專訪中國杰出汽車工程師丁志彤:突破核心技術,攀登科研高峰
(文/宋銘)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設計與研發、自動駕駛技術與智能網聯車技術創新應用的權威科研專家。他擁有山東大學機械工程專業碩士學位,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,丁志彤就任于聯合汽車電子有限公司蘇州研發中心,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、車身電子控制系統、智能網聯汽車集成系統的設計研發工作,通過不斷的技術攻關和創新研發,幫助車企打造出集復雜環境感知、智能決策、協同控制于一體的標準化智能網聯汽車。在智能汽車未來科技創新的廣闊道路上,丁志彤一直保持著最前沿的姿態。
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控難題
近些年,新能源汽車持續火爆,使得新能源汽車電池組實時監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定性、續航里程和使用壽命,高效的電池監控技術可以對電池組運行數據的實時采集與可視化監控,盡早發現故障并及時進行維護和修理,保證汽車用電環境的穩定可靠,杜絕安全事故的發生。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網絡(CNN)模型兩種監控技術為主。其中,基于光學超精密檢測的電池組監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實時檢測與監控;而基于卷積神經網絡(CNN)模型的電池組監控方法則是構建一個多層特征的CNN網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大樣本數據陷入局部最小甚至不能訓練的情況,最終導致電池組監控及故障診斷結果不精準。”丁志彤如是說。
為了解決現有電池組監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控技術的原創性、顛覆性創新,并提出一種基于云技術和回聲狀態網絡(ESN)融合的新型新能源汽車電池組在線監控技術解決方案,由此設計研發出一款關于新能源汽車電池智能監測管理的技術成果。在這項技術成果中,丁志彤運用云技術對電池組運行參數等數據進行感知、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據,提高數據處理效率。在保障數據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據超出的極限值,從而避免了對正常狀態的誤判,大大提高了電池組實時監控精度。至此,丁志彤徹底解決了新能源汽車電池組的實時監控管理難題以及運行安全隱患問題,實現了技術上從0到1的全新突破,為我國新能源汽車的發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,探索車-路-云的深度融合
隨著汽車智能化技術的快速發展,智能化-網聯化融合的發展方向已得到更多認可,包括美國《智能交通系統戰略規劃2020—2025》、歐盟《網聯自動駕駛路線圖》、我國《智能汽車創新發展戰略》、《智能網聯汽車技術路線圖》等在內的國內外重要文件,對基于網聯協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聯汽車車輛域控制系統及相關技術方法的研究,面向未來ICV技術發展,探索實現車輛、道路、云端的深度融合與系統重構。
據丁志彤介紹,智能網聯汽車(intelligent and connected vehicle,ICV)是一種融合通信與網絡技術,具備環境感知、智能決策、協同控制等功能,實現安全、高效、舒適、節能的智能駕駛技術。隨著智能駕駛等級由低至高、應用場景由簡單變復雜、控制對象由單車變為多車,新的挑戰不斷出現,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開始關注車-路-云融合,相關研究包含面向信息服務的系統架構、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,助推汽車產業向網聯化、智能化升級,并獲得業界乃至全社會的持續贊譽和廣泛關注。
深耕技術創新,持續攀登科研高峰
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,他以行業需求為導向、現有技術瓶頸為突破口,自主研發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,為我國汽車產業的智能化和網聯化發展奠定了堅實的技術基礎。
面對未來的發展,丁志彤表示未來將繼續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化升級、引領汽車產業高質量發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、敢為人先的創新精神,努力實現更多“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。