中国首个40吨无人重卡驶入天津港,8万亿美金市场谁是货运界Uber?-阿里云开发者社区

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中国首个40吨无人重卡驶入天津港,8万亿美金市场谁是货运界Uber?

简介: 今天,中国首个40吨无人卡车在实现商用上迈出了第一步:主线科技的无人卡车集装箱运载项目在天津港签约启动,这是全国乃至全世界范围内首个将卡车自动驾驶技术应用于港口实际业务流程中的案例。全球货运市场产值约8万亿美金,是汽车制造业的3-4倍,这里显然有着一个“货运界Uber”的机会。

自动驾驶,在刚过去的362天里,无数技术团队,上百亿热钱,都涌入了这个万亿美元规模的市场。

在李彦宏用一张罚单换来北京无人车上路测试指导条例,在各家车企、技术公司将上路/量产时间不断从2030提前到2020乃至2018的背景下,在2017年的尾巴尖,无人驾驶一个细分领域——无人卡车,已经走向商用。

12月28日,主线科技的无人卡车集装箱运载项目在天津港签约启动,是全国甚至全世界范围内率先将自动驾驶技术应用于港口实际业务流程中的案例,标志着中国首个40吨无人卡车迈出了商用的第一步

猛虎嗅蔷薇:40吨重卡,2厘米精准定位

重型卡车堪称是汽车工业的皇冠和集大成者,国际上众多领先的汽车机械技术,往往先于乘用车在卡车上获得首先应用。但无人驾驶热钱涌入,百家争鸣的局势中,绝大多数都是以乘用车,特别是轿车作为自动驾驶技术的载体,尝试在卡车自动驾驶领域有所作为的团队比较稀少。

自动驾驶卡车技术鲜有人问津的原因,除了和各公司看重乘用车业务的商业布局有关,也缘于卡车自动驾驶本身的技术难点。

去年10月,美国OTTO公司用无人驾驶卡车,成功将5万瓶啤酒运送了120英里,轰动了汽车界。

今天,成立仅9个月的主线科技,在天津港大秀了一把自动驾驶技术。主线科技无人驾驶重型牵引车载重40吨,车头4吨,车高可达4米,带挂总长超过17米,相比无人驾驶乘用车,操控这样一个庞然大物,对精确、安全行驶技术要求较高。

而港口对“庞然大物”的控制,又有横向和纵向两方面的要求。

横向上,港口的车道宽度为3米,比普通车道(3.75米)要窄,而卡车的车宽为2.5米,这意味着,卡车开上车道后,两侧剩余的宽度仅为25厘米,非常狭窄;在纵向上,卡车停车装载集装箱时,与集装箱的吻合度通常需要控制在2厘米以内,这样卡车上方的集装箱才能完美落下匹配。

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天津港的集装箱作业现场

“2厘米吻合的概念,相当于让卡车去按电灯开关,同时又不会把开关撞碎。”主线科技CEO张天雷这样形容。

张天雷介绍,在无人卡车应用之前,港口都是靠人工来判断集装箱和卡车的吻合度,不熟的工人需要花5分钟才能停放一个集装箱到车上。无人卡车由于对决策控制系统有高度一致性协调,能够大大提升装载效率。

从无人车老司机到安全帽小徒弟

张天雷告诉新智元,主线科技要做无人卡车,就是因为其难度不可同日而语。正所谓老司机出手,就要有所与众不同。

主线科技的三位创始人张天雷、李博、何贝各个堪称是中国无人车界的老司机。他们在百度无人车项目中结识,团队成员中有好几位“中国智能车未来挑战赛”中参赛队伍的队长,未来挑战赛是国内最权威的自动驾驶比赛。人工智能学会理事长、以“驾驶脑”技术享誉业界的李德毅院士,也从一开始就对主线的项目给予了鼎力支持。

不过,对于这些光环加身,曾经在机器人和计算机视觉领域醉心于开发顶尖核心代码的极客们来说,现在的重点却是走出象牙塔,走进现场工况,将技术深入融合到生产业务之中。

港口平面运输业务复杂,每个环节有着严格的操作规范和技术流程。为了能真正能让自动驾驶技术和港口物流业务相结合,极客老司机们也要老老实实带上安全帽,来到码头,给工人师傅们当起小徒弟。

张天雷颇有体会地感慨道:“在自动驾驶科研领域我们有时候自夸是老司机,但是在工业生产和物流领域,我们这些小徒弟还算不上入门!”

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老老实实带上安全帽,跟工人老师傅当小徒弟

港口无人重卡挑战,从业务需求反推技术攻坚

而解决“港口”这一场景的技术问题,也是公司的攻坚核心。半年前,本着从业务需求本身反推技术研发的思路,主线团队首先在码头部署了相应的数据系统,全天候对运输作业过程中的环境数据、驾驶数据和业务逻辑进行了响应、采集和分析,而后利用三维重建和模拟仿真,对整个业务进行了推演。

在传感器方面,主线科技采用激光雷达和相机并重的传感器方案。类似于乘用车自动驾驶,基于深度学习的传感器融合技术保障对外部环境的准确感知。同时,这些传感器还时刻监控着牵引卡车拖挂的角度位置,保证车身和拖挂的姿态。

另外,卡车的运行工况也给团队出了不少难题。

卡车的运行过程中震动幅度大,车身偏软,转弯和刹车时经常“摇头晃脑”,这些都是科研机构中从事传感器标定和融合的“学术派们”始料不及的。为此,主线科技专门研发动态标定和模糊对齐等功能,成为极少数能提供此类问题解决方案的团队。

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除此之外,与在乘用车上演示不同,码头现场数据,十几层楼高的岸桥经常遮挡信号,团队就用多传感器融合定位技术解决;码头某些特定点要求停车纵向精度几厘米,他们提出了运动学和动力学结合的拟人控制解决方案;再加上试验安全保障问题、人车交互协同问题、人车混驾问题等等,随着业务对接的深入,一个个出现,又一个个被化解。

8万亿美金市场,以港口为突破要做“货运界Uber”

全球范围内,货运市场的产值约为8万亿美金,是汽车制造产业的3-4倍。中国的公路货运产值则高达2万亿美金。无人驾驶技术,将很大程度上,降低整个社会的物流成本。在这个市场,显然存在着一个“货运界Uber”的机会。

而港口,则可谓现代物流当之无愧的核心节点,评价一个国家经济发展的水平,通常可以从港口发展情况和吞吐量来判断。从数据上来看,全世界十大港口,中国常占七八。随着近年来经济条件的提升,人民群众对购物这件事情上的想象力远远超出了所有人的预期,当今的中国,已成为当之无愧的物流大国,集装箱吞吐量过亿,平均一秒钟要运输3个集装箱。

随之而来的,是运力的远远不足,和卡车司机的严重高负荷作业,这一点,在很多港口尤为突出。

“要么省钱,要么省力”,是张天雷对自动驾驶项目成功的两大判断。从载荷形态、速度、车辆形态、节省人工、提高效率、技术难度和未来可扩展性等多方面评估后,主线科技最终选定了生产力较为密集的港口集装箱牵引卡车作为载体,测试场也因此选择了港口。

不仅如此,“相比高速,港口相对封闭,且具有十字路口、货物和人员,更贴近日常的路况,也更接近商业场景。”张天雷说,未来适应了港口环境后,拓展到商业环境也会很顺利。

全国首个将自动驾驶用于港口的业务实例,一年或节省上亿开支

天津港也正在积极升级为“智慧港口”,作为中国北方重要的综合性港口,天津港也在着重寻找港口平面运输自动化方案。

张天雷告诉新智元,前期进行的需求分析、场地选取、三维重建、模拟仿真论证、典型场景实测到最终立项等一系列规范流程,花费的时间长达半年,这次可能是全国甚至全世界范围内率先将自动驾驶技术应用于港口实际业务流程中的案例,或将成为里程碑式事件。

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天津港

无人卡车应用到港口,到底能带来多少经济效益?

张天雷算了一笔账:目前,国内大型港口一般拥有2000台重型卡车,若每台卡车24小时连续作业的话,需雇佣4个司机“3班倒”,按司机的月工资成本为1万元来算,仅仅司机成本一项,一个大型港口每月就要花掉8000万元,一年将近10亿元,港口方对无人卡车有着非常强烈的需求。

张天雷认为,无人卡车能在港口参与运载作业,是科技公司将人工智能商业化落地和企业智慧升级的双赢。

现在,大洋彼岸的Uber雪藏OTTO卡车、谷歌Waymo还在路测,中国的创业公司在无人卡车这个赛道上已经加速超越,在人工智能浪潮的背景下,无人卡车服务的场景还有很大想象空间。


原文发布时间为:2017-12-28

本文作者:张乾/闻菲

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