自动驾驶汽车 (AV) 的远程操作变得越来越重要。本专栏将探讨 AV 远程操作部分,并就以下问题为您提供信息、观点和意见:
• 什么是远程操作?远程操作的级别是多少?
• 为什么自动驾驶汽车需要远程操作?
• AV 远程操作法规在哪里出现?
• 什么是 AV 远程操作用例?
• 什么是远程操作初创公司?
• 远程操作是制造还是购买?
• 是否会有 AV 远程操作标准?
• 任何对远程操作有影响的重要组织?
远程操作用例(来源:DriveU)
有关 AV 远程操作的信息有限。最好的信息来源是美国国家标准与技术研究院 (NIST) 于 2020 年 11 月举行的远程操作会议。另一个很好的信息来源是 2020 年 12 月成立的远程操作联盟。下面将更详细地描述两者。
下表包含对这些问题的摘要回答和评论,表下方有更多讨论和信息。
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(来源:Egil Juliussen)
什么是远程操作?
远程操作被维基百科定义为“远距离操作系统或机器”。它也可以称为远程操作或远程控制。远程操作需要远程操作员和远程机器之间的通信链路——无线链路或有线链路。有线链接将范围限制为附近的操作。
远程操作的历史可以追溯到 1870 年代,当时发明家们正在研究远程操作武器。据报道,第一个实用的有线制导鱼雷专利于 1877 年发布。1898 年,尼古拉·特斯拉展示了一艘带有专利无线电制导系统的遥控船。从遥控玩具车到快速增长的遥控无人机——从玩具到送货无人机,我们已经推出了各种各样的遥控机器。
AV 远程操作的级别
AV的远程操作必须是无线的,并且需要非常稳定可靠的连接链路。似乎一致认为 AV 远程操作分为三个级别:
远程监控 AV。实时监控 AV 车队的驾驶情况。它还可以提供大量有用的信息来提高 AV 软件的质量和功能。
对 AV 的远程协助。此级别具有一系列服务,并增加了远程协助。第一个案例提供了驱动问题的信息和背景。下一个案例是将定制的驾驶数据传输到 AV,由 AV 完成。最高的情况是 AV 的短时间远程驾驶。远程 AV 协助听起来像是解决边缘情况所需要的。
远程控制 AV。这个级别通常包括很长一段时间的远程驾驶。它包括对 AV 的实时和直接控制。这个级别似乎是集线器到集线器自动卡车用例所需要的。在这种情况下,远程驾驶员控制卡车从起始枢纽到高速公路,AV 软件驾驶员是高速公路上的飞行员,远程卡车驾驶员控制从高速公路到目的地枢纽的最后一步。
似乎只有 L4 和 L5 级自动驾驶需要 AV 远程操作。
为什么需要远程操作?
远程操作需要作为无人驾驶车辆的备份,并且预计将成为大多数国家的 AV 法规的一部分。远程操作监管正在兴起,下文将对此进行讨论。
需要远程操作来帮助解决未知的驾驶情况——所谓的 AV 边缘情况。随着 AV 软件驱动程序功能针对每个 AV 用例的改进,这种情况发生的频率将降低。目标和策略是将边缘情况转变为 AV 软件驱动程序在未来遇到时可以处理的已知驾驶事件。
第三个原因是获得早期的 AV 部署能力,并且在某些用例中具有可接受的安全性。此类用例将在下面讨论。
遥操作监管状态
加利福尼亚州在 2018 年将远程操作作为其无人驾驶车辆法规的一部分。包括亚利桑那州、佛罗里达州、密歇根州、俄亥俄州和德克萨斯州在内的多个州已将远程操作作为其 AV 法规的一部分。乔治亚州、内布拉斯加州、内华达州、北卡罗来纳州和田纳西州等其他州也有允许远程操作的法律,但他们并没有明确规定。
包括加拿大、芬兰、日本、荷兰、瑞典和英国在内的几个国家已将远程操作添加到其 AV 法规中。
上海和其他中国城市将远程操作作为其 AV 法规的一部分。百度 Apollo 将远程操作作为其软件驱动程序的一部分,并在 5G 远程驾驶时调用。我很确定中国将在其 AV 法规中强制要求远程操作。
远程操作用例
Teleoperation is already used in multiple AV use-cases. Currently sidewalk AVs and industrial AVs are the most common teleoperation use-cases. Examples of sidewalk teleoperation is Kiwibot and Postmates.
The industrial teleoperation AV use-cases include forklifts, excavators (mining), combines (agriculture), yard trucks (ports and similar loading/unloading operations) and other material handling applications. Industrial teleoperation is a leading use-case because teleoperation has additional advantages in human safety and better driver utilization.
Autonomous trucks will be an important teleoperation use-case. Einride is one example where teleoperation is part of the AV systems. Hub-to-hub autonomous trucking is expected to see strong future uses.
Robotaxi operation without safety driver is expected to use teleoperation as part of the AV software driver. Zoox is an example and it has patents on teleoperation.
Another example, which is somewhat surprising to me, is shared electric scooters. The use-case makes a lot of sense. Teleoperation is used to move the electric scooters to charging stations and to return the scooter to home base after rental use. Both applications will increase operational efficiency and save costs.
Teleoperation startups
I have included information on four teleoperation startup that are listed alphabetically. All of the teleoperation are recent startups—four years or younger.
指定司机成立于 2018 年,提供自动和非自动车辆的远程操作。它提供三种产品: 1. 可与不同车辆集成的车载硬件和软件套件。2. 远程遥控操作员的驱动站硬件和软件套件。3. 车队的远程操作即服务,包括经过培训和认证的远程驾驶员,其中还包括车载远程操作软件。
唯一公开的信息是与德克萨斯 A&M 大学的部署,从 2019 年 8 月开始为固定路线穿梭巴士提供远程操作。指定驱动程序产品可通过 AutonomouStuff 获得,AutonomouStuff 是一家提供各种 AV 产品的公司。
DriveU成立于 2019 年,提供在公共道路上部署和使用的远程操作平台。该平台同时具备远程驾驶和远程辅助遥操作能力。它可作为纯软件平台或硬件和软件使用。该平台提供 4k 视频、低延迟、音频流、高速数据和控制通道的高速传输。DriveU 平台通过 SDK 和 API 提供系统集成。
远程操作需要实时传输和显示高质量的视频、传感器数据和命令。(来源:DriveU)
2021 年 1 月,DriveU 帮助组建了用于 AV 远程操作的仙女座联盟。该联盟由以色列创新局组建,由大学和以色列领先公司组成。它专注于法律和技术方面,以通过远程操作帮助加快 AV 车队的部署。该财团的计划预算为 1700 万美元。在接下来的三年中,该联盟将专注于部署自动驾驶车队远程操作的先进技术,包括机器人出租车、送货机器人和自动卡车运输。
2021 年 4 月,DriveU 宣布与 Intralink 合作,在中国 AV 市场提供 AV 远程操作部署。
Ottopia成立于2018年,总部位于以色列。它已获得现代作为投资者的 1200 万美元的风险投资。现代是 2021 年 4 月最新一轮投资的主要投资者。
Ottopia 提供辅助遥控和远程驾驶。Ottopia 的优势在于其远程操作软件平台,该平台利用 AI 预测每个蜂窝运营商在 AV 路线上的质量。Ottopia 在视频压缩方面也有丰富的经验,可以减少需要传输的视频量。Ottopia 的目标是提供汽车级远程操作平台——包括网络安全。
Ottopia的产品包括车载遥控模块和遥控中控台。车载模块是运行专有软件并支持所有远程操作用例的专用硬件单元。车载模块具有广泛的网络安全性,已针对已知的攻击向量进行了测试。车载模块包括具有安全算法的高级远程操作辅助系统和用于可扩展控制方法的高级远程操作 API。
远程操作中心控制台具有现成的硬件和专门的软件来运行远程操作中心。它包括用于精益运营的轮班管理工具和处理与车辆和传感器数据实时融合的视频流的广泛功能。
Ottopia 的合作伙伴包括 Bestmile、宝马、德国电信、电装、EasyMile、Gaussin、Innoviz、May Mobility 和 Via。随着现代汽车在 4 月投资 Ottopia,现代汽车很可能成为未来的合作伙伴。
Phantom Auto是 AV 远程操作的先驱之一,成立于 2017 年,总部位于硅谷,在以色列特拉维夫设有研发中心。它已获得超过 2000 万美元的风险投资。
Phantom Auto 远程操作平台与车辆无关,具有低延迟通信软件、用于实时驾驶、指导和协助的 API 以及远程操作员培训服务。
Phantom 最初专注于自动驾驶出租车等 AV 领域的机会。Phantom 是 Postmates 人行道 AV 远程操作的供应商。随着这些 AV 用例的部署延迟,Phantom 将注意力转移到可以使用其技术的相邻细分市场。现在 Phantom 有两个关键部分——各种叉车等物料搬运和多式联运区域的堆场卡车。
Phantom Auto 正在与美国和其他地区的客户合作,拥有多种车型。最近,Phantom 在叉车等工业车辆方面最为成功,并于 2021 年 3 月在法国签署了新客户法国物流公司 Geodis。Geodis 和 Phantom Auto 通过在法国多个城市开展的试点项目已经合作了两年多。Geodis 是叉车的主要供应商。
幻影远程操作还可用于机器人出租车、自动驾驶卡车、AV 穿梭车、货物运送机器人(人行道 AV)和工业车辆,如庭院卡车。
Phantom 宣布与多家公司建立合作伙伴关系。1. ITS ConGlobal (ITSC) 是北美大型多式联运服务提供商。ITSC 经营铁路和港口码头,并为联合太平洋、BNSF 和诺福克南方等主要铁路公司提供货运基础设施。2. Terberg 需要 Phantom 的远程操作来补充所有类型的车辆进行堆场自动化。3. FANUC 的机械臂自动帮助连接和断开从堆场卡车到拖车的空气管线。Phantom 与 FANUC 的合作使其客户能够将人员完全从操作中移除。
远程操作策略:制造还是购买?
远程操作策略将是制造和购买的混合体。我认为各大AV软件平台公司都会开发自己的遥操作软件平台。远程操作初创公司也将有很好的机会,因为许多 AV 车队和物流公司更愿意购买远程操作软件。一些 AV 软件公司也可能购买远程操作软件并进行修改以适应其操作需要。
有八家公司获得了加州无人驾驶执照,需要远程操作。这八家公司按字母顺序列出:AutoX、百度美国、Cruise、Nuro、Waymo、文远知行和 Zoox。我已经证实另外两家 AV 公司正在使用远程操作系统:EasyMile 和 Nissan。可能还有其他人。
遥操作标准
远程操作可能有标准,但具体是什么类型的标准尚不清楚。下文介绍的远程操作论坛举行了一场关于远程操作标准的会议,有多名发言者和许多意见。SAE J3016 的下一版本(SAE 对 AVs L0 到 L5 的定义)将包括远程操作的定义,这很可能是远程操作标准的起点。
我认为远程操作标准将发生在几个层面。关键问题是标准将涵盖哪些级别?我认为最好的机会是高标准。我还认为 NIST 将在美国制定远程操作标准方面发挥重要作用。
远程操作论坛
NIST 于 2020 年 11 月召开的虚拟远程操作会议提供了极好的信息。有 40 位演讲者——远程操作的名人录——提供超过 40 小时的视频会议。演示文稿可在NIST 车辆远程操作论坛 | 国家标准技术研究所。
远程操作联盟
一个专注于远程操作的组织于 2020 年 12 月成立,很可能在远程操作中发挥重要作用。该网站是:远程操作联盟。TC 是一家位于密歇根州的非营利性商业组织。TC 的使命是为远程操作行业提供沟通、协作和共识。TC 目前有 30 多名成员。
概括
远程操作正在自动驾驶汽车及其用例中发挥重要作用。我相信所有 AV 法规都将要求远程操作或将允许/鼓励远程操作。大多数 AV 软件平台公司都有自己开发的远程操作软件平台,以满足新兴的无人驾驶 AV 法规。
有一些重要的远程操作初创公司提供软件平台,其中一些已经开始进行远程操作部署。商业模式将是 SaaS 和以云为中心的运营,当批量部署开始时将具有有吸引力的财务业绩。
对于 AV 软件平台公司而言,这种商业模式既是一种节省成本的商业模式,也是比没有远程操作更早、更安全地开始部署的机会。
审核编辑 黄昊宇
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