無(wú)人駕駛體驗(yàn)酷 未來(lái)交通算法多
2018年全國(guó)科技活動(dòng)周暨北京科技周活動(dòng)主場(chǎng)展示“科技出行”
無(wú)人駕駛體驗(yàn)酷 未來(lái)交通算法多
小觀眾體驗(yàn)“精靈”無(wú)人駕駛汽車(chē)。記者 黃亮 攝
記者 黃亮 攝
記者 黃亮 攝
軌道交通什么時(shí)候進(jìn)入無(wú)人駕駛時(shí)代？新能源汽車(chē)能否從使用電力向使用更清潔的氫燃料發(fā)展？作為“衣食住行”中的一項(xiàng)，中國(guó)人的出行方式正在隨著科技的發(fā)展發(fā)生重大變革。2018年全國(guó)科技活動(dòng)周暨北京科技周活動(dòng)主場(chǎng)昨天進(jìn)入第二天，眾多代表“未來(lái)交通”的技術(shù)和產(chǎn)品亮相，讓我們得以一窺“未來(lái)交通”的智慧面貌。
自動(dòng)駕駛
高鐵和地鐵可實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)運(yùn)行
在第四展廳的智慧交通模塊，一方高鐵車(chē)頭的模擬駕駛臺(tái)吸引了不少小朋友的注意，他們爭(zhēng)相操控著臺(tái)上的操縱桿，來(lái)回調(diào)整著列車(chē)的運(yùn)行時(shí)速，化身高鐵司機(jī)，體驗(yàn)一回開(kāi)高鐵的感覺(jué)。在這個(gè)復(fù)制版的高鐵列車(chē)駕駛臺(tái)上，各種操作按鈕一一呈現(xiàn)。前側(cè)墻壁上是一塊電子顯示屏，上面顯示著列車(chē)運(yùn)行時(shí)的前方景物，包括快速出現(xiàn)的鐵軌、兩側(cè)的線桿以及快速后退的建筑物。
雖然看起來(lái)其貌不揚(yáng)，但這款模擬駕駛臺(tái)的來(lái)頭可不小。它是由北京交通大學(xué)軌道交通控制與安全國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、美國(guó)和英國(guó)軌道交通領(lǐng)域?qū)＜覉F(tuán)隊(duì)、中車(chē)集團(tuán)和中國(guó)鐵路設(shè)計(jì)集團(tuán)等聯(lián)合開(kāi)發(fā)的。最關(guān)鍵的是，這款駕駛操控臺(tái)使用了高速鐵路自動(dòng)運(yùn)行新型人機(jī)混合控制模式以及基于學(xué)習(xí)控制的高速列車(chē)節(jié)能運(yùn)行優(yōu)化控制方法，擁有全自動(dòng)運(yùn)行模式下應(yīng)急處理流程和人因配置方案，實(shí)現(xiàn)了我國(guó)在國(guó)際高速鐵路自動(dòng)駕駛方面的引領(lǐng)。
工作人員用通俗易懂的方式向小朋友們介紹說(shuō)，因?yàn)榘惭b了上述控制系統(tǒng)和配置方案，才能實(shí)現(xiàn)高鐵的自動(dòng)駕駛。“也就是說(shuō)，可以由后臺(tái)程序操控實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)運(yùn)行，行駛過(guò)程中不需過(guò)多的人為操控。這就等于給車(chē)輛安裝了一個(gè)智能‘大腦’，可以對(duì)車(chē)輛的行駛狀態(tài)開(kāi)展實(shí)時(shí)的自動(dòng)診斷。比如在上坡的時(shí)候，車(chē)輛可以檢測(cè)到上坡的狀態(tài)，自動(dòng)增加一定牽引力。如果是下坡的狀態(tài)，則可以相應(yīng)減少牽引力，使整個(gè)運(yùn)行的過(guò)程保持平穩(wěn)，無(wú)需人為加速或減速，乘客坐起來(lái)也更加舒適。”這種高鐵自動(dòng)駕駛技術(shù)可以保證車(chē)輛運(yùn)行安全，最大程度降低人員的誤操作。目前該技術(shù)已經(jīng)在京滬線的某段區(qū)間內(nèi)開(kāi)展試驗(yàn)。
離高鐵模擬駕駛臺(tái)不遠(yuǎn)，還有燕房線無(wú)人駕駛互動(dòng)體驗(yàn)項(xiàng)目。燕房線是我國(guó)第一條自主研發(fā)的全自動(dòng)運(yùn)行示范軌道交通線路。交控科技市場(chǎng)經(jīng)理孫博奇介紹說(shuō)，無(wú)人駕駛不僅可以解放30%-40%左右的人力，更重要的是大大提升安全性。“列車(chē)每次出車(chē)時(shí)，都要先經(jīng)過(guò)各項(xiàng)檢測(cè)，之前這些檢測(cè)需要人工完成，時(shí)間長(zhǎng)且存在容錯(cuò)率，如今無(wú)人系統(tǒng)可以完成自動(dòng)檢測(cè)，30多個(gè)自檢項(xiàng)目以前人工要花1個(gè)多小時(shí)，現(xiàn)在只需要10分鐘。”交控科技研發(fā)的我國(guó)完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的全自動(dòng)運(yùn)行系統(tǒng)，相比于引進(jìn)系統(tǒng)，從國(guó)內(nèi)運(yùn)營(yíng)習(xí)慣出發(fā)，借助了我國(guó)在通信技術(shù)、控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等新技術(shù)方面的優(yōu)勢(shì)，整合及優(yōu)化了車(chē)輛、綜合監(jiān)控、廣播、CCTV等各相關(guān)專(zhuān)業(yè)，實(shí)現(xiàn)了智能化、自動(dòng)化的聯(lián)動(dòng)控制和車(chē)地傳輸網(wǎng)絡(luò)對(duì)多專(zhuān)業(yè)數(shù)據(jù)的綜合承載，全面提高了軌道交通行業(yè)的技術(shù)裝備水平。“今后所有地鐵線路都會(huì)朝無(wú)人駕駛的方向發(fā)展，這也是國(guó)際趨勢(shì)。”孫博奇說(shuō)。
無(wú)人配送物流車(chē)
進(jìn)駐清華人大校園
同樣“無(wú)人”的還有物流配送車(chē)。第三展廳展出的由北京智行者科技有限公司自主研發(fā)的無(wú)人配送物流車(chē)，是一個(gè)方方正正、外表“萌萌的”白色小貨車(chē)，卻能在辦公園區(qū)、工業(yè)園區(qū)、景區(qū)、校園等限定場(chǎng)景獨(dú)立完成“最后一公里”的配送。
“這款物流車(chē)運(yùn)行起來(lái)速度只有5000米每小時(shí)，車(chē)身上配有激光雷達(dá)、毫米波雷達(dá)和攝像頭，保證它能夠及時(shí)地識(shí)別出周?chē)臓顩r，然后第一時(shí)間作出反應(yīng)。”據(jù)現(xiàn)場(chǎng)負(fù)責(zé)人介紹， 這款名為“蝸必達(dá)”的低速自動(dòng)駕駛物流車(chē)搭載的是智行者自主研發(fā)的AVOS系統(tǒng)，采用多傳感器自適應(yīng)融合算法、環(huán)境認(rèn)知算法、路徑規(guī)劃算法以及獨(dú)特的控制算法來(lái)滿(mǎn)足智能配送和運(yùn)輸?shù)男枨蟆?/font>
“我們公司主要是做中央決策系統(tǒng)，也就是它的‘大腦’，比如說(shuō)它看到和聽(tīng)到了所有東西之后，要作出識(shí)別和判斷，是該讓還是該停下，是該繞過(guò)還是掉頭，‘大腦’判斷后再控制車(chē)輛執(zhí)行這些命令。”這款無(wú)人配送物流車(chē)近期在清華大學(xué)圖書(shū)館完成了中國(guó)圖書(shū)館歷史上第一次館際無(wú)人車(chē)圖書(shū)運(yùn)輸任務(wù)，同時(shí)在京東以及多家電商物流的配送場(chǎng)景落地運(yùn)營(yíng)。
“清華大學(xué)有很多圖書(shū)館，學(xué)生還書(shū)的時(shí)候往往是就近還書(shū)，需要把書(shū)最終歸類(lèi)到原來(lái)的位置。之前圖書(shū)館都是由專(zhuān)人負(fù)責(zé)來(lái)回運(yùn)送書(shū)籍，十分辛苦，現(xiàn)在有了這個(gè)物流車(chē)，圖書(shū)館員工只需要把圖書(shū)放進(jìn)車(chē)中，它就會(huì)自己從a館開(kāi)到b館，那邊的員工再把書(shū)取出來(lái)就行。最后，物流車(chē)還會(huì)自己開(kāi)到指定的位置停好。”廠家負(fù)責(zé)人透露，目前除了清華大學(xué)，無(wú)人配送物流車(chē)已進(jìn)入第二家北京高校——人民大學(xué)作為快遞配送使用。
電動(dòng)汽車(chē)
現(xiàn)場(chǎng)秀“無(wú)線充電”
當(dāng)下，新能源汽車(chē)因其節(jié)能環(huán)保的性能和政府的大力推廣，普及程度正越來(lái)越高。在此過(guò)程中，電動(dòng)汽車(chē)的續(xù)航能力和充電方便與否是其能否占領(lǐng)市場(chǎng)的重要因素。在科技周第一展廳的入口處不遠(yuǎn)，就有一臺(tái)電動(dòng)汽車(chē)，乍一看與普通汽車(chē)無(wú)異，轉(zhuǎn)了一圈才發(fā)現(xiàn)，汽車(chē)底部的充電設(shè)備大有玄機(jī)。原來(lái)，這是一臺(tái)不用線的無(wú)線充電汽車(chē)。
中科院電工研究所的工程師陶成軒向北京青年報(bào)記者解釋了無(wú)線充電的工作原理。在這臺(tái)電動(dòng)汽車(chē)的尾部下方，安裝了一個(gè)紅色的線圈。在距離汽車(chē)尾部大約20厘米的地面上，有另一個(gè)藍(lán)色的線圈，連接著供電電源。車(chē)輛停在充電的位置，接通供電電源后，在手機(jī)APP上點(diǎn)擊充電按鈕，地面發(fā)射端的線圈與汽車(chē)尾部的線圈之間可以通過(guò)電磁感應(yīng)產(chǎn)生高頻磁場(chǎng)，再通過(guò)汽車(chē)尾部的車(chē)載接收端將能量轉(zhuǎn)化成直流電，通過(guò)電線將車(chē)載接收端與汽車(chē)的電池相連，就可以給汽車(chē)電池充電了。
“這種地面發(fā)射端可以直接埋藏在地下，是全密封的，不會(huì)漏電，安全性有保障。同時(shí)也不受天氣狀況的影響。充電時(shí)，車(chē)主也不用像以前一樣下車(chē)手動(dòng)插上充電槍。”陶成軒表示，這款無(wú)線充電設(shè)備快速充電只需一個(gè)小時(shí)，慢充大約六七個(gè)小時(shí)，與正常的有線充電樁充電時(shí)間差不多。充電的車(chē)載接收端可以直接安裝到汽車(chē)上，使用起來(lái)也較為方便。“這種技術(shù)還有一定的前瞻性，考慮到當(dāng)下討論比較火熱的無(wú)人駕駛技術(shù)，這種充電樁也能為無(wú)人駕駛汽車(chē)充電。”
陶成軒告訴北青報(bào)記者，這是他所在的研究團(tuán)隊(duì)研發(fā)了近十年的產(chǎn)品。汽車(chē)無(wú)線充電技術(shù)大概在五年前就已經(jīng)問(wèn)世，經(jīng)過(guò)各種測(cè)試和改進(jìn)，目前充電的可靠性、穩(wěn)定性有了大幅提升。“目前在北京已經(jīng)有20臺(tái)電動(dòng)車(chē)使用了這種無(wú)線充電設(shè)備，未來(lái)準(zhǔn)備進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化推廣使用。”陶成軒說(shuō)。
氫燃料電池
新能源汽車(chē)的未來(lái)
如果說(shuō)電力是新能源汽車(chē)的現(xiàn)在，那么氫燃料就是新能源汽車(chē)的未來(lái)。氫燃料電池是使用氫這種化學(xué)元素，制造成儲(chǔ)存能量的電池，其原理是電解水的逆反應(yīng)。它被認(rèn)為是實(shí)現(xiàn)車(chē)輛使用階段零排放、全生命周期低排放的重要技術(shù)方案，是未來(lái)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)的制高點(diǎn)。所以，科技周上亮相的氫燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)，受到了很多汽車(chē)領(lǐng)域?qū)I(yè)人士的關(guān)注。
“這是我們的第三代氫燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)，旁邊這個(gè)就是壓縮氣態(tài)氫系統(tǒng)。”北京企業(yè)億華通的銷(xiāo)售經(jīng)理張玉全向一位來(lái)自廣州的新能源汽車(chē)廠商介紹道，其第三代氫燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)采用世界領(lǐng)先的干膜技術(shù)，模塊化設(shè)計(jì)，將電堆、氫氣供給循環(huán)系統(tǒng)、空氣供給系統(tǒng)、水熱管理系統(tǒng)、電控系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)六大部分集成。企業(yè)還開(kāi)發(fā)了多項(xiàng)專(zhuān)利技術(shù)，通過(guò)控制系統(tǒng)能量流，極大延長(zhǎng)了氫燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)的使用壽命，并滿(mǎn)足商用車(chē)的多元化需求。現(xiàn)在這個(gè)產(chǎn)品已經(jīng)應(yīng)用于國(guó)內(nèi)大中型客車(chē)、物流車(chē)等氫燃料電池汽車(chē)車(chē)型。“我們的產(chǎn)品已經(jīng)用在北京奧運(yùn)會(huì)、上海世博會(huì)、新加坡青奧會(huì)等大型活動(dòng)上了，接下來(lái)還要服務(wù)北京冬奧會(huì)——搭載我們動(dòng)力系統(tǒng)的兩種型號(hào)汽車(chē)即將交付張家口公交投入運(yùn)營(yíng)，今年我們要在張家口的4個(gè)區(qū)建成4座加氫站，未來(lái)張家口19個(gè)區(qū)縣將實(shí)現(xiàn)加氫站全覆蓋。”張玉全頗為驕傲地說(shuō)。
至于氫燃料電池在家用小型車(chē)上的應(yīng)用，張玉全表示：“我們有技術(shù)儲(chǔ)備，已經(jīng)啟動(dòng)研發(fā)，希望盡快趕上甚至超過(guò)日本豐田的技術(shù)。（記者 雷嘉 蔣若靜 彭小菲）
