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2023年,我们将迎来列车自主驾驶

地铁图 2018-05-10 我要投稿 526 °C

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1985年,全球首条CBTC无人驾驶线路温哥华天车线开通(CBTC:基于通信的列车控制系统)。在过去的30多年里,纽约、巴黎、迪拜、香港、首尔、新加坡等越来越多的城市采用了无人驾驶技术。那么,问题来了,列车什么时候实现自主驾驶呢?

2023年,我们将迎来列车自主驾驶 信号 列车 地铁 自主驾驶 无人驾驶 轨道动态  第1张

你们可能会问:现在不是已经有无人驾驶的列车了吗?它难道不是自主驾驶的?

现在的无人驾驶跟自主驾驶相比,还是有很大区别的。今天我们来讲讲什么才是真正的自主驾驶。

要点1:不能独立思考的列车 ≠ 自主驾驶

无人驾驶的确已经存在。根据国际公共交通协会(UITP) 对自动化水平的分级,目前的无人驾驶最高能达到GoA4水平。CBTC是无人驾驶首选的信号解决方案。据2016年UITP发布的全球地铁无人驾驶报告统计,泰雷兹以32.4%的份额占据信号市场的领先地位。在国内,上海电气泰雷兹提供信号系统的上海14号线将实现最高等级的全自动无人驾驶运行。

2023年,我们将迎来列车自主驾驶 信号 列车 地铁 自主驾驶 无人驾驶 轨道动态  第2张

但列车仅实现了自动化驾驶,而真正意义上的自主驾驶则需要等到2023年。目前我们看到的无人驾驶列车,其实是由人通过列车上的电脑远程操控使其作出前进、停止、减速、加速等动作。但列车自身没有配备传感器和控制器,无法主动发现道路上的障碍物,也无法自己决定下一步如何操作才能有效避开冲撞。也就是说,目前的无人驾驶列车还不具备自主思考和独立做决定的能力,在实际运行中,人依旧扮演了极为重要的角色。

举个例子

远在操控室的工作人员,通过安装在轨道上的探测器发现运行列车前方不远处有一只熊妈妈正带熊猫宝宝通过铁道,工作人员通过计算发现如果列车以正常速度行驶极有可能撞到熊猫母子,操作人员立即通过遥控设备让列车逐渐减速,顺利避让开了国宝母子。

2023年,我们将迎来列车自主驾驶 信号 列车 地铁 自主驾驶 无人驾驶 轨道动态  第3张

要点2:有双眼、大脑,能自己做决定 = 自主驾驶列车

实现自主驾驶的列车,才能做到真正意义上的无人驾驶,可以在没有人参与的前提下,根据当下的情况自行做出判断和决定。一辆能够自主驾驶的列车必须具备以下三个要点:

1. 知道自己在哪;

2. 能判断在自己前面的是什么;

3. 能自主决定自己是继续行驶还是停下。

举个例子 

行驶前方遭遇山体滑坡,列车无需外部系统的指令,自行发现前方危险,评估危险系数和最佳规避方案,并最终果断停止前行。

2023年,我们将迎来列车自主驾驶 信号 列车 地铁 自主驾驶 无人驾驶 轨道动态  第4张

要点3: 地理空间技术+ 现阶段无人技术  = 真自主驾驶

电脑的确有极强的运算能力,但前提是要给它提供足够的数据。要实现自主驾驶的列车也一样。自主驾驶列车需要装备传感器,GPS数据,高性能照相机,为功能强大的计算机提供精准的数据,帮助列车完成“观察-思考-做决定”的过程。

举个例子

一辆使用地理空间技术的长途列车将完成以下动作:

1.    计算机得到精准到厘米、甚至是毫米的地图,用来规划导航路线,同时预先从地图中收集行驶路线周围的数据;

2.    GPS卫星搭配传感器和相机为列车擦亮双眼,实时掌握轨道信息;

3.    计算系统通过实时数据,计算分析前方是否有障碍物,并准确计算如何避免列车与其发生碰撞;

4.    计算系统通过计算得出停车是最佳解决方案,向列车控制系统发出指令,列车停止运行。

此刻,你可能会问,列车是否能自主驾驶对于普通乘客来说有影响吗?请继续阅读学习要点4。

要点4:自主驾驶 = 更高效+更低成本

相较于现阶段的自动驾驶,自主驾驶的好处颇多。

第一, 自主驾驶可以有效提高列车运行速度,可以增加发车频次。这对于高峰时期出行的乘客来说,无疑是利好的。

第二, 将传感器和照相机等设备装备在列车上,相比于在轨道上安装传感设备,成本得以降低。

作为全自动驾驶技术的领先企业,泰雷兹正在积极研究验证到底什么样的传感器才是轨交系统中效果好又实惠的“眼睛”。

泰雷兹的研究团队认为,雷达是传感器的一种选择。雷达虽然在识别路上行人方面效果较差,但可以很好地探测其他列车。同时除监测物体外,雷达还有望成为一种定位技术:将列车用于检测安装在轨道之间的信标。而且,它不需要电源,因此维护成本很低。多快好省说的就是这双“雷达眼”没错了。

2023年,我们将迎来列车自主驾驶 信号 列车 地铁 自主驾驶 无人驾驶 轨道动态  第5张

泰雷兹计划在不久的将来引入雷达技术。容量和成本是选择传感器的两个决定性因素。举个例子:激光图像检测和测距(LIDAR),可以使用激光生成精确的3D成像,但成本却很高。而使用合适的相机和软件也能做差不多的事情。所以,泰雷兹正在同时研究这两种解决方案,希望实现传感器的融合。这样,通过将来自多个传感器的数据结合,列车就能清晰地描绘出周围的环境。

2023年,我们将迎来列车自主驾驶 信号 列车 地铁 自主驾驶 无人驾驶 轨道动态  第6张

现在,泰雷兹的工程师,以及无数和他们一样的研究团队,正在努力钻研攻克一个个难题。精准又不烧钱的传感器应该马上就要到来,更高效、更安全、更经济的自主驾驶列车不久也会驶来。让我们共同期待通往2023的自主驾驶列车吧!

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最后编辑于:2018/05/10作者: mapper

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