高级别智能驾驶业务系列：自研CPS车辆精准对位系统
发布时间：
2024-03-01 09:47
在港口无人水平运输场景中，经纬28圈提供了车、路、网、云、图全栈式自研解决方案，包含了自动驾驶车辆、路侧车路协同、全场高可靠定位、5G远程驾驶、运营调度管理、数字孪生、仿真系统、高精地图等专业模块，组成了一套完整的智慧港口解决方案。
车辆精准对位系统CPS（Chassis Positioning System）作为港口无人水平运输系统中影响作业效果最关键的组成部件之一，需要能够快速且精准地为作业车辆提供具体距离与方向上的引导，从而为实现高度自动化装卸集装箱的过程提供保证。CPS系统引导的精确性直接影响作业车辆的作业效率与成功率。现有的传统CPS主要是基于单线雷达配合机械旋转结构来实现对一个区域的扫描，在多车道作业场景下，仅能支持一个车道作业，且切换车道时机械结构需要进行较大幅度的移动，导致检测精度降低，影响整体自动化作业的流畅性。
为了解决上述问题，经纬28圈自研了CPS系统，其采用多线激光雷达同时对多个车道进行立体覆盖检测，利用充足的点云数据对箱体与车辆进行高精度定位。通过与云端调度系统进行通信交互，无论是有人/无人集卡作业过程均能实现高效的位置引导，较大地提高了作业效率。此外，经纬28圈自研CPS系统相较于单线雷达系统还具有多车道同时检测、瞬时切换车道、输出稳定跳变幅度小等优势。
系统介绍
经纬28圈CPS系统主要由传感器、计算单元、通信单元三部分组成。传感器采用多线激光雷达方案，可以全面覆盖待检测车道，避免了机械机构带来的不稳定性，支持多车道同时检测；计算单元采用经纬28圈自研平台，可以实现从底层硬件、操作系统到应用算法的全流程可控；通讯单元可以支持5G、有线网络和V2X等多种通讯链路，系统的安装部署更加灵活。
系统特点
除了传统的车辆定位及引导功能，经纬28圈CPS系统还依托公司自动驾驶系统的平台优势，针对现场作业的痛点问题，形成了以下的特色功能。
▎性能稳定，快速响应
由于无人集卡作业对于CPS系统的检测精度要求更高，同时受CPS系统的作业环境限制（往往只能安装在桥吊的部分位置上），计算单元只能使用嵌入式设备。经纬28圈CPS系统的检测算法进行针对性优化，既满足在有限算力平台上长时间稳定运行，又保证自动驾驶车辆引导任务的性能要求。
同时，针对现场作业异常场景出现概率低、难复现的问题，经纬28圈CPS可以实时对异常场景数据进行存储和记录，快速定位和解决问题，提高生产效率。
▎自动清洗，便捷维护
经纬28圈CPS针对港口散货装卸等多沙尘场景，提供了选配的自动清洗装置，可以完成对于雷达设备泥土、污渍的自动化清洗，大大降低日常维护保养的成本。
应用案例
目前，经纬28圈CPS产品已在京唐港集装箱码头部署运营，为港口高级别智能驾驶业务自动驾驶系统提供了有力支撑，已经可以很好地实现无人智能集卡全自动装卸箱的整体流程，装卸箱过程的作业效率相对人工更高。同时，无人作业也为安全性提供了保障。
岸桥部署如下图所示，设备安装于岸桥的联系梁上。岸桥需要检测的车道数量更多，经纬28圈CPS系统的检测算法做了相应调整，可同时覆盖桥下各个作业车道。
岸桥部署
场桥部署如下图所示，设备安装于靠近作业车道一侧的桥梁上，结合雷达FOV视场角计算确保可以对有人/无人集卡两条车道的检测及精确引导。
场桥部署
科技发展日新月异，经纬28圈将继续坚持自主创新，为客户提供更高质量、更好体验、更具有市场竞争力的产品和服务，为实现客户场景数字化、自动化、智能化目标而努力！
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