环宇智行“雅典娜”软件系统让车辆智能编队行驶

     随着自动驾驶技术、信息通信技术、云计算等新技术的发展和应用，汽车正由人工操控的机械产品加速向智能化系统控制的智能产品转变。其中，L4级别自动驾驶卡车可以率先落地的商业场景，多车编队则是另一个重点方向。
     环宇智行科技是一家做无人驾驶的科技公司，成立于2014年；2017年环宇智行在德国成立学术交流中心，定期举行国际会议交流；硬件研发及测试场地位于武汉东风汽车技术中心；作为初创公司连续两年盈利，2017年首次融资金额1500万；
     2017年在上海成立分公司，同时2017年环宇智行拿到年度自动驾驶品牌，和百度、腾讯并列。环宇智行的团队、创始人来自武汉大学，在德国的KIT的MRT实验室参与德国奥迪的无人驾驶项目，相当于现在特斯拉那个L2级的方案。回国后在武汉最堵的新城市道路下做了基于激光雷达的定位和自动驾驶。
     环宇智行在2016年就开始L4级别自动驾驶卡车的技术方案研究。卡车司机因疲劳驾驶引发的交通事故屡见报端，人会有疲劳驾驶的时候，然而自动驾驶算法是不会疲劳的，将自动驾驶技术应用到货车上可以有效的减少事故发生率，并且，如果完成车与车之间实现编队协同，也能有效避免前车紧急刹车造成的追尾事故，大幅提升公路安全；

     另外，自动驾驶大幅减少所需的司机数目，降低人力成本；且多车编队自动驾驶可以减小车与车之间的跟车距离，使得后车风阻更小，据相关数据统计可以减少后车15%的油耗成本。
     可以说，当自动驾驶遇上高速公路，会立竿见影地改变货运现状，让这一相对枯燥的行业更为安全，经济和高效。武汉环宇智行科技有限公司提供的自动驾驶解决方案就支持多车的编队协同功能，可以支持货运卡车的编队自动驾驶。

     关于编队自动驾驶是车与车之间通过DSRC进行通信，其中领航车包含车队控制单元（PCU），负责协调车队内各车辆，使其保证一定的安全距离，进行编队行驶。
    另外，所有车都需具备感知、定位、规划、控制、交互等能力。

图1 领航车软件结构

图2 跟随车软件结构

     领航车和跟随车都能够通过4G/5G网络与云端服务器连接，实现交互。车辆将自身信息上报给云端服务器，服务器实现车况监控、调度、管理的作用。

图3 车队与云端服务器交互

图4 通过云端服务界面对车队状态进行监控管理

      当前车发现前方有突发意外情况，需要紧急制动的同时，会将紧急刹车指令下发给后车，而不需要后车发现前车减速后才做出刹车响应，因此前后车的紧急制动响应时差仅仅在于网络传输时延（<10ms），做到更好地同步，避免追尾事故。

图5 紧急制动

      另外，领航车的PCU只是给后车提供基本的行为规划（包括追车，持续运行、加速、减速、避障、整体加减速等），跟随车本身也具有一定的感知和规划决策能力，会根据周围的感知情况，通过自身规划模块去安全合理地完成领航车下发的驾驶行为。以换道为例，跟随车不是精确的按照领航车车队控制单元规划的轨迹来进行换道，而是根据换道命令和自身周围的障碍物运动情况，利用自身单车的自主规划决策模块来动态规划轨迹，避开车队以外的干扰车辆，保证车队安全可靠的行驶。

图6 队外干扰

      同时，环宇智行也提供车队仿真模块、测试不同场景、不同数目车辆的编队行驶情况等，使得整个自动驾驶软件系统更加完善可靠。