自動(dòng)換道系統(tǒng)
關(guān)注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時(shí)間：2021-12-01
自動(dòng)換道系統(tǒng)的實(shí)例教程
作者 | Jessie
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焉知
下一代自動(dòng)駕駛主要解決的功能性問(wèn)題主要包括高速路駕駛的最后一公里問(wèn)題，其中最重要的部分就是基于導(dǎo)航定位的自動(dòng)換道功能。這不僅是實(shí)現(xiàn)超速換道、導(dǎo)航自動(dòng)下匝道、導(dǎo)航自動(dòng)并道的前提，也是完善整個(gè)高速/快速路自動(dòng)駕駛功能的前提。由于換道過(guò)程涉及車輛的橫縱向控制和速度調(diào)節(jié)，同時(shí)執(zhí)行過(guò)程中亦受駕駛?cè)朔治觥Ⅰ{駛技能不足及環(huán)境多變等因素的影響，因此整個(gè)換道控制具有較強(qiáng)的復(fù)雜性。系統(tǒng)在自動(dòng)發(fā)起換道過(guò)程中，一旦判斷失誤可能引發(fā)駕駛員強(qiáng)烈的抱怨甚至可能由于執(zhí)行時(shí)機(jī)及操作不當(dāng)導(dǎo)致嚴(yán)重的交通安全事故。
本文從整個(gè)自動(dòng)換道角度講解實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換道的整個(gè)過(guò)程控制原理。包括產(chǎn)生換道意圖、換道決策規(guī)劃、換道軌跡規(guī)劃和換道軌跡跟隨幾個(gè)重要的部分。重點(diǎn)在于輔助實(shí)現(xiàn)最后一公里自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的有效執(zhí)行策略。
自動(dòng)換道功能方案
換道過(guò)程首先要進(jìn)行換道決策規(guī)劃，在每個(gè)決策周期內(nèi)，需要利用導(dǎo)航定位獲取車輛定位信息，利用車載傳感器獲取周邊環(huán)境信息（包括自車道車輛、周邊環(huán)境車輛、目的地信息），判斷在當(dāng)前狀態(tài)下是否產(chǎn)生換道意圖。
若跟隨目的地信息、環(huán)境信息而產(chǎn)生換道意圖，則根據(jù)后續(xù)的換道軌跡規(guī)劃算法計(jì)算得到換道行駛軌跡，并根據(jù)軌跡跟隨策略對(duì)得到的軌跡進(jìn)行控制。
對(duì)于高速自動(dòng)換道來(lái)說(shuō)，由于換道行為受到導(dǎo)航路徑規(guī)劃、道路條件、天氣情況、交通規(guī)則以及周圍交通車輛的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)等因素的影響，會(huì)區(qū)分兩種換道動(dòng)機(jī)和結(jié)果：其一是任意性換道，其二是強(qiáng)制性換道兩大類。其中，任意性換道是指從駕駛舒適性和效率上，為了追求更快的車速和更自由的行駛空間而進(jìn)行換道的行為，其特點(diǎn)是該行為不是必須進(jìn)行的。
展開(kāi) 比如駕駛員看到前方道路上有較多的泥土怕弄臟車輪影響車外觀而選擇換道避開(kāi)行駛，而系統(tǒng)確不會(huì)因?yàn)檫@種原因而觸發(fā)自動(dòng)換道系統(tǒng)，此時(shí)如果以駕駛員的車控方式作為標(biāo)準(zhǔn)判斷其正確性，那么系統(tǒng)肯定是錯(cuò)了，此時(shí)觸發(fā)數(shù)據(jù)采標(biāo)、回傳，其實(shí)是沒(méi)有意義或者說(shuō)不準(zhǔn)確的。因此，可以從另一個(gè)角度上說(shuō)，在整個(gè)自動(dòng)駕駛控制系統(tǒng)鏈路中，駕駛員的規(guī)律性駕駛行為可能是一種駕駛偏向，這種數(shù)據(jù)采標(biāo)、回傳的觸發(fā)模式實(shí)際是為了提升駕駛體驗(yàn)感的一種方法模式而已。
4、影子模式對(duì)問(wèn)題的定位需要進(jìn)一步提升精確度
由于影子模式是面向可視化的駕駛端進(jìn)行的，這種對(duì)問(wèn)題的定位方式往往是采用逆向追溯方式從執(zhí)行端的視角來(lái)看待問(wèn)題的。當(dāng)控制執(zhí)行過(guò)程出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，往往會(huì)順勢(shì)往后推是否時(shí)決策端的問(wèn)題，如果決策端無(wú)任何問(wèn)題，才會(huì)持續(xù)往前推是否是軌跡預(yù)測(cè)端，進(jìn)一步推及是否是感知端問(wèn)題。此外，感知端也是一個(gè)廣義的概念，它包括了真正的場(chǎng)景感知和后續(xù)融合系統(tǒng)，如果場(chǎng)景感知出現(xiàn)了問(wèn)題，但通過(guò)融合系統(tǒng)的一系列魯棒性算法處理，規(guī)避掉了該感知錯(cuò)誤所帶來(lái)的誤決策等問(wèn)題，則需要單獨(dú)將這類異常感知場(chǎng)景給篩選出來(lái)。
為了把這種場(chǎng)景的數(shù)據(jù)篩選出來(lái)，就需要持續(xù)記錄感知到規(guī)劃各端的數(shù)據(jù)之間的跳變情況，某兩端之間較大的跳變就觸發(fā)數(shù)據(jù)回傳，當(dāng)然整個(gè)過(guò)程的計(jì)算量會(huì)很大。目前自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的整體感知能力仍然十分受限，誤感知導(dǎo)致誤決策的場(chǎng)景仍然時(shí)有發(fā)生，而即便正確感知也可能導(dǎo)致誤執(zhí)行，這種情況下需要影子系統(tǒng)在收集到的“預(yù)測(cè)/決策失靈”場(chǎng)景數(shù)據(jù)時(shí)就需要細(xì)化顆粒度，排除對(duì)于無(wú)效數(shù)據(jù)的采標(biāo)與回傳，這樣既可以節(jié)省流量，也可以節(jié)省存儲(chǔ)空間。
展開(kāi) 
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自動(dòng)換道系統(tǒng)的最新內(nèi)容
智能管理，與巡檢系統(tǒng)深度集成。 支持CAN/RS485通信，可將充電狀態(tài)、電池健康度、故障代碼實(shí)時(shí)上傳至巡檢管理平臺(tái)。當(dāng)機(jī)器人返艙充電時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)記錄充電數(shù)據(jù)，為運(yùn)維人員提供電池壽命預(yù)測(cè)和故障預(yù)警。
四、典型應(yīng)用場(chǎng)景
場(chǎng)景一：煤礦井下吊軌巡檢機(jī)器人
某大型煤礦在輸煤廊道部署了吊軌式巡檢機(jī)器人，用于監(jiān)測(cè)皮帶機(jī)運(yùn)行狀態(tài)。
</strong>在生產(chǎn)穩(wěn)定性方面，團(tuán)隊(duì)補(bǔ)充了不少容易被忽視的細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)，例如鑲針快換、模具排水、渣包易斷口、抽芯噴淋以及標(biāo)識(shí)管理等。<u>這些結(jié)構(gòu)直接關(guān)系到模具后續(xù)保養(yǎng)、維修效率和連續(xù)生產(chǎn)時(shí)的可控性。
我們使用君華為單向帶專門(mén)推出的PEEK超細(xì)粉末與助劑配制成穩(wěn)定漿料，通過(guò)機(jī)械震動(dòng)展紗使碳纖維束均勻展開(kāi)，再經(jīng)浸膠、烘干、預(yù)熔、平板定型等多道工序精密成型。
這大幅降低了阻力，自動(dòng)引導(dǎo)更多冷流體沖刷熱點(diǎn)表面，在物理特性層面形成了一種卓越的"自適應(yīng)熱對(duì)流補(bǔ)償"機(jī)制。
系統(tǒng)兼容性驗(yàn)證
將前沿材料導(dǎo)入電池包之前，必須滿足長(zhǎng)期服役的綜合相容性要求。
如果每換一款芯片就要換一套工具，項(xiàng)目周期被迫延長(zhǎng)。
2、AI 拼接比手寫(xiě)代碼更麻煩
現(xiàn)在很多 IDE 宣傳支持 AI 功能，但實(shí)際操作是：先用 AI 生成代碼片段，再手動(dòng)復(fù)制到 IDE 里，還要自己補(bǔ)全硬件接口邏輯。
魯渝能源無(wú)線充電系統(tǒng)提供X軸±50mm以上的水平偏移容忍度和垂直距離0-100mm的寬泛工作范圍，機(jī)器人僅需漫步至充電區(qū)域，無(wú)需精確對(duì)準(zhǔn)，系統(tǒng)即可自動(dòng)識(shí)別并啟動(dòng)充電。
全密封設(shè)計(jì)，征服惡劣環(huán)境。 發(fā)射端充電塢防護(hù)等級(jí)可達(dá)IP65/IP67，接收模塊可集成至機(jī)器人底盤(pán)并做到IP67防護(hù)，完全不懼高粉塵車間、噴灑水霧的礦道、潮濕的養(yǎng)殖場(chǎng)等惡劣環(huán)境。
如果每換一款芯片就要換一套工具，項(xiàng)目周期被迫延長(zhǎng)。
2、AI 拼接比手寫(xiě)代碼更麻煩
現(xiàn)在很多 IDE 宣傳支持 AI 功能，但實(shí)際操作是：先用 AI 生成代碼片段，再手動(dòng)復(fù)制到 IDE 里，還要自己補(bǔ)全硬件接口邏輯。
如果每換一款芯片就要換一套工具，項(xiàng)目周期被迫延長(zhǎng)。
2、AI 拼接比手寫(xiě)代碼更麻煩
現(xiàn)在很多 IDE 宣傳支持 AI 功能，但實(shí)際操作是：先用 AI 生成代碼片段，再手動(dòng)復(fù)制到 IDE 里，還要自己補(bǔ)全硬件接口邏輯。
流量自適應(yīng)與零泄漏設(shè)計(jì)
在高壓工況下，內(nèi)泄漏是隱形的能源殺手，諾冠提升閥采用了精密的零泄漏閥芯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與自適應(yīng)補(bǔ)償算法，系統(tǒng)能自動(dòng)識(shí)別并補(bǔ)償因磨損或溫度變化引起的微小泄漏，避免動(dòng)力源為了維持壓力而頻繁啟動(dòng)，此外流量自適應(yīng)功能可根據(jù)管路阻力自動(dòng)優(yōu)化開(kāi)口度，減少不必要的節(jié)流壓降，提升系統(tǒng)整體效率。
同時(shí)，經(jīng)過(guò)澆道截面積計(jì)算，沖頭截面積5026.5mm2，澆口截面積總和349mm2，速度比為5026.5÷349=14.4，流道基本遵循截面積遞減原則，澆道設(shè)計(jì)合理。據(jù)此，確定第五版方案為定版方案。
定版澆排方案-氣體含量仿真結(jié)果
進(jìn)一步模擬分析，卷氣壓力結(jié)果顯示高壓區(qū)域主要集中在末端渣包位置，整體氣孔風(fēng)險(xiǎn)較低；氣體含量百分比鎖定在10%以內(nèi)。
