在車內(nèi)的情況下才可能完成那些行程。那么實(shí)際上這就與今天的出租車或Uber的運(yùn)營(yíng)沒有什么不同。因此進(jìn)一步改善pod車隊(duì)的整體管理將對(duì)于最大化整體運(yùn)營(yíng)效率至關(guān)重要。