主线科技CEO张天雷:无人驾驶的“样板间”已搭好

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作者 / 曹锦

在2017年,一部将背景设定在2029年的电影上映。电影中的城市面貌没有明显改变,乘用车也还是传统的样子,但高速路上的卡车却已是没有车头的纯无人运输模 式。

(《金刚狼3》 )

在提及这一细节时,张天雷立刻说出了电影名称—— 《金刚狼3 》。这种无人化交通的设计,哪怕只是科幻情节,都让我们比一般观众更为敏感。包括男主角罗根对这种无人物流车的吐槽,以及在穿梭其中时发生的交通事故,张天雷都记忆深刻。

(主线科技ART人工智能运输机器人)

「电影里的那款卡车还是挺酷的,和我们现在在港口运行的车基本是同款。」张天雷指的,是他们在天津港投放的ART人工智能运输机器人(Artificial Intelligence Robot of Transportation), 它去除了传统集卡的驾驶舱设计,自重和体积大幅缩减,还能够双向移动。

(左:Auto Byte负责人 曹锦,

右:主线科技CEO张天雷)

科幻场景无疑令人向往,但在张天雷看来, 自动驾驶的「阳春白雪」固然美好,可现实更需要看得见、摸得着的「下里巴人」

如果自动驾驶是一座「珠峰」

2004年,当张天雷开始清华大学的求学历程时,正是移动互联网如日中天的时候,大批同学顺应浪潮选择了相关专业。当时谁也没有想到AI和自动驾驶赛道会像今天这般火爆,包括张天雷。

「如果有一件事是你的兴趣和理想所在,那它火不火其实都没关系。」在张天雷看来,让车辆无人化运行,对于崇尚极客文化的工程师来说,是一件「酷」的事情。因此,即便当时的自动驾驶、乃至人工智能都不被国内所认知,即便算法工程师找工作还很困难,张天雷还是将研究方向从无人飞机转向无人驾驶汽车。

但是,如果单纯是为了实现「酷酷的」理想,张天雷显然留在百度无人车项目更为合适,毕竟百度关于汽车机器人和Robotaxi的规划,听起来更符合「科幻」的场景。不过,张天雷觉得「如果自动驾驶是珠峰,肯定有人爬南坡也有人爬北坡,甚至有人想修个电梯直接通顶,耗费大量财力时间,且过程不可逆。 而我们选择先到5000米的大本营,然后每走1000米再扎个帐篷。」

为了在抵达「诗和远方」之前,在现实中找到更适合自己的路线,张天雷离开百度,创办了主线科技,开始了「通过根据地逐步拓宽场景」的打法。

从「根据地」拓宽场景

在2019年前后,正值主线科技港口无人驾驶集卡车辆的交付前期,那时的张天雷和码头的装卸工人一样穿戴着安全装置,经常在天津港一待就是两三个月。在这种封闭环境中,他和团队需要了解整个码头作业流程和布置工艺,进而完成和NAVIS码头运营系统(TOS)及ABB等自动化港机设备的对接工作。

港口就是张天雷所说的「根据地」。截止2021年10月,主线科技港口无人驾驶集卡车队已累计运行59万公里,累计装卸集装箱超42万TEU,且保持0事故安全运营。

根据天津港集团发布,主线科技25台无人驾驶电动集卡已在天津港港口自动驾驶示范区(一期)完成130条船舶实船作业, 作业效率可达33自然箱/小时,单箱能耗下降20%,综合运营成本下降10%。

目前,在十大港口中,主线科技已经覆盖了5个。「除了海港,陆港我们也能够覆盖,只要是低速性限定场景。」张天雷称,他希望今年能覆盖到8个港口,以占领更多的「根据地」。

在「根据地」达到示范效应后,涉及其他场景的物流相关企业陆续找到主线科技提出需求。据张天雷介绍,今年主线将交付近千辆车,其中港口与干线物流占比几乎是 1:1。

这种效果,其实就是张天雷所说的 「每1000米扎一个帐篷,让小团队暖一暖再继续前行」 。这样的「帐篷」,指的就是做出产品,拿到市场切磋,之后在短周期内实现持续迭代。

相比Robotaxi来说,Robotruck明显更容易实现封闭场景,主线科技正是想走封闭低速——半开放高速——全域全速的进阶路线。

和所有试图攀上无人驾驶高峰、可同样选择渐进式路线的创业公司一样,主线科技看准了Robotruck能够给他们喘息的机会,但这不代表这条路线就不够「酷」。

「当我们真正将完全无人化的几百辆车,让客户用起来、让技术得到了实施,为客户带来收益的时候,就像是用小型的样板间去达成了我们的所有期望。接下来你就可以告诉团队、投资人和业界:像这样的东西我们可以再复制10个。」

让技术应用从难到易

关于干线物流的铺设,张天雷提出了「三横三纵」的战略,这「三横」是指成渝,长江中游加长三角,「三纵」就是京台高速,京沪高速和京港澳高速,单是覆盖这些黄金干线,也将达成数百辆车的规模。

在一般人的理解中,无人驾驶车辆在封闭环境比公开道路环境运行起来相对简单,但在港口场景下却并非如此。因为码头车辆在作业过程中需要绝对的精准控制:例如当卡车泊入场站的着箱区时,需要厘米级的微操控制。目前,行业内无人集卡的定位精度差距平均水平约为10厘米, 但是张天雷称,依托场景构建的自适应定位框架,主线科技可将其缩小至3~5厘米。

「在做精准控制上,我们对重卡的底盘和控制已经做了很多年的研究,也运用了比较精准的控制理论和自适应算法去解决这些问题。」张天雷表示。

除了精准控制,主线科技「Trunk Master」自动驾驶系统的另外一个侧重点就是在 复杂动态环境下实现全方位、超远距的实时感知。 这就需要以过硬的三维重建技术去重构环境模型,并利用高水准的激光识别跟踪技术实现深度感知。

「如果从大的技术架构来划分的话,主线使用的是端边云一体化的解决方案:也就是车端、路侧,和云上业务运营管理。」张天雷称。

目前主线使用的Trunk Cloud 运营服务平台,包含了车队管理、远程监管、5G远程驾驶、运营数据分析等完整功能服务的云端管控。基于5G通信、大数据、云计算、AI、物联网等技术,该平台可以实时、动态、可视化的方式实现全流程自动驾驶物流运营管理。

在依照这样的高标准铺设落地、并形成技术优势后,主线科技要从封闭港口向高速干线拓展就变得更加容易。

「诗与远方」之前的现实方案

去年,主线科技获得了北京市首批商用车自动驾驶路测牌照,开始在京台高速进行常态化测试L4级无人驾驶技术,并已将数据与北京市的智能网联平台打通。

其实,在取得牌照前,主线科技就已经在干线物流领域形成了数十台车的规模,并与京东物流、德邦快递、申通快递等行业头部合作伙伴开展专线运输业务,累计运输里程已突破150万公里。而这些车型则会采用影子模式或者安全辅助驾驶模式去进行测试。

但是,规模化的无人驾驶在眼下来看,仍然只是「诗和远方」。有一些观点表示,对于公开道路重卡来说,以辅助驾驶功能降低司机负担,提升安全性才更为现实。

而张天雷认为, 或许从2025年开始,在部分公开道路场景中可以实现重卡无人驾驶,到2030年就会形成一定规模。

但在完全无人物流常态化普及之前,有几种方案可以推进这一节奏或者成为折中办法。

2019年,主线科技入选国家科技部十三五重点研发计划,成为「自动驾驶专用车道设计及货车列队控制」的课题负责单位。

对于专用车道,张天雷举了个例子:「比如说在京津干线上,从半夜0点到凌晨5点,在乘用车极少的时间段去设定一条无人重卡专用车道,从天津港运货到北京,实现全程无人化,这其实可行性很高。」

至于多车编队,是基于V2V 通信技术和多传感器融合技术,可实现两辆以上自动驾驶卡车编队驾驶,使所有车辆实现同步加速、制动、自主避障变道等功能。在张天雷看来,这是「通向完全无人驾驶的必经之路」。

「从有安全员切换到无人过程很难,一定会存在中间状态。例如配有司机的头车领着3辆无人车去公开道路行驶,就像教练带着学员一样,这很有可能是未来的常态。」

据介绍, 高速编队自动驾驶卡车队列平均能耗最大可以降低16%,在理想路况行驶下,队列平均能耗可以降低10%左右; 另外,高速编队可以提高司机工作舒适度,弥补司机的注意力分散问题,缓解驾驶员短缺。

「目前比较现实的目标,还是先将司机由两个变为一个。」张天雷称,编队功能要求单车智能要好,因为车间距很窄,在跟车过程中需要车间保持良好通信。而且,车队中的每辆车都要具备单车无人驾驶能力,并能够处理社会车辆插队的情况。

再多20家公司也难以撑起市场

2021下半年,小马智卡的CTO潘震皓,以及小马智卡美国团队的规划控制负责人孙又晗离职创建了擎天智卡;小马智行投融资负责人赵睿璇离职后创办行猩科技;而前小马智卡研发总监孙浩文则在千挂科技担任CTO。

一时间,一家公司的动荡,引发了大家对三家新生智能重卡公司的关注,也是从侧面体现出这一赛道的价值。

「这样的现象,恰恰证明我们的选择是对的。 Robotaxi很难交卷,其他例如无人清扫车和挖掘机等场景的综合评分也不如重卡,这也是大家纷纷入局的原因。」

同时,张天雷也表示,就算再多10家、20家自动驾驶重卡公司,都撑不起市场需求:「如果说现有的公司一年能交付3万辆车,那只是占国内重卡保有量(约800万辆)的千分之四,这个数字扔到湖里都没水花,所以说这一市场太大了。」

对于张天雷来说,自动驾驶重卡属于刚需,关乎国计民生。而促进无人驾驶普及化的最关键要素,就是需求。

「我们做一个极端假设:如果此刻全国所有的卡车司机都消失了,无人驾驶一定会成为一个以天为单位推进的国家战略,只要有需求,任何事都能做成。」他认为,在需求的推动下,技术的落实和投入,法律法规的设立,都是顺水推舟的事情。

而且在庞大的物流业务分支中,最被大家熟知的「快递」只是其中一个品类,只占20%。张天雷称,位于「冰山」之下的那80%:包括钢材、水泥、渣土、汽车零部件等物流品类,主线科技也都有涉及。

Trunk(主线)原意为计算机编程项目中的主干部分,代表着程序开发的主方向,也代表着它将始终聚焦于「自动驾驶构建智能物流」的道路和方向。

现在,主线科技已经将TRUNK NATS( 新一代人工智能物流网络)搭建成了一个「样板间」和「根据地」,如电影中那样的科幻场景,正在这种特定的样板间中,率先得到了体现。

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