2025年3月26日-28日，2025商用車產(chǎn)業(yè)發(fā)展會(huì)議在湖北省十堰市舉辦。本次會(huì)議由中國(guó)汽車工業(yè)協(xié)會(huì)主辦，以“開辟新賽道，匯聚新動(dòng)能——發(fā)展商用車產(chǎn)業(yè)新質(zhì)生產(chǎn)力”為主題，采用“1+1+6+N”模式，即1場(chǎng)閉門會(huì)議，1場(chǎng)開幕式暨主旨會(huì)議，6個(gè)主題分會(huì)場(chǎng)和其他相關(guān)對(duì)接、展示等活動(dòng)，旨在深入分析商用車發(fā)展面臨的新機(jī)遇、新挑戰(zhàn)，探討商用車產(chǎn)業(yè)未來(lái)發(fā)展的新趨勢(shì)、新方向。其中，在3月27日下午舉辦的“主題分會(huì)場(chǎng)一：智能網(wǎng)聯(lián)商用車‘車路云一體化’”上，東風(fēng)汽車股份有限公司智駕系統(tǒng)開發(fā)主任張敏超發(fā)表精彩演講。

 以下內(nèi)容為現(xiàn)場(chǎng)發(fā)言實(shí)錄：

　　尊敬的各位專家、各位領(lǐng)導(dǎo)，下午好！我是東風(fēng)股份的張敏超，匯報(bào)的主題是輕型商用車規(guī)劃控制系統(tǒng)的技術(shù)思考及應(yīng)用案例，在車路云一體化做的一些技術(shù)性的探索。本次匯報(bào)主要將圍繞四個(gè)，背景、系統(tǒng)、應(yīng)用情況、未來(lái)展望四個(gè)部分展開。

首先，近幾年在政策引導(dǎo)和市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)的共同作用下，L4級(jí)自動(dòng)駕駛技術(shù)已經(jīng)成為未來(lái)商用車智能網(wǎng)聯(lián)發(fā)展的技術(shù)之一，規(guī)劃控制技術(shù)作為自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的智能中樞，決定了其在復(fù)雜場(chǎng)景下的智能化水平。

　　相比于乘用車，輕型商用車從場(chǎng)景、特點(diǎn)、能效目標(biāo)三方面存在一定的需求差異，首先從場(chǎng)景層面上來(lái)看，乘用車的場(chǎng)景比較單一，用于城市、高速乘員的運(yùn)輸。商用車包括環(huán)衛(wèi)、城市物流、園區(qū)物流、配送等。從作業(yè)模式來(lái)看的話，乘用車任務(wù)切換的模式比較簡(jiǎn)單，而商用車特別是環(huán)衛(wèi)場(chǎng)景下的作業(yè)模式較多，需要具備復(fù)雜自主的切換邏輯。從作業(yè)精度來(lái)看，乘用車作業(yè)精度的要求通常在30厘米以內(nèi)，商用車的作業(yè)精度在20厘米以內(nèi)，針對(duì)環(huán)衛(wèi)這種模式下，甚至需要保持在5厘米的作業(yè)精度。從車輛本身的特點(diǎn)來(lái)看，商用車的載荷更大，從能效目標(biāo)的層面來(lái)看，乘用車的能效目標(biāo)要保證續(xù)航最大化，商用車的目標(biāo)是達(dá)成續(xù)航和效率最優(yōu)。

　　基于上述的需求差異，輕型商用對(duì)規(guī)劃控制技術(shù)提出了一些新的技術(shù)要求，首先要針對(duì)不同場(chǎng)景、不同車型，規(guī)劃控制系統(tǒng)需要較強(qiáng)的適配能力和較低的適配成本。其二，輕型商用車具備任務(wù)自主決策能力。三是能克服載荷變化和自動(dòng)延遲，具備高穩(wěn)定性的跟蹤能力。第四個(gè)就是能同時(shí)考慮作業(yè)任務(wù)的效率和續(xù)航，達(dá)到能效目標(biāo)。

接下來(lái)講講東風(fēng)股份針對(duì)這些技術(shù)需求做的技術(shù)探索。首先保證規(guī)劃控制系統(tǒng)針對(duì)不同場(chǎng)景和車型具備較低的適配難度，延續(xù)了業(yè)內(nèi)常用的一個(gè)分成式的軟件架構(gòu)方式，在原有的基礎(chǔ)上增加了動(dòng)態(tài)決策模塊和燈光聲音控制模塊。其中動(dòng)態(tài)任務(wù)決策模塊主要是用來(lái)實(shí)現(xiàn)加水、充電、作業(yè)等任務(wù)的自主決策。燈光聲音上裝控制模塊內(nèi)置了一個(gè)場(chǎng)景規(guī)則庫(kù)，可以通過場(chǎng)景規(guī)則庫(kù)切換來(lái)快速適配不同的場(chǎng)景。   

想象這樣一個(gè)場(chǎng)景：一輛自動(dòng)駕駛多功能環(huán)衛(wèi)車正在執(zhí)行清掃任務(wù)，突然收到緊急灑水指令，同時(shí)電量告警、垃圾箱將滿……如何在瞬息萬(wàn)變的環(huán)境中，協(xié)調(diào)充電、加水、傾倒、作業(yè)等多任務(wù)？這要求算法必須像“指揮官”一樣，實(shí)時(shí)權(quán)衡時(shí)效性、資源消耗與安全性。為了實(shí)現(xiàn)任務(wù)的自主決策，我們?cè)O(shè)計(jì)了一個(gè)資源驅(qū)動(dòng)型動(dòng)態(tài)任務(wù)決策框架，以環(huán)衛(wèi)車為例，車輛在接收到平臺(tái)下發(fā)的任務(wù)之后，首先會(huì)對(duì)車輛本身的資源情況進(jìn)行核查，比如水量是否充足，電量是否充足，垃圾箱空間是否充足，如若當(dāng)前資源不足，則會(huì)自主的生成相應(yīng)補(bǔ)給任務(wù)，加入到任務(wù)隊(duì)列中。利用優(yōu)先級(jí)評(píng)估模型對(duì)任務(wù)隊(duì)列任務(wù)進(jìn)行實(shí)時(shí)評(píng)估量化打分，調(diào)整任務(wù)隊(duì)列，確保當(dāng)前執(zhí)行的任務(wù)優(yōu)先級(jí)最高。在優(yōu)先級(jí)評(píng)估模型中，我們考慮了4個(gè)維度，分別是任務(wù)緊急度、資源匹配度、任務(wù)時(shí)效性以及任務(wù)的切換成本。同時(shí)為了保證任務(wù)優(yōu)先級(jí)評(píng)估的合理性，我們還設(shè)計(jì)了一個(gè)動(dòng)態(tài)的權(quán)重調(diào)整策略，比如在低電量模式下，我們會(huì)提高資源匹配度的權(quán)重，從而降低時(shí)效的權(quán)重。

針對(duì)“續(xù)航+效率”雙目標(biāo)需求，我們采用了一個(gè)三階段的任務(wù)路線規(guī)劃算法。首先利用高精度地圖數(shù)據(jù)和動(dòng)態(tài)交通數(shù)據(jù)，對(duì)道路拓?fù)鋱D進(jìn)行了一個(gè)重建，在道路拓?fù)鋱D中增加了能耗代價(jià)和時(shí)間代價(jià)。然后使用改進(jìn)的A*算法在重建的道路拓?fù)鋱D進(jìn)行初步的任務(wù)路線搜索。最后，以改進(jìn)A*算法的路徑為初始值，采用遺傳算法來(lái)求解最優(yōu)任務(wù)路徑路線。除此之外，為了進(jìn)一步的降低能耗，我們還設(shè)計(jì)了一個(gè)基于啟停能耗優(yōu)化的速度規(guī)劃算法，在常規(guī)速度規(guī)劃算法中引入了“綠波車速”的概念，通過減少車輛的啟停，從而降低能耗，增加續(xù)航。首先我們對(duì)常規(guī)的速度規(guī)劃算法中的DP速度規(guī)劃進(jìn)行了改進(jìn)，在其代價(jià)函數(shù)中增加了能耗代價(jià)項(xiàng)。其次，在車輛接近紅綠燈路口時(shí)，我們?cè)谒俣纫?guī)劃中增加了啟停決策、綠波速度計(jì)算、滑行曲線計(jì)算三個(gè)子項(xiàng)，其中啟停決策是用來(lái)判斷前方紅綠燈路口是否能實(shí)現(xiàn)綠波通行，如果可以則計(jì)算綠波速度，如果不行的話則滑行減速。最后，我們還增加了一個(gè)安全和能耗評(píng)估，對(duì)軌跡的安全性、舒適性、能耗經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行多維度評(píng)估。

 最后，針對(duì)“續(xù)航+效率”雙目標(biāo)需求，我們采用了一個(gè)三階段的任務(wù)路線規(guī)劃算法。首先利用高精度地圖數(shù)據(jù)和動(dòng)態(tài)交通數(shù)據(jù)，對(duì)道路拓?fù)鋱D進(jìn)行了一個(gè)重建，在道路拓?fù)鋱D中增加了能耗代價(jià)和時(shí)間代價(jià)。然后使用改進(jìn)的A*算法在重建的道路拓?fù)鋱D進(jìn)行初步的任務(wù)路線搜索。最后，以改進(jìn)A*算法的路徑為初始值，采用遺傳算法來(lái)求解最優(yōu)任務(wù)路徑路線。除此之外，為了進(jìn)一步的降低能耗，我們還設(shè)計(jì)了一個(gè)基于啟停能耗優(yōu)化的速度規(guī)劃算法，在常規(guī)速度規(guī)劃算法中引入了“綠波車速”的概念，通過減少車輛的啟停，從而降低能耗，增加續(xù)航。首先我們對(duì)常規(guī)的速度規(guī)劃算法中的DP速度規(guī)劃進(jìn)行了改進(jìn)，在其代價(jià)函數(shù)中增加了能耗代價(jià)項(xiàng)。其次，在車輛接近紅綠燈路口時(shí)，我們?cè)谒俣纫?guī)劃中增加了啟停決策、綠波速度計(jì)算、滑行曲線計(jì)算三個(gè)子項(xiàng)，其中啟停決策是用來(lái)判斷前方紅綠燈路口是否能實(shí)現(xiàn)綠波通行，如果可以則計(jì)算綠波速度，如果不行的話則滑行減速。最后，我們還增加了一個(gè)安全和能耗評(píng)估，對(duì)軌跡的安全性、舒適性、能耗經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行多維度評(píng)估。

　　針對(duì)輕型商用車的規(guī)劃控制東風(fēng)股份共做了五部分工作，一是采用模塊化解耦的分層式軟件架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)差異車型的快速適配和多場(chǎng)景規(guī)則靈活加載。二是針對(duì)輕型商用車部分任務(wù)自主決策的技術(shù)需求，設(shè)計(jì)了資源驅(qū)動(dòng)型的任務(wù)決策算法。三是針對(duì)輕型商用車?yán)m(xù)航+效率雙目標(biāo)的要求，實(shí)際了三階段的任務(wù)算法。四是針對(duì)啟停能耗較高的問題，設(shè)計(jì)了一個(gè)基于啟停能耗優(yōu)化的速度規(guī)劃。五是針對(duì)輕型商用車載荷時(shí)變與制動(dòng)延遲的問題，創(chuàng)新融合LPV-MPC與Smith預(yù)估器協(xié)同控制方法。

　　目前分層式規(guī)劃控制技術(shù)已在襄陽(yáng)T23智慧環(huán)衛(wèi)項(xiàng)目開展應(yīng)用，單車?yán)m(xù)航提升20%。預(yù)計(jì)今年同步會(huì)把這套算法逐漸迭代到東風(fēng)物流和城市物流的相關(guān)項(xiàng)目上。

　　隨著商業(yè)化落地的進(jìn)展加快，輕型商用車自動(dòng)駕駛規(guī)劃控制基數(shù)已經(jīng)在限定場(chǎng)景下取得一定進(jìn)展，在全場(chǎng)景無(wú)人化落地中仍然面臨諸多未被充分探索的技術(shù)挑戰(zhàn)。一是多車協(xié)同作業(yè)資源沖突。在物流園區(qū)、港口等場(chǎng)景中，多輛自動(dòng)駕駛車輛需共享有限資源，若任務(wù)決策不當(dāng)易引發(fā)死鎖或效率下降。二是階段路面條件引發(fā)的控制穩(wěn)定性下降。

　　我相信在不久的將來(lái)，在行業(yè)的共同努力下，這些問題都將逐步被解決。我的匯報(bào)到此結(jié)束，感謝各位領(lǐng)導(dǎo)、專家！

　　（注：本文根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)速記整理，未經(jīng)演講嘉賓審閱）

來(lái)源：中國(guó)汽車工業(yè)協(xié)會(huì)