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同济大学研制的“无人驾驶扫地车”计划在上海嘉定绿容局指定区域示范运营

在无人驾驶状态下,这辆清扫车可在封闭园区按照固定路线或在固定区域自主清扫作业。由同济大学新能源汽车工程中心智能汽车研究所、同济汽车设计研究院有限公司共同研发的这能电动清扫车关键技术成果,将亮相于即将开幕的第20届中国国际工业博览会。目前该车已完成4辆工程化清扫车的试制和调试工作,并计划在2019年开展30辆智能清扫车示范运行。


为研发低速、无人驾驶智能电动清扫车,研发团队主要对车辆的线控底盘系统、智能作业系统、环境感知系统、智能决策与控制系统、V2I系统、远程监控和管理系统等关键技术进行了工程化优化设计,并面向实际应用进行了整车集成、样车试制和可靠性测试验证,带动了智能化专用车辆技术人才的培养。



这款智能清扫车装备了同济大学自主研发的智能驾驶系统、线控底盘系统和远程监控系统,可实现“有人/无人”双模智能驾驶,在无人驾驶模式下,可实现固定路线清扫、广场清扫、沿路沿清扫、行人和减速带识别、智能避障、遇减速带提升作业机构、远程监视与控制等功能。


驾驶员可通过脚踩制动踏板或转动方向盘,自动切换到“人工模式”驾驶,并告知上层控制器和后台服务器终端,确保车辆的安全性。



这款智能清扫车可识别前方200米外的障碍物,车辆前方8米外若发现有行人,车辆即刻进入预警状态。


车辆的最高车速可达到每小时10公里。清扫作业时,车速为每小时3公里,连续清扫作业时间超过6小时,清扫宽度为1.9米,每小时能清扫13000平方米,可实现固定路线清扫、路沿清扫功能,清扫任务完成后能够自动回到停车点。



针对在清扫车作业场景中出现的树木遮挡GPS信号弱等难点,通过自主研发的多源信息融合技术实现车辆的高精度全局和局部定位,可保证清扫车能够针对路沿进行精准清扫。


同时,针对封闭园区的应用场景不同,优化了不同的清扫作业工作模式,如广场模式、固定路线清扫模式、路沿清扫模式等。



前方如有障碍物,如何实现智能避障?智能清扫车在进行自主清扫作业过程中,会通过车载激光雷达、超声波雷达和单目相机等多源传感器来检测路线上是否有障碍物存在,并通过短期记忆对环境进行交叉验证,有效减少感知盲区以及感知噪声等不确定性。


一旦车辆检测到前方障碍物,它会实时进行局部规划自动绕行,避障后返回原路线继续进行清扫作业。同时,该车的智能驾驶系统具备行为安全模块,设立多层避撞安全控制策略。


该车辆还配置手机APP功能,可实现手机与车辆的实时数据交互,如整车信息、视频数据、传感器状态、充电状态,清扫作业控制和车辆故障等。


紧急情况下,后台监控人员可通过观测前方的视频图像,对车辆做出决策控制。


在已开发的功能样车的基础上,研发团队将通过优化设计、工程化改造与可靠性验证,将所积累的经验、技术平滑过渡到30辆示范运行车辆上,有效地完成技术的升级迭代,促进产业链上下游的合作,有效推动无人驾驶清扫车产业化进程。


通过无人驾驶清扫车的示范化运行,积累相关运行数据和实际应用经验。



目前,同济大学和各个协助单位已经达成了长期合作意向,计划于2019年1月份开始,在嘉定区绿容局指定工作区域进行30辆清扫车为期6个月的示范运行。


现阶段,同济大学研发团队致力于限定区域内的低速无人驾驶这一专用车辆应用领域,特别是在智能驾驶清扫车这一方向,它可以实现在景区、园区、广场、机场等区域自主进行清扫作业,具有广泛的应用前景。


技术可拓展应用于各种类型的专用车和特种车,比如无人洗地车、无人物流配送车和无人观光车等应用领域,目标用户为学校、医院、工业园区、旅游景区等。



由政府立项支持、高校技术攻关、企业产业化推动,智能清扫车有望在不久的将来实现批量示范运营,甚至实现小批量量产。


“项目形成的智能清扫车整车产品,可在上海及其他城市市政环卫部门进行示范应用,形成的北斗+GPS双模高精度定位系统、车载终端设备、环境感知系统、线控系统、智能决策系统、远程监控和管理系统等关键系统,可应用于智能扫地车、洒水车等专用车辆上的应用。”


项目负责人熊璐说,项目形成的技术成果、开发能力和示范运行经验,为发展我国智能汽车及自动驾驶技术发展积累经验并奠定技术基础。


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