上汽旗下友道智途与阿巴嘎旗金地矿业有限责任公司合作,这标志着无人驾驶技术在矿区应用的一大步。今年5月,友道智途完成了剥离任务全链路作业的无人演示,初步具备了加入运营作业的无人驾驶能力。自6月起,友道智途已在金地矿业开展常态化的无人作业,以提升稳定性,并持续完成多编组无人驾驶常态化作业。
在面对矿区环境复杂,传统矿业面临着招工难、效率低、成本高及潜在安全隐患等问题,友道智途针对矿区情况不断努力创新智驾技术,让智能矿卡顺利通过了风沙、颠簸、重载和复杂作业环境等重重考验,不仅提高了工作效率,还显著提升了安全性。
激光感知:应对风沙扬尘面对矿区常年的风沙扬尘,激光感知系统面临着额外的挑战。风沙和扬尘会干扰激光雷达的正常工作,导致误检和逼停。友道智途基于已有的雨雾去除算法,以及在京唐港风沙环境中的开发经验,升级了一套全新的风沙噪声去除算法。通过深度学习对风沙、扬尘和雨雾等多样的点云噪点形态进行特征学习,保证车辆在行驶过程中,能高效地将场景中的相关噪点进行滤除,同时保证精确检测环境中动静态障碍物,从而保证矿卡的安全高效作业。
风沙噪声去除算法
传感器标定&多重冗余定位矿区道路颠簸且场景空旷,无法像传统标定一样,借助大量的标定设备或者车道线等特殊场景来进行标定。友道采用了自然场景标定技术,使用矿区的天然场景来实现高精度的标定。比如,使用矿区中少量的建筑物、灯杆、地面等,在车辆运动的场景下,完成传感器的标定。实现高精度标定的同时,提升标定效率,降低现场的维护难度,具有很强的业务扩展性。
友道智途无人集卡的智驾系统在设计之初就已经深度融合了各种冗余的安全理念。基于全栈自研的技术,实现自建厘米级、高保真、全要素的高精度地图。采用GNSS-RTK定位系统、激光定位系统与高精度激光里程计系统相结合的方式,实现高精度的定位功能。
即使单一系统出现故障,其他系统依然能够提供可靠的定位信息,确保车辆定位的准确性。在矿区内,综合高精度的三维地图、实时的定位数据,能够提供精准、鲁棒的位置信息和路径规划。
自建高精度地图
重载底盘与超强控制能力矿区运输车辆通常载重量大,道路颠簸严重,对底盘控制系统的稳定性和响应速度提出了高要求。友道智途开发了自适应悬挂系统,根据实时路况调整悬挂硬度和高度,减小颠簸对车辆的影响,提高行驶稳定性。
此外,友道智途采用智能控制算法,针对矿卡执行器延迟大,响应时间长的特性,采用了考虑执行器特性的预测LQR算法,可以减少执行器带来的影响,确保车辆在重载和颠簸环境下的平稳运行。通过纯电的驱动系统,适时地提供足够的扭力输出,确保车辆在复杂路况下的行驶能力,从而有效应对矿区运输的重载和颠簸挑战
Openspace下的自由规划能力矿区末端作业区域常常不规则,需要实现openspace下的自由规划,以提高作业效率。友道智途在这一方面结合了实时环境感知数据,采用基于搜索和优化的轨迹规划算法,开发了改进的混合A*算法对轨迹进行搜索,并基于自研的UTOPT求解器对搜索轨迹进行优化,确保车辆能够在不规则区域内自主行驶和作业。
无人矿卡通过openspace技术自由规划泊车
此外,通过融合多种传感器数据,开发智能避障系统,实时识别并避开障碍物,确保车辆在自由规划区域内的安全行驶。根据具体作业任务,优化车辆的末端路径规划和任务执行顺序,提高整体作业效率。
同时,友道智途针对矿区典型场景,融合多传感器数据,实时稳定提取可行驶区域边界,保障动态规划的安全性和有效性。借助云端地图服务和OTA,实时动态更新边界信息至所有车辆,进一步提高车队整体工作效率。
从港口码头,到封闭园区,再到露天矿场,上汽旗下友道智途不断拓展更多无人驾驶场景,凭借在技术研发及应用场景上的深厚积淀,友道智途成功推动自动驾驶技术在多元场景下的常态化、规模化运营,同时多个项目进入商业化运营。未来友道智途将继续探索新的可能,描绘更广阔未来蓝图。