自动驾驶卡车量产白皮书

01| 自 动 驾 驶 卡 车 量 产 白 皮 书01| 自 动 驾 驶 卡 车 量 产 白 皮 书量 产正 成 为自动 驾 驶 行业的主 旋 律。同 时，正向设 计、前装 量 产自动 驾驶系统 和整车的技术挑战极 大，行业普遍感到相关能力稀缺，知识经验较为匮乏和碎片化。经过嬴彻科技与中国卡车主机厂近三年的联合开发，搭载嬴彻科技全栈自研 L3 级别自动驾驶系统的智能重卡于 2021 年底成功量产，得到干线物流用户认可，规模化生产和运营投放节奏开始加速。嬴彻科技的技术团队将三年量产的实践与探索做了深度总结与复盘，并撰写成《自动驾驶卡车量产白皮书》，与行业共享共创。此白皮书在以下领域分享嬴彻科技的自动驾驶量产开发方法论和技术创新：• 一 套针对自动 驾驶卡车使 用场景的系统 性 正向功能定义方法。融合了功能安全和信息安全的标准与规范，并配套完整的指标体系和测试方案。• 一套完整的自动驾驶卡车量产开发体系与全栈自研的核心技术。覆盖车端和云端的全部构成，包括自动驾驶（感知、定位、规划控制、节油、系统软件、自动驾驶域控制器和硬件套装）、电子电气、线控底盘、人机交互、网络安全、云基础设施和数据闭环。分享了在成本、安全和物流运营多重苛刻要求下的自动驾驶重卡核心技术创序言新与工程优化，介绍了量产后里程数迅猛增长情况下对高效数据闭环的探索与实践。• 一个以“正向开发、兼顾敏捷”为原则的自动驾驶卡车研发流程体系。将汽车行业的 V 模型开发流程与软件行业的敏捷开发模式进行了创新性融合，首次将高阶自动驾驶开发过程融入卡车整车开发的全流程，并建立了业内最完整的自动驾驶卡车量产测试验证体系。• 一个贯穿研发到量产全周期，涵盖整车到核心系统，跨越嬴彻科技全组织，并协同多个量产伙伴的自动驾驶安全开发体系。从流程安全、整车安全和系统安全三个维度入手，为自动驾驶卡车实现充分的可靠性和安全性（Safety and Security）。针对自动驾驶技术在车辆安全方面的全新挑战，在量产过程中持续改良，务实探寻新方案。• 一 个具备自我 演 进能力的全 新 无人驾驶 技术路线。嬴彻科技针对当前主流算法和系统架构的 潜 在 瓶 颈，提 出一 个 端 到 端 深 度 神 经 网 络方 案，并 通 过 结 合 深 度 强 化 学习 DRL（Deep Reinforcement Learning）和 神 经 辐 射 场NeRF（Neural Radiance Fields）技术的仿真器来训练端到端模型，实现自动驾驶能力的高效自我演进，最终走向无人。02| 自 动 驾 驶 卡 车 量 产 白 皮 书在量产开发过程中，我们深刻感受到：• 自动驾驶技术的前装量产要求涵盖自动驾驶整车和全部核心系统的技术能力和非常完整的开发体系。量产成功需要遵循木桶理论，不能有任何短板。这对自动驾驶公司普遍追求的全栈自研提出了更高的能力要求，不仅要能自研算法、软件和自动驾驶域控制器，还要能够与产业伙伴共同开发线控底盘、电子电气架构和人机交互系统，并且具备极为完整严格的整车测试验证能力和丰富的供应链与生产管理能力。需要对车辆的正向研发和前装量产保持高度敬畏，耐心积累。• 卡车自动驾驶的技术创新和工程极致，来源于对卡车物理特性、苛刻安全要求、量产一致性、成本压力、运输时效和安全员特点等多重挑战的深度认知和极致追求。这是技术的真正源动力，对自动驾驶的算法演进、架构创新和工程实践提出了更高的要求。 • 自动驾驶推动汽车走进深度学习和软件定义汽车的新时代，也带来了整车正向开发的严谨性、软件开发的敏捷性、自动驾驶算法与需求的不确定性之间的巨大冲突。问题和冲突远未解决，需要全行业一起不断实践，融合创新。• 人机共驾在相当长时间内是高等级自动驾驶落地应用的主流模式，与安全密切相关，对商用车人力成本优化和乘用车驾乘体验影响极大。全行业的实践积累还非常有限，需要从人因工程和安全设计切入，大力发展。 • 走向无人的道路上，当前主流的自动驾驶技术栈可能首先在监督学习所需的海量数据获取效率与代价、经典的机器人框架等方面遇到瓶颈。需要更多富有想象力的新方案，百花齐发，加速探索。这本白皮书汇集了东风商用车有限公司、中国重型汽车集团有限公司等卡车自动驾驶产业链上下游五十余家合作伙伴的群体智慧。“前沿创新、极致求实”的共同技术价值观和“安全高于一切”的共同理念，凝聚所有量产伙伴携手前行。我们本 着极 度坦诚的态度，透 过 这本白皮书分享嬴彻科技和产业伙伴的早期量产实践和前沿探索，其中定会有未尽 和不足 之处。非常期待大家 通 过whitepaper@inceptio.ai 反馈指正，一起共享共创，推动自动驾驶产业完成量产的关键一跃！03| 自 动 驾 驶 卡 车 量 产 白 皮 书1 干线物流用户需求与痛点2 自动驾驶卡车前装量产的要求2.1 自动驾驶卡车的特点与挑战2.2 自动驾驶前装的必要性2.3 自动驾驶卡车前装量产的开发原则2.4 嬴彻科技的自动驾驶重卡量产进程06080809101201141515182325282829303436404447515356611 自动驾驶卡车量产方法论概述2 需求定义2.1 正向设计的功能定义2.2 功能安全2.3 网络安全2.4 指标体系3 系统开发3.1 自动驾驶卡车系统概述3.2 自动驾驶系统3.2.1 感知系统3.2.2 高精定位3.2.3 规划控制3.2.4 节油解决方案 FEAD （Fuel Efficient Autonomous Driving）3.2.5 系统软件3.2.6 自动驾驶域控制器（ADCU）3.2.7 车规级硬件套装3.3 云基础设施3.4 数据闭环3.5 线控底盘目 录CONTENTS第一章用户需求与技术挑战序言第二章嬴彻科技自动驾驶卡车量产方法论与实践04| 自 动 驾 驶 卡 车 量 产 白 皮 书3.6 电子电气架构3.7 网络安全3.8 人机交互系统4 流程与工具4.1 流程与工具概述4.2 自动驾驶软件敏捷开发流程4.3 整车正向开发流程4.4 生产准备流程4.5 测试验证第四章展望未来：自我演化，走向无人驾驶附录：英文缩略语及含义656769717172747578929783838484858686878788888989901 安全理念：安全高于一切2 安全开发准则2.1 流程安全2.2 整车安全2.3 核心系统安全3 安全开发实践 3.1 安全流程实施3.2 车规级达标实践3.3 自动驾驶系统安全实践3.4 线控底盘安全实践3.5 电子电气架构安全实践3.6 网络安全安全实践3.7 人机交互系统安全实践4 行业性挑战第三章嬴彻科技安全方法论与实践05| 自 动 驾 驶 卡 车 量 产 白 皮 书CHAPTER 1用户需求与技术挑战第一章06| 自 动 驾 驶 卡 车 量 产 白 皮 书1干线物流用户需求与痛点 驾驶员难招难管，人力成本高目前，我国卡车驾驶员缺口持续增加。由于工作环境恶劣，造成驾驶员难招难管、供需失衡、人力成本上升等问题。国内卡车驾驶员招聘的年龄要求已从24-