深蘭科技自2017年開始嘗試整車設(shè)計，一路至今，推出多項應(yīng)用成果，同時取得多個城市的自動駕駛牌測試照。經(jīng)過三年中無數(shù)次的鉆研和打磨，最終形成的熊貓智能公交整合自動駕駛技術(shù)、手脈識別系統(tǒng)、語音交互、精準(zhǔn)廣告推送等功能，實現(xiàn)在公交的動力、安全、效益和服務(wù)上的全面升級。

中國公共交通行業(yè)：公交服務(wù)亟待智能技術(shù)強化乘客出行體驗，扭轉(zhuǎn)赤字運營

公交車是城市交通運輸系統(tǒng)的重要組成部分。盡管我國城市公共交通近年來得到了較快的發(fā)展，但仍有乘客不斷抱怨出行困難，交通成本高。為改善公交服務(wù)質(zhì)量，國務(wù)院、交通主管部門曾多次在各類文件中強調(diào)公交的智能化、信息化。而后，國家于 2020 年初提出“新基建”， 讓科技賦能戰(zhàn)略深入各個層級。在此背景下，公交行業(yè)面臨必然的轉(zhuǎn)變，而其長期存在的痛點也亟待科技賦能，實現(xiàn)智能轉(zhuǎn)型。

耗油及污染：油耗是決定公交車運營成本的根本問題。然而，油耗的多少不僅跟公交車況有關(guān)，公交車線路安排、駕駛員節(jié)油技能等因素都在影響公交車耗油情況。另一方面，由于公交車體偏大，且長時間處于駕駛狀態(tài)，其尾氣排放已成為重大污染源之列。

人力依賴：公交司機技術(shù)門檻要求高、工作性質(zhì)單一、勞動強度大，導(dǎo)致從業(yè)人員不斷減少，也令行業(yè)人力成本升高。

舒適度與安全性局限：由于公交車中乘客構(gòu)成繁雜，車內(nèi)設(shè)施總體落后，無法對個別抽煙、盜竊等異常行為進行實時干預(yù)，導(dǎo)致全車乘客出行體驗?zāi)酥寥松戆踩艿接绊憽?/p>

線路長期虧損：由于公交系統(tǒng)屬于利民服務(wù)，公交車的收費相對低廉，大量公交線路長期處于虧損狀態(tài)，運營商收入總體依賴政府補助，難以有余力主動升級車輛設(shè)施，改善服務(wù)效果。

智能公交應(yīng)用內(nèi)案例解析：以深蘭科技打造熊貓智能公交車為例

如何讓先進的AI技術(shù)與城市交通工具加速融合并實現(xiàn)商業(yè)化落地，在增加民眾出行舒適度的同時也扭轉(zhuǎn)運營商長期赤字的窘境一直是深蘭科技思考和探索的課題。

深蘭科技擁有龐大而完善的人工智能核心技術(shù)研發(fā)體系及大量科研人才，并常年基于此優(yōu)勢在自動駕駛技術(shù)領(lǐng)域蓄勢，逐步建立技術(shù)壁壘。近年來，深蘭科技先后在CVPR、ICCV、ECCV、NeuIPS等世界頂級學(xué)術(shù)會議的算法競賽中獲世界冠軍。其中，2019年ICCV COCO & Mapillary挑戰(zhàn)賽Mapillary Vistas目標(biāo)檢測賽道中，任務(wù)內(nèi)容與自動駕駛車輛的感知能力有著強關(guān)聯(lián)，強調(diào)識別靜態(tài)街道圖像對象(如路燈、標(biāo)志、標(biāo)桿)和動態(tài)街道主體(如汽車、行人、自行車)的能力。而深蘭科技在此次競賽中一舉奪冠，奠定了公司在自動駕駛領(lǐng)域的優(yōu)勢地位。此外，深蘭科技在生物智能、邊緣計算等技術(shù)領(lǐng)域同樣有著技術(shù)優(yōu)勢及落地產(chǎn)品，為構(gòu)建自動駕駛汽車打下深厚的基礎(chǔ)。

另一方面，深蘭科技自2017年開始嘗試整車設(shè)計，并持續(xù)推出多項應(yīng)用成果。2018年6月，深蘭科技推出新零售和自動駕駛的結(jié)合產(chǎn)品——芭提雅自動駕駛移動零售車;同年9月，首批12米熊貓智能公共交在常州和長沙試跑。2019年，深蘭科技引入氫能源專家團隊，進入氫能源車的自動駕駛領(lǐng)域。

在此后的兩年里，深蘭科技陸續(xù)取得多個城市的自動駕駛牌測試照，熊貓智能公交也在全國各地實現(xiàn)商業(yè)運行。經(jīng)過三年中無數(shù)次的鉆研和打磨，最終形成的熊貓智能公交成功實現(xiàn)在公交的動力、安全、效益和服務(wù)上的全面升級。

一、核心技術(shù)——智能駕駛系統(tǒng)

深蘭科技熊貓智能公交車是一款大型人工智能、自動駕駛客車，總長約12米，以磷酸鐵鋰電池為驅(qū)動。其智能駕駛系統(tǒng)由感知域子系統(tǒng)、決策控制子系統(tǒng)、線控底盤系統(tǒng)三大部分組成。感知域子系統(tǒng)通過車輛周身布置的傳感器探測環(huán)境信息，感知數(shù)據(jù)匯入域控制器，進行感知數(shù)據(jù)融合處理，同時結(jié)合車路協(xié)同路面交通信息及地圖數(shù)據(jù)輸出車輛行駛環(huán)境模型。為最大化實現(xiàn)公交車的感知能力，車身安裝了毫米波雷達、激光雷達、車身超聲波雷達陣列以及大量攝像頭，從而全方位采集車身周邊的環(huán)境信息。

由感知傳感器采集的信息將傳輸至FPGA車載高性能集成計算總成，通過各傳感器的時間和空間同步、數(shù)據(jù)融合處理，完成對車輛周圍交通環(huán)境的感知。而自動駕駛計算單元X86實時控制器根據(jù)環(huán)境模型信息進行規(guī)劃、決策與控制，輸出驅(qū)動、制動和轉(zhuǎn)向控制命令，經(jīng)由整車控制器轉(zhuǎn)發(fā)車輛線控底盤相應(yīng)執(zhí)行機構(gòu)執(zhí)行控制命令，實現(xiàn)車輛的自動駕駛功能。此外，X86實時控制器同樣負責(zé)車身失效故障診斷與安全策略保護，將必要信息通過HMI(人機交互——中控屏)或車載語音播報設(shè)備提供給司機或車內(nèi)成員，在必要時切換手動操作，保證駕駛安全。

為保證熊貓智能公交車的整體性能，其車載高性能混合計算平臺采用了ARM和FPGA混合計算架構(gòu)，峰值功耗低于35瓦。同時，平臺具備完整的標(biāo)準(zhǔn)車用I/O和整車通訊端口，控制計算總成采用全車規(guī)設(shè)計，自然風(fēng)冷，實現(xiàn)IP67防護等級，滿足整車控制和感知融合的計算要求。而嵌入式軟件架構(gòu)則保證操作系統(tǒng)響應(yīng)在1毫秒之內(nèi)，滿足高實時性要求。在硬件架構(gòu)方面，熊貓智能公交車采用x86+ARM+FPGA模式。X86CPU配有專用實時內(nèi)核，在操作系統(tǒng)發(fā)生死機或重啟，實時內(nèi)核仍能夠正常運行，相較于業(yè)界常用的普通工控機+GPU板卡模式具備更高的可靠性。

綜合一系列技術(shù)優(yōu)勢，熊貓智能公交車可實現(xiàn)：

二、效益提升——精準(zhǔn)廣告推送系統(tǒng)

公交車屬于便民服務(wù)，也是社會必須的交通設(shè)施，其票價在全球范圍內(nèi)遠低于國際水平，因此我國大多公交線路長期處于虧損狀態(tài)已是公認的普遍現(xiàn)象，國家為保證公交服務(wù)的存在每年需要為運營商提供大量補貼。為控制成本，公交車從有人收費變?yōu)闊o人收費，運營商也嘗試在車內(nèi)安裝廣告屏試圖創(chuàng)收。然而，單向的廣告投放難以統(tǒng)計成效，廣告商對于用戶關(guān)注重點、喜好反饋乃至最重要的轉(zhuǎn)化率難以形成客觀的數(shù)據(jù)參考。因而公交車的廣告位長期處于一個尷尬的位置。

為實現(xiàn)公交運營商的效益提升，熊貓智能公交整車搭載有7塊廣告屏，并基于眼控計時廣告系統(tǒng)，結(jié)合屏幕所配備的高清攝像頭進行高精度的用戶行為記錄。深蘭科技眼控計時廣告系統(tǒng)引入近距離眼球朝向識別技術(shù)，在廣告播放的時間段內(nèi)，系統(tǒng)將攝像頭實時獲取的客艙內(nèi)乘客觀看廣告情況的圖像進行算法處理和敏感數(shù)據(jù)脫敏處理，在保證乘客隱私的前提下，推算每位乘客的觀看時長、性別、年齡段等乘客畫像數(shù)據(jù)。系統(tǒng)可基于這些數(shù)據(jù)精準(zhǔn)統(tǒng)計每段廣告的投放效果，并以此推送喜愛一時間段的廣告內(nèi)容，并且可根據(jù)觀看人數(shù)及其觀看時長進行增值計費，使廣告投放效果做到更加精準(zhǔn)有效。

三、智慧出行——智能公交設(shè)施

為優(yōu)化乘客的出行體驗，深蘭科技為熊貓智能公交部署了多項智能應(yīng)用，包含手脈識別扣費系統(tǒng)、語音交互系統(tǒng)以及無人零售系統(tǒng)。

手脈識別技術(shù)是高精確生物智能識別技術(shù)。通過深蘭科技自主研發(fā)的特征提取算法，系統(tǒng)可通過近紅外傳感器，以非接觸形式采集乘客皮膚以下3毫米處的內(nèi)部活體特征，實現(xiàn)基于手脈的生物識別身份認證。乘客上車后可通過掃手動作完成自動扣費，比手機掃描二維碼更為便捷。

針對乘客對路線信息、實時路況、站點周邊設(shè)施等出行資訊的需求，熊貓智能公交所搭載的語音交互系統(tǒng)可根據(jù)車輛運行中所收集到的實時信息，以語音交互的模式為乘客提供信息服務(wù)，免除駕駛員分散注意力的風(fēng)險。

在此之上，熊貓智能公交設(shè)智能有無人零售柜，其無人零售系統(tǒng)基于深度學(xué)習(xí)算法、計算機視覺等人工智能技術(shù)搭建。系統(tǒng)采用AI攝像頭360度精確識別商品，自行完成販?zhǔn)酃ぷ鳌＝Y(jié)合手脈識別技術(shù)，乘客可使用掃手支付，體驗“拿了就走”的便捷購物體驗。另外，依托大數(shù)據(jù)分析，無人零售系統(tǒng)同樣能夠記錄并分析乘客消費情況，幫助供應(yīng)商按需配置商品庫存，實現(xiàn)精細化運營。

四、出行安全保障——乘客異常行為監(jiān)控系統(tǒng)

公交車屬于公共區(qū)域，其乘客身份復(fù)雜，個體的異常行為會影響到全車乘客的舒適度與出行安全性。針對公交車內(nèi)場景，深蘭科技為熊貓智能無人車部署了異常行為分析系統(tǒng)，基于上文介紹的眼控廣告攝像頭對拍攝范圍內(nèi)每位乘客諸如吸煙、受傷、物品遺失，乃至偷竊等異常行為做出反饋，并在車內(nèi)顯示屏聯(lián)動提醒。其具體功能包含：

吸煙檢測：采用one-stage的檢測模式，由煙霧檢測器將不同特征圖譜(feature map)獲得的bbox指標(biāo)，經(jīng)過NMS(Non-maximum suppression非極大值抑制算法)方法生成指標(biāo)集合，從而讓吸煙分類器對檢測結(jié)果進行分類。同時，系統(tǒng)配有多種定制的增廣算法，提升分類器的的精準(zhǔn)度，完成吸煙行為識別。

乘客區(qū)域智能偵測及預(yù)警：基于眼控廣告攝像頭，系統(tǒng)可對車廂內(nèi)乘客區(qū)域、特定物品放置區(qū)域、幣箱、后門下客緩步臺、車內(nèi)配電倉門等重點區(qū)域進行智能檢測監(jiān)控，對乘客進入危險區(qū)域、快速移動(車廂內(nèi)有緊急事件乘客快速移動、聚集等)等行為進行偵測預(yù)警。同時，系統(tǒng)可結(jié)合目標(biāo)檢測器識別乘車環(huán)境內(nèi)的包和人的狀態(tài)，判斷攝像頭區(qū)域內(nèi)是否存在包裹遺失現(xiàn)象，自動發(fā)出丟包提示。

偷盜檢測：通過攝像頭獲取圖像信息，先對車上乘客做檢測和跟蹤，并得到乘客的時間序列;隨后通過使用two stream的方式對相關(guān)的兩個行人之間的行為做判別，實現(xiàn)可疑/非可疑動作分析和判斷，以實現(xiàn)偷盜識別。

摔倒檢測：結(jié)合攝像頭所采集的數(shù)據(jù)，通過乘客關(guān)鍵點檢測器，跟蹤模塊，關(guān)鍵點分類四個模塊，結(jié)合圖像背景檢測判斷當(dāng)前目標(biāo)是站立或摔倒的狀態(tài)，并將摔倒的識別結(jié)果進行告警。

五、應(yīng)用成果——深蘭科技造車之路

截止目前，深蘭科技憑借熊貓智能公交車已先后參與“廣州5G營運車輛自動駕駛與車路協(xié)同示范區(qū)”、“天津中心生態(tài)城5G-V2X智能公交運營示范線”以及“武漢中央商務(wù)區(qū)自動駕駛公交商業(yè)運營示范線”的建設(shè)工作。深蘭科技熊貓智能公交車已然成為公司拳頭產(chǎn)品。而成就的背后，則是深蘭科技在過去三年的反復(fù)磨煉與堅持的“造車之路”：

2018年，深蘭科技于6月推出芭堤雅自動駕駛移動零售車，結(jié)合新零售與自動駕駛技術(shù)，以“買東西，叫一個店”的模式在上海首批上路服務(wù);同年9月，首批12米熊貓智能公交車下線，于常州和長沙試跑。

2019年，“AI閃耀一帶一路——熊貓智能巴士發(fā)布會”于1月在上海召開，同時在四個城市同時上路測試。隨后于四月，天津政府批量采購熊貓智能公交并上路載客運行。同年6月，深蘭科技圍繞清潔衛(wèi)生場景推出“熊貓掃地王”自動駕駛環(huán)衛(wèi)車，在多個城市的公園、廣場、地鐵站等場景提供服務(wù)。而在2019年8月，深蘭科技正式引入氫能源專家團隊，并針對城市配送場景推出熊貓物流車，正式踏入新能源自動駕駛領(lǐng)域，為動力升級打下基礎(chǔ)。

2020年，熊貓智能公交車厚積而薄發(fā)，先于6月通過深圳自動駕駛測試，商業(yè)運行坪山高鐵站線;又在7月上路武漢，服務(wù)武漢市中心CBD線路，成為中國首個商業(yè)運行線路。

至此，深蘭科技是國內(nèi)唯一獲得長沙、上海、武漢、廣州、深圳大型車自動駕駛測試牌照和武漢商業(yè)營運牌照的(5+1)企業(yè)。 同時熊貓公交也是通過工信部公告進入整車目錄的可批量生產(chǎn)的智能巴士。

在此之上，基于公司在人工智能、自動駕駛等綜合領(lǐng)先科技與落地經(jīng)驗所構(gòu)建的優(yōu)勢，深蘭科技將進一步推出45噸自動駕駛熊貓重卡，并于2021年2月8日在上?？偛看髲B舉行項目簽約儀式。根據(jù)協(xié)議，深蘭科技將在兩年內(nèi)實現(xiàn)1000臺以上自動駕駛+氫能重卡的交付，與大型港口集團、能源集團及運輸集團等大型央企資源客戶合作，共同在全國范圍內(nèi)重點港口、物流、礦山等應(yīng)用場景落地?zé)o人駕駛重卡和氫燃料重卡產(chǎn)品。

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