當清晨的第一縷陽光灑遍城市的每個角落,無人駕駛汽車正安全便捷地穿梭其中,云端信號即刻通達,通勤之路不再擁堵,道路交通秩序井然,交通事故大大減少……這是若干年后的場景,也是著名汽車工程專家丁志彤智能汽車夢的一個縮影。
作為中國最頂尖的汽車工程師之一,丁志彤是我國專注于汽車動力總成系統(tǒng)設計與研發(fā)、自動駕駛技術與智能網(wǎng)聯(lián)車技術創(chuàng)新應用的權威科研專家。他擁有山東大學機械工程專業(yè)碩士學位,也是在大學期間他點燃了研究汽車的濃厚志趣,一直鉆研至今。目前,丁志彤就任于聯(lián)合汽車電子有限公司蘇州研發(fā)中心,長期主持梅賽德斯-奔馳、大眾汽車等知名車企的汽車動力總成系統(tǒng)、車身電子控制系統(tǒng)、智能網(wǎng)聯(lián)汽車集成系統(tǒng)的設計研發(fā)工作,通過不斷的技術攻關和創(chuàng)新研發(fā),幫助車企打造出集復雜環(huán)境感知、智能決策、協(xié)同控制于一體的標準化智能網(wǎng)聯(lián)汽車。在智能汽車未來科技創(chuàng)新的廣闊道路上,丁志彤一直保持著最前沿的姿態(tài)。
中國知名汽車工程師丁志彤
融合云技術,攻克新能源汽車電池監(jiān)控難題
近些年,新能源汽車持續(xù)火爆,使得新能源汽車電池組實時監(jiān)控與管理變得尤為重要。這是因為電池組是整個電動汽車的核心部件,其健康狀況直接影響著車輛的穩(wěn)定性、續(xù)航里程和使用壽命,高效的電池監(jiān)控技術可以對電池組運行數(shù)據(jù)的實時采集與可視化監(jiān)控,盡早發(fā)現(xiàn)故障并及時進行維護和修理,保證汽車用電環(huán)境的穩(wěn)定可靠,杜絕安全事故的發(fā)生。因此,眾多汽車工程領域科研工作者紛紛開展了關于新能源汽車電池監(jiān)控技術的研究,丁志彤就是其中的佼佼者。
“當前國內外最先進的研究成果主要以光學超精密檢測技術和卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(CNN)模型兩種監(jiān)控技術為主。其中,基于光學超精密檢測的電池組監(jiān)控方法主要利用高精度激光掃描技術對新能源汽車電池組的表面進行激光圖像處理,提取紋理特征以實現(xiàn)實時檢測與監(jiān)控;而基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(CNN)模型的電池組監(jiān)控方法則是構建一個多層特征的CNN網(wǎng)絡模型對故障位置進行診斷與分析。但在實際應用中,這兩種方法很容易出現(xiàn)大樣本數(shù)據(jù)陷入局部最小甚至不能訓練的情況,最終導致電池組監(jiān)控及故障診斷結果不精準?!倍≈就缡钦f。
為了解決現(xiàn)有電池組監(jiān)控技術的弊端和瓶頸,丁志彤沉下心來潛心鉆研關于新能源汽車電池組實時監(jiān)控技術的原創(chuàng)性、顛覆性創(chuàng)新,并提出一種基于云技術和回聲狀態(tài)網(wǎng)絡(ESN)融合的新型新能源汽車電池組在線監(jiān)控技術解決方案,由此設計研發(fā)出一款關于新能源汽車電池智能監(jiān)測管理的技術成果。在這項技術成果中,丁志彤運用云技術對電池組運行參數(shù)等數(shù)據(jù)進行感知、獲取、分析、加工、處理以及共享應用,使其能夠在短時間內快速搜集和處理海量復雜的數(shù)據(jù),提高數(shù)據(jù)處理效率。在保障數(shù)據(jù)可靠性和高效性的基礎上,丁志彤構建了基于KF(卡爾曼濾波)算法的ESN模型用于電池組故障在線估計,可以有效地篩選出由于受到干擾而導致數(shù)據(jù)超出的極限值,從而避免了對正常狀態(tài)的誤判,大大提高了電池組實時監(jiān)控精度。至此,丁志彤徹底解決了新能源汽車電池組的實時監(jiān)控管理難題以及運行安全隱患問題,實現(xiàn)了技術上從0到1的全新突破,為我國新能源汽車的發(fā)展與普及做出了重要的科研貢獻。
工作中的丁志彤
布局IVC車輛域云控系統(tǒng),探索車-路-云的深度融合
隨著汽車智能化技術的快速發(fā)展,智能化-網(wǎng)聯(lián)化融合的發(fā)展方向已得到更多認可,包括美國《智能交通系統(tǒng)戰(zhàn)略規(guī)劃2020—2025》、歐盟《網(wǎng)聯(lián)自動駕駛路線圖》、我國《智能汽車創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略》、《智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術路線圖》等在內的國內外重要文件,對基于網(wǎng)聯(lián)協(xié)同賦能智能駕駛提供了前瞻指導。在這樣的大趨勢下,丁志彤早早布局智能網(wǎng)聯(lián)汽車車輛域控制系統(tǒng)及相關技術方法的研究,面向未來ICV技術發(fā)展,探索實現(xiàn)車輛、道路、云端的深度融合與系統(tǒng)重構。
據(jù)丁志彤介紹,智能網(wǎng)聯(lián)汽車(intelligent and connected vehicle,ICV)是一種融合通信與網(wǎng)絡技術,具備環(huán)境感知、智能決策、協(xié)同控制等功能,實現(xiàn)安全、高效、舒適、節(jié)能的智能駕駛技術。隨著智能駕駛等級由低至高、應用場景由簡單變復雜、控制對象由單車變?yōu)槎嘬?#xff0c;新的挑戰(zhàn)不斷出現(xiàn),而相關技術也不斷更新迭代。
近年來,國內外不少研究者已經(jīng)開始關注車-路-云融合,相關研究包含面向信息服務的系統(tǒng)架構、計算分層架構、云與邊緣控制器的切換方法等,然而相關研究較少涉及面向復雜交通場景的感知、決策、控制融合及車路云一體化,難以進一步發(fā)展能夠支撐更多功能與應用場景的ICV架構。而丁志彤率先提出了IVC車輛域云控概念,融合人、車、路、云多元素,基于融合感知、決策與控制的方法提升提升汽車智能化水平與自動駕駛能力,為駕駛者提供智能便捷、安全舒適的行車服務,助推汽車產業(yè)向網(wǎng)聯(lián)化、智能化升級,并獲得業(yè)界乃至全社會的持續(xù)贊譽和廣泛關注。
深耕技術創(chuàng)新,持續(xù)攀登科研高峰
作為國內汽車工程科研領域的杰出人才,丁志彤的科研成就還不止于此,他以行業(yè)需求為導向、現(xiàn)有技術瓶頸為突破口,自主研發(fā)出多項極具技術突破性和顛覆性的科研成果,解決了新能源汽車電機控制管理、自動駕駛車輛熱管理等諸多汽車工程領域科研難題,填補了我國智能汽車技術領域的研究空白,為我國汽車產業(yè)的智能化和網(wǎng)聯(lián)化發(fā)展奠定了堅實的技術基礎。
面對未來的發(fā)展,丁志彤表示未來將繼續(xù)開展汽車工程領域的技術攻關工作,在推進汽車智造技術優(yōu)化升級、引領汽車產業(yè)高質量發(fā)展的科研道路上獲得更大的突破。攀登科研高峰注定不會是一片坦途,也需要更多的科研工作者前赴后繼的加入其中,期待如丁志彤這樣的領軍人才越來越多,勇攀高峰、敢為人先的創(chuàng)新精神,努力實現(xiàn)更多“從0到1”的突破,不斷向科學技術廣度和深度進軍,讓更多的“中國制造”走進世界舞臺。
相關稿件