隨著勞動人口基數和年輕人從業意愿度下降雙重因素疊加的影響,2030年至少會出現15.5%的司機短缺,即在中國773萬臺重卡的基礎之上,會有一百多萬輛車的貨沒有人拉,產生超一萬億元干線物流運費的缺口。千掛科技的工作就是利用智能駕駛技術提升駕駛員生產效率,填補勞動力缺口,同時,通過人機輪替駕駛模式、實現長途運輸雙駕變單駕,做到安全、省人、省力、節油。
(2023年12月28日,羅戈網舉辦了“2023第六屆中國供應鏈與物流科技創新企業年會”,本文根據現場速記整理完成)
大家好,我是丁飛,來自千掛科技,在此分享千掛科技在智能駕駛干線物流領域的探索與工作。今天的報告題目是《智能駕駛破局干線運力桎梏》,里面有兩個關鍵詞:智能駕駛、干線物流運力。
首先介紹一下千掛科技,千掛科技是一家成立于2021年7月的面向長途干線物流市場的人工智能科技企業,千掛科技希望通過最先進的人工智能技術去重塑自動駕駛技術鏈條,突破泛化性的瓶頸、解決長尾問題。千掛科技通過自研的智能駕駛系統,實現在長途運輸雙駕駛員變成單駕駛員的商業模式,從而在干線物流運輸市場上為大家提供運力服務。
千掛科技的發展與股東支持、行業合作伙伴的支持是分不開的,成立兩年多時間里,千掛科技獲得了國內頭部財務投資方(IDG資本、亦莊國投、凱輝基金)的股權投資,我們也拿到了龍頭企業(順豐、百度、小鵬汽車)的戰略投資。同時,千掛科技與以順豐、聚盟、福佑為代表的物流行業合作伙伴,以東風商用車為代表的商用車主機廠,還有以字節跳動為代表的云服務廠商,包括圖達通、寬凳科技、一徑科技等供應鏈企業,都達成了戰略合作伙伴關系,大家共同探索智能駕駛在干線物流領域的應用。
下面講一下我們今天的核心點“運力桎梏”。眾所周知,過去幾年招貨運司機比較困難,而且司機人工成本越來越高。我們認為這主要是年輕人從業意愿度降低所導致的。在2010~2019年十年間,中國勞動力人口45歲以上的比例每年漲超一個百分點。由于年輕人有了更多職業選擇,越來越少從事貨運司機工作,貨運司機老齡化情況加重。
值得注意的是,這個問題從2023年、2024年開始會產生質的變化。如下圖所示,相比于2022年,2030年中國勞動力人口會下降9088萬人,這不是預測值。我們將越來越深地感受到雙重影響:一是勞動人口基數下降,二是意愿度的下降。在這樣的雙重影響下,2030年至少會短缺15.5%的司機,在中國773萬臺重卡的基礎之上,15.5%的短缺會造成一百多萬輛車的貨沒有人拉,會產生超一萬億元的物流運費缺口,這個問題是非常嚴重的。
(圖源:千掛科技)
千掛科技的工作就是利用智能駕駛技術去彌補勞動力缺口,讓這一百多萬臺車的貨有人拉。千掛科技希望通過智能駕駛技術提升單駕駛員的生產效率,讓一個司機可以干兩個司機的工作。千掛科技從長途干線物流運輸市場切入,比如京津冀、長三角、珠三角、武漢、川渝這五大經濟區之間的線路長度都是1000~1600公里,通常由車內的兩名駕駛員輪替駕駛來完成。通過引入千掛科技的智能駕駛系統,我們可以大幅度降低司機的疲勞程度,讓一個司機干兩個司機的工作,也就是大家常說的雙駕變單駕。
在此,千掛科技指的是“日均千公里雙駕變單駕”。可能很多人會說,一個司機一天內從北京開到上海是可以完成的,尤其是接散單的時候。困難在于一個司機干不了今天去、明天回的往返訂單,所以“日均千公里雙駕變單駕”才能產生真正意義的經濟價值。
搭載千掛科技智能駕駛系統的重卡牽引車,從2023年3、4月份開始在華北、華中、華東、華南區域的一級干線上為我們的物流合作伙伴提供運力服務,其中包括從廣州到武漢1100km雙向對發的固定線路訂單,也包括順豐這種對時效有極致要求的客戶。這里所有訂單,包括今天去、明天回,單程超千公里的訂單等,都是由車內一名駕駛員完成的。千掛科技通過引入滿足“脫眼脫手”技術標準的智能駕駛系統,實現長途雙駕變單駕。在此我們不談L2、L2+、L2++、NOA高速領航輔助、FSD等名詞,而是用比較直觀的“脫眼脫手”這個詞。
(圖源:千掛科技)
市面上大家常見的量產智能駕駛系統的智能駕駛都是脫手不脫眼的,包括L2、L2+、NOA高速領航輔助,可以幫助司機控制方向盤、油門、剎車,大幅度降低司機的肌肉疲勞程度,但是需要司機時刻監控路面,時刻準備接管車輛進行人工干預,雖然省力,但不能省心。因為整個流程還是要駕駛員去開,所以單司機的日均行駛里程無法增加。
千掛科技的具備“脫眼脫手”能力的系統可以獨立完成收費站到收費站之間高速路上的所有駕駛行為。換句話說,高速路以下人開,高速路以上機器開,形成人機輪替駕駛的模式。由于機器開的時候人可以不用管,精神和肌肉都可以得到放松,既省力又省心,駕駛員可以延長每天總工作時長、總工作里程。通過節省了一個司機,一年一輛車可以節省15~18萬元,相對輔助駕駛而言經濟價值更好。
這件事和無人駕駛有本質上的不同:第一,車內有個駕駛員,不用局限在全國各種示范區里,可以在全國所有的高速上跑。第二,“脫眼脫手”只需要做到所有長尾情況的檢測,當遇到無法解決的情況時,只要做到自主安全停車就可以,因為車內有一個司機,司機可以開過去。我們只需要在停車之前保證人的安全,而不需要像無人駕駛一樣把所有長尾路況都自主通過。
千掛科技與東風柳汽共同開發了一款智能重卡牽引車,我們利用主流產品的成熟度,復用主機廠在全國完備的維保網絡,提升車輛出勤率,同時也保證千掛智能重卡修得好、修得快、修得便宜。
(圖源:千掛科技)
· 傳感器
在這款智能重卡牽引車上,千掛科技的傳感器布局采用了6個激光雷達、7個攝像頭、3個毫米波雷達、6個超聲波雷達的配置,比市場上L2輔助駕駛系統、L2+NOA高速領航輔助系統的傳感器種類多,數量多。雖然依靠任何一種傳感器都可以進行檢測、識別,并達到輔助駕駛的技術要求,但是任何一種傳感器都不能在所有情況下做到穩定可靠的檢測。千掛科技要做到極致安全,采用的是攝像頭、激光雷達的全區域雙覆蓋。
(攝像頭和激光雷達互補短板,圖源:千掛科技)
· 激光雷達
千掛科技正前方的激光雷達選用1550納米的超遠距離激光雷達,可以把檢測距離從180米提升到300米,極限距離可以達到500米,這對于制動距離長的卡車來說是非常重要的安全指標。另外,千掛科技創新性地在側后方放置了兩個中遠距離的激光雷達,一個中遠距離的激光雷達可以達到180米的探測距離,確保卡車在并道的時候依然足夠安全。
前面討論了看得有多遠,接下來我們討論看得有多近。千掛科技采用3個70度超廣角的補盲激光雷達,把車正方地面上的感知盲區從13米縮短到30厘米,可以保證車前一個一米高小朋友的穩定檢測。
比如兩個常見的場景,比如高速大堵車,有人下車走動,如果小朋友走到卡車前,千掛科技的系統可以檢測到他;又比如收費站ETC經常失靈,千掛科技的系統可以保證穩定檢測到靠在車前去手動掃ETC的工作人員。千掛科技還在正前方放置了一套6組的超聲波雷達,可以保證小朋友即使蹲著也能被檢測到。通過補盲激光雷達的配置,和超聲波雷達的二次增強,千掛科技可以把安全性達到極致。
(雙重全覆蓋、局部多冗余,圖源:千掛科技)
· 光學傳感器
關于光學傳感器,高速上有鳥屎、飛蟲尸體、雪花等容易把傳感器擋住,還可能有局部能見度低的天氣。千掛科技在正前方和側后方放了3個毫米波雷達,確保在光學傳感器在臟污、遮擋、低能見度的條件下,也做到安全、自主、穩定的停車,從而保證人車貨的安全。
以上種種舉措,千掛科技都是為了最大化保障安全,一切以安全第一為優先級。
· 控制器
再說一下大家看不見的部分,就是控制器。千掛科技的車載智能駕駛室域控制器是一個大算力、三層結構的最強大腦。算力達到1824k DMIPS的通用計算能力和1800 Tops神經網絡推理能力。市場上旗艦級乘用車智能駕駛產品,慣常采用的是英偉達雙OrinX控制器,相比之下,千掛科技的控制器可以提供4倍通用計算能力和4倍神經網絡推理能力,可以支持更精準的算法、更大規模的神經網絡模型,可以讓車開得更聰明、更穩定、更安全。
(圖源:千掛科技)
· 控制器
千掛科技的控制器參考航空器的安全標準,進行了三層結構設計:第一層是控制層,采用車規最高可靠等級ASIL-D的MCU芯片,獨立運行RTOS系統,負責接受和發送指令;第二層是傳感層,采用英偉達最高算力車載計算芯片OrinX,配合Linux操作系統,負責傳感器的信號接收和預處理;第三層是計算層,采用的是英偉達高算力的GPU和英特爾的高性能CPU,主要負責大型神經網絡推理和復雜通用計算。
如果三個系統都穩定工作,那肯定是火力全開;假設計算層出現了問題,我們可以用傳感器的信息和傳感層相當于輔助駕駛的算力,去實現安全靠邊停車;如果計算層和傳感層都出了問題,那么我們通過控制層的算力可以做到在車道內沿原有規劃的軌跡安全停車。通過三層設計,千掛科技采用不同芯片、不同獨立運行的操作系統,可以避免同源失效,支持三層的功能回退,從而最大化保證人車貨的安全。
(圖源:千掛科技)
· 功能
最后說一下功能,千掛科技的智能駕駛系統可以實現收費站到收費站之間完全自動化運營,不需要人的實時監管。如果前面有一輛車,千掛科技會依據對前車未來幾秒軌跡的預測,進行本車和前車的距離、本車速度的智能化調節。相比于市場上常見的基于前車的瞬時狀態去做跟車,千掛科技基于預測去做跟車,可以有效地過濾掉和平滑前車的各種不穩定行為,避免本車一腳油門、一腳剎車,從而保證平順、安全。
因為高性能和高可靠的配置,以及業界領先的算法,千掛科技的車在高速上的最高速度可以達到國家限速的100公里/小時,因為只有達到100公里/小時才能滿足快遞快運、生鮮冷鏈的極致時效要求。
面對要切入的車輛,千掛科技可以進行預測去合理規避,遇到前面的慢車,千掛科技可以根據整體路況和導航選擇一個合適時間超車,如果前面有一個超寬車或壓線車,我們可以恰到好處地避讓,不能閃得太遠,也不能靠得太近,既要保證平順,也要保證安全。
很多時候不能開得太快,比如大曲率彎道,千掛科技的車輛會自動依據匝道的曲率和坡度,依據實時測量掛車的重量、角度和尺寸,去選擇一個合理的速度,保證平順和安全。
此外,我們會依據導航進行并道、匯入、匯出,和其他道路參與者之間交互、博弈。
如果出現任何問題,我們可以從全功能駕駛、靠邊停車、沿原有軌跡停車三種方式逐級回退,保證最大化的安全性。
以上這些技術支持,都保證了搭載千掛科技智能駕駛系統的重卡牽引車可以支持司機完成單人日均千公里的駕駛作業。
因為千掛科技的產品配置,包括傳感器多覆蓋、控制器三層結構、四倍算力,并支持更精準可靠的算法,和更大規模的人工智能模型,千掛科技可以提供極致的安全性。千掛科技的智能駕駛系統滿足“脫眼脫手”技術指標,具備提供人機輪替駕駛操作模式的能力,可以實現長途雙駕變單駕,五年可以節省超過75萬元的人力成本,并通過高速路和城區道路的輪替駕駛,把人工駕駛的時長降低87.5%,做到既省人又省力。由于擁有很好的算法、更精密的調控,千掛科技節油可以達到5%。總結來說,千掛科技的智能駕駛重卡牽引車可以提供極致的安全、50%的人力成本節約、87.5%的勞動強度節約和5%的能耗節約。
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來源 | 物流沙龍
此文系作者個人觀點,不代表物流沙龍立場
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