摘 要:本案例描述了新石器无人车作为未来城市基础服务设施,在各大场景的商业化落地的科技成果。如无人配送、无人零售、城市服务、教育创新等领域,目前已实现大规模常态化运营,且商业价值凸显。尤其针对传统物流“最后一公里”的配送难题,新石器深挖行业痛点,不断迭代产品、创新技术,通过人机协同的方式,帮助行业实现降本增效。2022年,新石器无人车最新车型X3P面世,并于下半年量产投入使用。该车型无论是从自动驾驶软件技术、智能硬件配置,还是使用功能等方面都可圈可点。基于数据驱动的自动驾驶算法,使其能够实现高效、低成本的高价值数据获取,24小时不间断学习;感知定位方面,采用行业领先的LiDAR与Camera的BEV-Fusion多元异构传感器融合感知和多源融合感知定位技术方案,让无人车能够眼观六路、耳听八方,灵活应对各种复杂场景及路况;面对海量数据流依旧从容,可靠稳定的实车表现,得到了众多企业一致好评。
关键词:新石器无人车;自动驾驶;科技创新;场景应用;无人配送
案例正文:
2022年的春天,数百辆无人车投身于上海抗疫一线运输物资和果蔬;2022年的夏天,陕西17运的现场,数十辆无人车队有序运送商品和纪念品,做好后勤服务保障;2022年的金秋,凭借智能便捷的购物体验惊艳服贸会,让全世界都看到了来自中国自动驾驶的科技魅力。
如《“十四五”数字经济发展规划》中提到的,培育无人配送等新增长点,稳步推进自动驾驶、无人配送车等应用。同年交通运输部、科技部也鼓励企业积极探索自动驾驶技术规模化应用,推进无人车研发和试点应用。种种利好政策的陆续出台,让无人车这个新时代的智能化产物,一跃成为传统业态转型创新的新着力点。

走在北京亦庄的街道,随处可见的无人车仿佛让人置身“未来之城”。看着它们忙碌的身影,不禁想问:它们是如何做到灵活穿行人群、安全驶过红绿灯、顺利将货物送到用户手中的?这离不开它背后强大的自动驾驶技术支持。
安全过马路、灵活避障背后的“感知科技”
每天无人车上路都可能遇到各种各样的路况问题,“鬼探头”式的行人、自由窜行的猫猫狗狗、其他车辆的急刹急停急转、加塞并道等,要想安全通过,就需要像人一样聪明,能够“眼观六路、耳听四方”。对于无人车来说,感知就好比“人眼”,是无人车与外界环境建立联系的“第一窗口”。
因此,新石器采用1个禾赛32线激光雷达作为主雷达、1个棱镜式激光雷达作为补盲雷达,同时在车辆前后左右采用6个环视摄像头进行目标感知。此外,新石器还采用了1个120°前视摄像头进行信号灯、车道线以及交通标识的感知,同时在四周部署了4个鱼眼摄像头作为安全保障。由于目标及环境感知的模型较为复杂,算力需求大,所以新石器更是自主研发基于异构架构的智能驾驶计算平台Neowise,通过集成算力达到254Tops的NIVIDA Orin芯片,搭建起一个更优的智能驾驶系统硬件架构,为无人车自主感知及自动驾驶保驾护航。

基于这套智能驾驶系统硬件架构,新石器采用了一套基于BEV-fusion的多元异构传感器的数据融合感知方案,它可实现行业内视觉与激光雷达双层零死角覆盖,支持摄像头视觉与激光雷达点云冗余及融合感知。

这是目前行业领先的一种感知方案。通过在BEV空间下构建一个通用的可容纳各种不同传感器的3D目标检测框架FUTR3d,对于不同的传感器输入数据,先做数据预处理,然后根据它们各自的模态形式分别用不同的backbone去提取特征。它更类似于前融合感知,完全由数据驱动,信息可以无损保留,精度更高。
通俗来讲,就是将2个激光雷达和11个环视摄像头的特征全部转换到BEV空间做特征融合,并基于融合的特征完成更全面的感知。这套系统可以充分利用各传感器的优点,并克服相应的缺点,实现前后40米以及左右30米范围内无死角感知。确保无人车可以精准检测目标、车道线,识别红绿灯,从而保证无人车行驶安全。
无人车要经得起多重考验
我们常把无人车比作是一个“四个轮子的大型智能手机”,如果遇到信号差、遮挡强的路况,它很可能会上演“凭空消失”或像脱缰野马“放肆自在跑”的戏码,交通隐患巨大。因此,新石器全新自研“多源融合感知定位”技术方案来确保车辆的稳定运行。方案主要采用的是北斗、GPS、伽利略等主流高精度卫星定位技术,辅以惯性导航以及点云、视觉SLAM技术,可实现厘米级定位和精准调度。在遇到环境开放的场地,应用GNSS进行卫星定位,而在强遮挡、信号差的空间,则使用内置高精度IMU进行辅助定位,同时基于视觉与点云的多传感器冗余设计,支持无人车定位系统在24小时及多种天气环境下的多工况可靠运行。
近年来,随着自动驾驶技术的不断成熟,越来越多的无人车开始从“测验场”走向“示范应用场”。简单的几字之差,面对的却是“海量数据流”的暴击,新石器无人车选择用强大的“云-边-端”自动化数据闭环系统来迎接这场“数据暴风雨”。
在实际运营场景中,新石器无人车扮演的就是“端”的角色,它们每天会产生大量的数据,如果全部上传到云会造成巨大的压力,这时就需要边缘云先进行一次前期的“净化处理”,把各自负责范围内的数据进行采集、储存、清洗,然后再将有价值的数据传到中央云,中央云利用这些“数据养料”,进行大数据分析、数据共享,并完成算法模型的训练和升级,最后将升级后的算法推给“端”,完成自主学习的闭环。总体而言,边缘云做的是在接近应用端的节点上完成计算,补充车端算力的同时满足系统实时性、安全性需求;而中央云则凭借其强大的计算能力,将业务规则和模型优化输出到边缘侧,从而更好地保证整个云-边-端系统的高效运行。
聚焦到现实应用场景,云-边-端协同的价值有哪些呢?举个最简单的例子,在无人车经过交叉路口时,需要融合激光雷达、摄像头这些传感器收集到的数据并进行全息感知,这个数据量是非常庞大的,如果直接上传到中央云,然后得到反馈后再下发到车辆,所用的时延完全无法满足交通的安全性要求,很可能会造成交通事故。而边缘云计算可以将这些前端的信息进行融合,然后发送给云端,进一步处理后再给到车辆,整个过程控制在100毫秒内,实时性和可靠性都会有保障。
这正如新石器市场副总裁刘明敏所说的:“那些‘等不及’上传到云端决策再交互的场景数据,边缘云是最好的‘消化池’。它在距离无人车最近的地方(最靠近数据的地方)进行计算,大大减少数据的‘通勤时间’,成为中央云的有力补充。‘云-边-端’协同构建起更低时延、更全局的数据闭环系统,已成为实现自动驾驶技术创新应用的最优解。”
撑起“场景落地的一片天”
2021年5月,新石器无人车率先获颁国内首批无人配送车牌照,合规上路。一年多时间来,已陆续在全球13个国家、40多个城市的无人配送、无人零售、城市服务等场景进行规模化落地应用。不仅具备了高效的适应力和多变灵活的模块设计能力,还积累了海量的场景数据和对Conner case的应对能力,所以即便是深入老旧社区、医院等复杂的场景执行任务都不在话下。
据刘明敏回忆:“2022年上海疫情,新石器投放161辆无人车,累计交付防疫物资近50万份,无接触配送生活物资100多吨。可以想见,如果能有更多的无人车投入使用,它们所产生的的运力‘威力’将有多大。”

近几年,随着汽车电动化、网联化、智能化的加速演进,各地政府的强大政策指引,“无人车”已成为当前交通运输业创新发展的首选。加之大中型城市普遍面临“快递外卖人员紧缺、物资配送困难”等诸多难题,让无人车拥有更好的实战空间,它将通过人机协同的方式,帮助整个行业实现降本增效。

尽管每个场景对无人车落地应用的需求有所不同,但核心的逻辑始终如一,那就是让每个人都享受到无人驾驶带来的全新服务,而这也符合新石器无人车创立的初衷:希望可以在更多应用场景探索更多可能性。案例评点:
“新能源+人工智能AI,已经成为传统汽车产业升级的大趋势,无人驾驶汽车作为数据驱动的智能终端,未来将在多种商业和社会特殊应用场景中规模化落地和普及。新石器在自动驾驶领域深耕,借助海量数据不断更新迭代,形成了高效安全和标准化的运营体系。团队具备杰出的产品创新能力和强大的软硬件技术研发实力,我们看好他们在更多领域以及全球市场的拓展空间。希望新石器面向未来,凝心聚力,打磨出更优秀的产品去服务大众,创造更广泛的商业及社会价值。”
软银亚洲执行董事刘立坤