上周,谷歌旗下自動駕駛公司W(wǎng)aymo的無人卡車正式開始運貨服務。
而在中國珠海的港口中,一臺無人卡車也正在集裝箱的堆垛中穿梭測試,為港口中無人集卡車隊的大規(guī)模運營做著準備。
日前,車東西來到上海,與打造這輛無人集卡的人工智能創(chuàng)業(yè)公司西井科技的CEO——譚黎敏進行了深度交流,理解了西井科技在港口自動駕駛上的打法,以及細分場景中所蘊藏的自動駕駛率先商業(yè)化的機會。
西井科技CEO 譚黎敏
一、從類腦芯片到自動駕駛
創(chuàng)辦于2015年的西井科技并不是一自動駕駛出身的創(chuàng)業(yè)公司。一開始的時候,西井以研發(fā)類腦芯片而著稱。
從西井對其芯片的命名中,可以看出這家公司的野心:西井仿生類腦芯片名喚“深南(deepsouth)”,直接對標IBM研發(fā)的“真北(Truenorth)”。并且,后發(fā)的西井深藍在某些指標上比真北更加凸出,比如真北能模擬出100萬神經(jīng)元,而西井則表示他們將這一參數(shù)提高到了5000萬個,功耗能夠做到傳統(tǒng)芯片的數(shù)百分之一。
但仿生類腦芯片在技術與生態(tài)體系上尚不完善,因此即使是IBM這樣的巨人,也沒能有效推動類腦芯片的商業(yè)化。西井也不例外。
不過西井面向深度學習的類腦芯片deepwell項目保存了下來,并且已經(jīng)迭代到了第二代,去年10月份在臺積電進行了流片,對實物進行進一步測試。
西井科技的CEO譚黎敏告訴車東西,從目前來看,一枚AI芯片的適用范圍比較窄,在實用性上不太理想。在人工智能快速發(fā)展的時候將算法固化為芯片也有一定風險,因此西井在芯片量產(chǎn)工作上并沒有走得很急。
在手中掌握的底層芯片能力無法完全發(fā)揮的情況下,西井轉向了應用端,直接從下游的市場需求來定義自己的產(chǎn)品。地處上海這個國際大港的西井科技很快看到了港口的自動化升級這個機會。
2016年,西井科技推出了一套智慧港口系統(tǒng),以圖像識別技術來分析視頻流信息,判斷集裝箱的編號、到離崗狀態(tài)等,用幾枚攝像頭就取代了通過人力實現(xiàn)的二次檢驗工作。這些功能被譚黎敏稱為智能理貨。
一年時間內,西井的智慧港口系統(tǒng)已經(jīng)推廣到11個港口,遍布中國東南沿海。
在這套系統(tǒng)推廣運行期間,有港口運營方向西井反饋,希望他們能夠提供港口的無人駕駛方案??吹较掠沃鲃犹岢隽诵枨?,在評估市場和自身技術后,西井團隊決定開辟自動駕駛業(yè)務,并開啟了相關人才招募。
西井科技如今的CTO張波博士隨即加入公司,他曾經(jīng)參與過歐洲航天航空局的登月車研發(fā),在無人車和圖像識別領域都有積累。到接受車東西采訪時,西井專職進行自動駕駛相關研發(fā)的人員已經(jīng)達到25人,超過公司總人數(shù)三分之一。
西井科技CTO張波博士在演示現(xiàn)場
在經(jīng)過一年多的研發(fā)工作后,西井科技今年1月聯(lián)合振華重工,在珠海港先后進行了跨運車(在碼頭搬運、堆砌集裝箱的專用車輛)和集裝箱卡車的無人化運行演示。
在演示現(xiàn)場,一輛無人駕駛卡車自己拐了彎兒,又沿著車道線駛向龍門吊下方,自行停穩(wěn),接住了吊裝的集裝箱。
二、多傳感器融合打造港口無人車
在主流的認知中,封閉場景下的自動駕駛要比開放道路中更加容易實現(xiàn),而港口正屬于封閉場景。但譚黎敏說,真正投入過自動駕駛研發(fā),才知道封閉環(huán)境的自動駕駛做起來其實并不簡單。
在開放道路中,地面環(huán)境是相對固定的,各種靜態(tài)標志物至少會在一段較長時間中保持固定不變。但港口則不一樣,碼頭之內堆放的集裝箱被來來回回吊裝過后,在半天之內,無人卡車可能就會面臨全新的行駛環(huán)境。
在港口里面,無人卡車和大型設備是有交互需求的,車輛必須??吭谙薅▍^(qū)域內以便進行吊裝等操作,這對??烤鹊囊笫牵赫`差不超過五厘米。
而港口巨大的集裝箱貨船、高大的跨運車都可能對GPS信號形成干擾,使基于GPS的RTK高精度定位誤差加大。
為了滿足這樣精準的駕駛任務,西井的團隊選擇了在自動駕駛的感知層面使用多傳感器融合的方案,為無人卡車配置了兩枚Velodyne的16線激光雷達,一枚圖像識別攝像頭,以及一枚德爾福的毫米波雷達,再加上GPS等,來滿足駕駛不同階段的不同需求。
無人集卡在轉彎
在無人卡車出發(fā)時,基于GPS定位會有路徑規(guī)劃,引導車輛前往目標區(qū)域。而在行駛的途中,激光雷達、毫米波雷達、攝像頭會承擔起環(huán)境感知的任務,其中攝像頭會基于圖像識別來認出箱體編號,找到屬于自己的目標集裝箱。到最后的“對齊環(huán)節(jié)”,激光雷達精準的測距能力又會幫助車輛盡可能地精確??俊?/span>
而毫米波雷達,則形成了又一道冗余,使得車輛在強光(攝像頭工作不佳)、雨天(激光雷達工作受影響)等情況下能夠更好地工作。
譚黎敏告訴車東西,港口歷來對安全工作非常重視。西井目前也在測試將車上的激光雷達從Velodyne換裝為Ibeo或者Sick的品牌。雖然后兩者的激光雷達線束較低(不超過8線),但港口內的運動物體并不復雜,對激光雷達構建3D環(huán)境模型沒有太高的要求。而目前來看,西井的多傳感器方案已經(jīng)可以滿足港口場景的絕大多數(shù)需求。
對于長達十余米的大貨車來說,要在幾厘米的誤差范圍內騰挪轉換,不僅對感知能力構成了挑戰(zhàn),對車輛控制也是一個考驗。而商用車目前的橫縱向控制系統(tǒng)都是液壓而非線控的,不能滿足自動駕駛的需求。所幸西井科技獲得了車廠的支持,向其開放了控制系統(tǒng)的接口協(xié)議,西井的團隊也得以對車輛進行了改造,轉向、剎車、油門悉數(shù)換成了電子控制,使無人卡車可以被更精準地操控。
應對無人卡車的計算需求,西井選擇了一塊英偉達的GTX1070提供支持,搭配西井自研的板卡工作。由于搭載傳感器并不多,因此這樣一塊獨顯已經(jīng)可以提供足夠的計算力。而在西井自身的AI芯片和算法成熟穩(wěn)定后,西井會使用其自研芯片用于自動駕駛的計算。
而對于無人跨運車來說,它在工作中會有更多的精確操作,對環(huán)境感知能力要求更高,因此配置了更多傳感器。
無人跨運車
三、2萬輛集卡與數(shù)十億市場
西井的多傳感器融合自動駕駛方案帶來了更安全、精準的運營,但隨之而來的是較高的成本——無人卡車達到數(shù)萬美元,跨運車則更高。價格因素,也是西井目前選擇專注于商用車自動駕駛的重要原因。
港口作業(yè)中,空中吊裝的集裝箱滑落砸下,或者是跨運車將集裝箱卡車連箱帶車一同吊起的情況,皆有發(fā)生,而無人駕駛可以直接免除卡車司機受到生命威脅這一風險。在安全壓力下,港口運營方有更大的動力采用無人駕駛。
同時,一位集裝箱卡車司機,港口每年為其付出的成本達到30萬。按一輛無人卡車運行五年報廢計算,同樣時間人類司機的成本達到了150萬元,遠遠超過西井提供的方案價格。在經(jīng)濟賬上,港口也樂于接受無人駕駛。
“僅在國內,港區(qū)集卡就超過了2萬輛”譚黎敏這樣描述港口無人駕駛的市場前景。理論上,這一細分場景的無人駕駛升級將帶來數(shù)十億的產(chǎn)值。
目前,西井科技正在加速邁向這個巨大市場:到今年年中,其無人跨運車就會達到4輛;同時,其無人卡車運營車隊也正在組建中。譚黎敏告訴車東西,預計明年年初,西井的無人卡車車隊就能實現(xiàn)商業(yè)化,產(chǎn)生營收。
無人集卡吊裝作業(yè)中
西井與振華重工合作的珠海港項目當前更像是一個技術驗證,而在技術跑通后,西井計劃將其港口無人駕駛推廣到更多港區(qū)中。此時,之前通過智慧港口項目積累起來的客戶資源成為了西井加速商業(yè)化的優(yōu)勢。
西井的計劃是,將自身定位于技術供應商,將其掌握的技術打包成智慧港口+自動駕駛的全套港口智能解決方案提供給港區(qū),內里包含智能理貨、調度、運輸?shù)饶芰?。譚黎敏表示,相較于純粹的自動駕駛公司,這樣一步到位的方案省去了港口運營方選擇不同方案進行整合的麻煩,因此會更有競爭力。
盡管其他細分場景、以及乘用車自動駕駛領域蘊含的機會也不少,但譚黎敏表示,目前西井的在自動駕駛業(yè)務上的重點還是會放在港區(qū)的無人駕駛上。將這一場景的切實需求滿足后,技術成果可以再向其他場景移植。
結語:小場景成自動駕駛商業(yè)化突破口
2018年以來,社會對人工智能的討論重點,慢慢從技術爭論和利弊爭論,轉向了其技術是否能落地實用,哪一項具體技術會先實用。
作為人工智能一大子領域的自動駕駛也不例外,技術落地成為了自動駕駛公司的最大關鍵詞。尤其對于自動駕駛的創(chuàng)業(yè)公司而言,在越來越激烈的競爭下,實現(xiàn)其技術的商業(yè)化擁有最大的說服力。
而在乘用車將自動駕駛計劃表一再延后的情況下,西井科技的例子則說明一點,在商用車輛領域、封閉道路中那些不甚起眼的駕駛場景,其實對自動駕駛同樣有著迫切的升級需求。相較于乘用車市場動輒千億的大蛋糕,這些場景或許相對分散,但其市場體量仍然可觀,并且對自動駕駛更加熱忱。這些不那么耀眼的小場景,正在成為自動駕駛商業(yè)化的突破口。