全球首台有全路况清扫、智能路径规划能力的AI扫地车亮相长沙橘子洲公园
2018年4月24日，长沙——环卫工程机械行业龙头企业中联重科环境产业公司(中联环境)携手酷哇机器人(COWAROBOT)共同发布了全球首台具备全路况清扫、智能路径规划的无人驾驶扫地车，并展示了道路清扫的实测效果。来自工程机械、环卫、投资机构和媒体的数百名嘉宾，到场见证了该产品的重大发布。双方共同宣布，今年内这款无人驾驶扫地车将率先于长沙、芜湖、合肥、上海等地进行商业化落地，四城居民将能亲眼目睹和感受到黑科技对日常生活的改变。
在城市交通智能化的新时代，进一步提升道路清扫作业效率是大势所趋。中联环境和酷哇机器人携手将人工智能技术和产品前沿创新，首次应用到城市环卫的具体场景，不仅具有千亿规模市场的商业价值，更具有加速实现“美丽中国”的社会价值。
中联环境首席专家、总工程师肖庆麟表示：“低速场景的无人驾驶看起来比通勤场景的无人驾驶简单，但实际上技术挑战并不少。我们经过多方甄选和技术方案考核，最终选择跟有产品化经验的酷哇开展合作。酷哇对环卫行业的理解很深，这在很大程度上加速了双方的互信和配合，有助于这款无人扫地车的商用化落地和推广。”
无人驾驶扫 地 车缓解三大行业痛点
随着经济结构调整和城市化的快速发展，道路清扫保洁面积激增。根据《2015年中国城乡建设统计年鉴》，到2020年中国环卫服务总体市场规模将接近1700亿元，复合增长率达6.8%，其中道路清扫保洁服务规模为1266亿元。
虽然这是一个千亿规模的市场，但面临三个明显挑战，一是道路清扫的单位成本不断提高;二是环卫从业者年龄老化，而年轻人由于收入低、工况差、强度高等原因而不愿意从事这一行业;三是目前因为人力短缺，即使环卫设备机械化程度较高的大城市，大部分道路也只能实现一天一扫，甚至几天一扫。
痛点怎么破?答案是从机械化清扫到无人驾驶的机械化清扫。2015年，我国城市平均机械化清扫率为55%，县城机械化清扫率为43%。目前，我国只有北京、上海等一线城市和沿海发达城市的机械化清扫率达到70%左右。在此之前，为了治理大气污染，中央先后出台了《重点区域大气污染防治十二五规划》、《国务院关于印发大气污染防治行动计划的通知》、《京津冀及周边地区落实大气污染防治行动计划实施细则》等多个文件，均提出大力提高道路机械化清扫率，并明确规划了“力争到2015年一般控制区城市建成区主要车行道机扫率达到70%以上，重点区域控制在90%以上“的目标。结合人力老化、劳动力缺口的现实看，要实现从55%到70%，以及重点区域70%到90%的机械化目标，无人驾驶的机械化清扫是最有效的解决方案。
先进国家的经验也证明了这一逻辑。美国城市的道路清扫基本实现了完全机械化，环卫工人和环卫机械装备数量基本比例大致为2:1，劳动力成本仅占整体运营成本的三分之一左右，显著低于我国的环卫行业劳动力成本比例。同时，实现无人驾驶的机械化清扫后，使用同样数量的环卫机械城市道路最多可以做到一天三扫，作业效率将会显著提升。
不 能全路况清扫的 不叫无人扫地车
环卫领域的研究证明，大多数道路上的碎屑都分布在道路靠近路肩的60厘米区域内，其中包括影响空气质量和水质的道路垃圾和颗粒物，如果不及时加以清扫，就会形成PM10和PM2.5。
所以在COWAROBOT的创始人兼CEO何弢看来，不能全路况清扫、不会智能规划路线的，就不能算是人工智能扫地车，更不能帮助城市环卫部门提高道路清扫效率、降低运营成本、改善城市居民的生活质量。
道路清扫场景下的无人驾驶和通勤场景下的无人驾驶有许多不同。其一，为了保证清扫效果，行驶速度不求快，但求全覆盖;其二，处理的路面情况复杂，有坑洼、井盖、边渠、静态障碍物，并要扫干净路肩等重点区域;其三，非高速路的城市道路两侧多半有行道树和绿化树遮挡，对定位的挑战比较大;其四，待清扫路面的遮盖物较多，树叶、垃圾、冰雪等，会对路面标识有一定遮盖。
由于上述差异，让通勤场景下的无人驾驶技术对探测距离的要求较高，而远距离激光传感器和海量数据处理能力就意味着高成本。而低速场景下需要瞬间探测的范围较小，而且高强度作业的时间段多半在夜间，车流和人流量都较少，所以整体成本更低，更容易商业化落地。
扫地车需要更强的自适应环境能力。COWAROBOT就通过融合激光雷达、h毫米波雷达、摄像头、超声波雷达等多种传感器组合，来全时侦测障碍物，还配合一整套稳健的底盘运动执行策略来跨越或绕过障碍。
不能自主规划路线的不叫AI扫地车
中联环境和COWAROBOT联合发布的这款无人驾驶扫地车，更聪明的特点是能自主规划线路。
用专业的话来说，就是这台车能真正实现全自动自主完成指定区域的清扫任务，包括复杂路径的自主行走;区域内完成清扫任务前提下的路径自主规划;特定清扫模式的自主选择;自动触发或关闭“清扫”指令;自动回位到指定的区域，并且可远程监控。
用大白话来说，就是能不能完成人类老板交给它的任务：在指定时间内，在扫干净的前提下，尽可能多扫点城区道路，并且还会自己根据道路交通状况、人口居住密度来调整行进路线(不是固定路线)，当完成清扫任务后，还能自动关闭清扫功能以节约能源和水，自己找到回车库的路，当然还得带上防火防盗的远程监控。
看起来很简单的功能，背后是复杂的人工智能模型、算法和大数据。COWAROBOT做了三个关键技术创新来实现上述功能，整合为一套CO-MOVEPRO系统。
首先是建立了一套生活场景智能感知系统，对动态场景中的视觉以及几何特征物体进行提取和分类，进而对这些特征进行语义化标注和结构化表达，然后对时序变化的结构化数据进行分析，以及进一步的事件和行为意图的建模分析，从而实现对动态场景的语义理解和分析。通俗的理解，就是可以让CO-MOVEPRO系统具有和人类似的视觉感知能力，能够对动态场景进行感知、理解和分析。
其次是创建了一套无人驾驶的决策规划系统，CO-MOVEPRO系统能感知并预测周边物体的运动轨迹，结合当天的清扫最佳路线和实时位置，能自主做出最合理的决策和控制。这套系统包括——行为决策，在宏观上决定了无人车如何行驶，如在遇到障碍物的等待、避让，以及在路口和其他车辆的交互通过等，特别的，CO-MOVEPRO系统能够根据场景理解规划调整清扫行为(包括清扫路径和清扫模式);动作规划，解决的是具体的动作规划问题，如在狭小区域内两点之间如何行驶的问题，车的路径点、速度、朝向、加速度等;运动控制，具体解决无人车的运动学和动力学模型。
其三是创造了特征驱动全局的定位系统，这让CO-MOVEPRO系统能基于视觉以及激光雷达传感感知并识别周围的环境特征，并融合IMU、GPS等信息，通过关联环境特征来确定自己在全局地图中的实时位姿，再用深度强化学习和神经网络来建立实时导航系统。这也是为何CO-MOVEPRO系统能基本无需标注好的地图指引，仅仅依靠环境照片的图像和点云信息识别，就能定位和导航，还能智能动态调整清扫路线的原因。
依托中联环境在环卫行业的深厚积累，COWAROBOT结合自身在无人驾驶领域的技术优势，携手打造的这款无人驾驶扫地车，不仅能显著提升城市道路机械化清扫率，更有助于实现“美丽中国”的宏大目标。环卫行业从机械化到自动化、智能化，不仅能改善环卫工人的工作状况、提升效率，让更多从业者能将精力投入到更关键和更高附加值的工作中，还能以科技创新降低城市道路清扫成本，让城市居民体验到更美好的生活。
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关于中联环境
中联重科环境产业公司是中联重科旗下从事城市保洁固废清运、餐厨垃圾资源化处理、除冰雪与道路维护、污水(泥)渗滤液处理、建筑垃圾资源化处理等技术、装备研发、制造和营销的事业部。目前是国内最大的环卫、环保装备制造商，市场份额占70%以上，未来将发展成为全球最大的集研发、生产、运营为一体的环境产业装备制造商和运营商。主要产品有：扫地车系列、洗扫车系列、清洗车系列、垃圾车系列、除雪车系列、市政园林设备、垃圾压缩站成套设备、垃圾填埋场成套设备、餐厨垃圾收运及资源化处理、建筑垃圾处理装备系统，共10大类近180个型号。通过多年来科研技术的沉淀和积累，公司造就了一批专家级研发团队，研发能力位于中国同行前列。公司拥有完善的营销服务系统。遍布全国的9大运营中心均设立了技术服务站和配件供应中心，配备专业的营销、服务人员，通过网络同步技术支持和远程服务监控，实现“专家级的营销和服务”。
关于酷哇机器人
酷哇机器人(COWAROBOT)是国内无人驾驶领域的新锐企业，专注于低速动态场景下无人驾驶技术;公司服务于行业龙头，专注在垂直行业场景，用移动AI赋能行业。核心团队成员均来自于CMU、上海交大、百度等，创始人何弢曾师从机器人大师HiroseShigeo，是特征驱动全局定位理论的提出者，资深无人驾驶技术专家;首席科学家为国际人工智能先驱，ETH人工智能实验室原主任RolfPfeifer;并且，公司得到CMU的战略支持，双方在无人驾驶的感知算法上展开联合研发。酷哇机器人自主研发的低速无人驾驶系统CO-MOVEPRO已经成功应用并布局于智慧环卫、物流等行业。目前与中联环境等多家环卫龙头合作，是首个实现无人路扫车真正产品化和商业化的企业;与埃夫特机器人等多家国内物流、工业机器人行业龙头合作并开发无人物流车。
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