无人驾驶卡车可以缓解供应链问题

计算机建模有助于建立自治半卡车的未来


在全球各地,成千上万的工人在半夜从床上爬到狭小的舱室的大平台。这个员工将每年数十亿吨货物仓库、杂货商店,和港口。航运业移动近110亿吨(120亿吨)的运费通过人为每年大平台。

与自治的卡车,TuSimple可以让卡车司机和其他司机一样,高速公路安全的同时节省货物运输至关重要的。

虽然这些平台是必不可少的供应链在世界各地流动的,这个行业面临着不断上升的司机短缺。货运行业一直难以保持其现有的劳动力和认证的新司机,尤其是COVID-19大流行期间驾驶学校关闭。这种情况下结合了卡车很难满足日益增长的要求供应从燃料到电子产品。

舰队的卡车停在一个大车库。

TuSimple舰队自主卡车。(图片来源:TuSimple)

长途大平台也是一个工人安全的噩梦。时间很长,经常驾车通过夜间或清晨,卡车司机更容易比其他司机疲劳。CDC说疲劳驾驶损害驾驶和醉酒驾驶一样。

正是在这种卡车运输业面临的问题的结合,小玲汉和他的同事们TuSimple看到了机会,一种新的解决方案:重型卡车的自主技术。

汉,TuSimple高级主管的传感器和车辆控制集成,说这些车辆可能解决货运行业的一个大问题。“自治卡车比自动汽车提供了一个更为强大的商业案例,因为路线高度重复性的,大部分发生在高速公路上开车,”汉说。“虽然解决自主驾驶卡车是极其困难的问题,它有更少的问题比自主汽车。”

与自治的卡车,韩寒声称TuSimple公路可以使更安全、更高效的同时帮助降低成本和卡车的环境足迹。

自治的道路

不难看到技术在广泛的行业贴上自治的这些天,从机器人真空吸尘器到你的新车。但当谈到真正的自治,许多这些技术,解释Govind Malleichervu, MathWorks汽车行业经理。

4级或5自主卡车会给司机开车时休息的机会通过晚上空的道路。

汽车工程师协会的定义,可能有六个级别的自主汽车车辆,从0到5。0到3范围从没有自动化水平有限的自动化,包括辅助操舵或制动。由于能力有限,人类司机仍然控制着车辆和监督这些系统。5级的自主权,驾驶车辆执行所有的任务,仍然是许多年了。

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自主驾驶的六级(图片来源:NHTSA.gov)

信任模型中

TuSimple已经测试它的大平台真正的高速公路,包括一个951英里的长途跋涉从亚利桑那到俄克拉何马州提供西瓜。然而,完全依赖行车测试的成本可以迅速增加,汉解释道。相反,团队很大程度上依赖于建模和模拟的安全和具有成本效益的替代电线控制发展。根据汉,多达90%的卡车的车辆控制单元测试是使用模型在MATLAB开发完成的®,仿金宝app真软件®和其他软件。

通过使用模型,真理的团队引用单个源,自动生成代码,可以与不同的车辆测试自治系统约束。

“用钢丝绳制动,我们只测试车辆级别的10%的时间,因为它很成本高昂,“汉说。“这消耗人力,需要额外的协调。所以,我们做的大多数测试在模拟”。

模拟需要不同的传感器建模的输入,如激光雷达和雷达,通过微处理器传送到卡车的物理控制系统。管理这些组件通过一个模型能使团队成员工作设计同时,甚至当他们在不同的物理位置。

视频长度是0:56

TuSimple司机允许自主驾驶接管。(视频来源:TuSimple)

“团队可以参考模型检查车辆内发生了什么,”汉说。“这是容易得多比读代码。这就是为什么模型是唯一的真理来源整车控制单元的团队,因为我们可以沟通基于模型在所有相关职能团队。”

模型也有助于减少人类程序员错误引入的自动生成代码来实现设计制造模型级别,Malleichervu说。这种方法使得团队测试不同车辆约束的自治系统,如不同的引擎或货物的重量。团队依赖于MATLAB脚本和GitHub管理变体。

打破了模具

简单之外,汉说,主要依靠虚拟模型来测试他们的新设计也帮助他们打破整个汽车的标准设计模型和软件行业v模型

“我们有一个非常快的迭代周期,这意味着我们释放软件一个月而不是一年。…没有建模,很难释放特性在一个月内,因为在这个月你需要完成编码、测试、验证、一切。”

小玲,高级主管在TuSimple传感器和车辆控制一体化
图描述验证和验证模型。包括需求、详细设计、系统v和v的端到端模拟、集成测试,和实现。

TuSimple结合v模型和敏捷方法来创建理想的设计过程。(图片来源:TuSimple)

也被称为验证和确认模型,v模型是系统设计方法,通过分析、设计和验证实施前新特性。因此,Malleichervu说发动机或汽车计划从开始到结束的v模型通常需要三到五年;实现升级现有的设计需要大约一年。

对于TuSimple,这方法太缓慢,汉说。相反,该公司实现了一个混合的方法,包括v模型和敏捷方法在开发他们的自治系统。

“我们有一个非常快的迭代周期,这意味着我们发布在周线控制软件,而不是几年,”汉说。“这就是为什么我们需要遵循敏捷过程。这也是为什么我们依靠建模。没有建模,很难释放特性在一个月内,因为在这个月你需要完成编码、测试、验证、一切。”

使用这种混合方法,TuSimple在不到24小时可以释放线软件补丁和新特性72小时到两个星期。这个新颖的设计方法和TuSimple使用建模汉认为将帮助公司实现其目标的高速公路在2024年与自治的大平台。


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