讓谷歌“無人車之父”Sebastian Thrun都點贊的自動駕駛技術,是什么樣的?
就像老司機的操作一樣——又快又穩(wěn)。
例如,面對走到機動車道上的行人,靈活操作避讓,而不是小心翼翼地跟在后面:
懂得審時度勢,在繁忙的商業(yè)區(qū),看哪條道車流量比較少,就果斷變道:
遇上從側面突然沖出來的摩托,也能輕松避讓,不慌不忙:
沒錯,這是滴滴正在測試的最新自動駕駛系統(tǒng)。坐在駕駛座上的安全員,全程雙手離開方向盤。
上面還只是普通操作。
對于自動駕駛系統(tǒng)來說,更大的挑戰(zhàn)在于逆光、夜間、大型車輛密集等場景。
這些情況下,傳感器設備和自動駕駛系統(tǒng)往往會遭遇更為復雜的干擾。
那么滴滴的最新自動駕駛系統(tǒng)又表現(xiàn)如何?
占據(jù)鏡頭30%以上的大片光線,并不影響它判斷紅綠燈,依舊以正常速度繼續(xù)行駛:
夜間進行無保護左轉時,面對對向直行車輛,也會迅速判明情況,而不是一味等待:
路遇大車絲毫不懼,避讓后方來車后,立刻選擇變道超車:
甚至在連續(xù)5小時完全無人接管的情況下,從白天開到夜晚,也沒有發(fā)生什么事故。
一年前,滴滴自動駕駛在上海開放公眾測試時,還是個謹慎的新手司機。
如今,它已經變得更加游刃有余。
滴滴“老司機”,如何快速練成?
那么問題來了,滴滴的自動駕駛“新手司機”,在短短一年時間內,究竟是經歷了怎樣的修煉,才有了如今這樣更加接近人類司機的表現(xiàn)呢?
感知優(yōu)化
首先,還是要從感知技術的優(yōu)化說起。
不妨先以路遇大型車輛這個場景來舉例。
人類司機普遍有一個共識,開車上路,盡量避著大車走。其中一個重要原因是,大車自身的盲區(qū)多,也容易遮擋旁車的視線。
對于傳感器而言,這樣的挑戰(zhàn)同樣存在。
根據(jù)滴滴自動駕駛公司COO孟醒介紹,當RoboTaxi接近大車時,大車很可能會占滿傳感器的視野,導致傳感器判斷失真。
這種時候,來自攝像頭或者激光雷達的單一信號就不夠可靠了。滴滴的方案,就是將不同的傳感器信號進行組合:
在識別出大型車輛之后,不是單純依靠機器學習的方式去進行跟蹤,還要加入點云分割等技術,進一步判斷大車的邊界距離,增強自動駕駛系統(tǒng)對于大車邊界的理解。
另外一個對傳感器考驗不小的場景,是日落時分,司機們在路上經常遇見的逆光場景。
在某些情況下,夕陽的光暈甚至會占據(jù)整個攝像頭視野的30%以上。
意味著對比度低的情況下,有些人和物會在攝像頭里“隱身”。
此前,特斯拉頻頻在白色大卡車上栽跟頭,就可能與此有關。
為此,滴滴的工程師們在多傳感器融合方案的基礎上,還做了很多動態(tài)數(shù)據(jù)增強的工作,以確保在不同亮度條件下,都能準確識別和避讓行人、汽車,以及其他路面上的物體。比如在對比度、白平衡比較差的情況下,去放大、加亮一些比較重要的場景。
前文也說到,滴滴這一次連續(xù)5個小時的show,從白天一直開到了黑夜。
事實上,即使對于人類司機而言,夜間開車的體驗也與白天大相徑庭。
為了更自如地在夜幕中行駛,滴滴的自動駕駛系統(tǒng)也被專門訓練出了夜間模式。
一方面,是有針對性地收集夜間數(shù)據(jù),訓練專門的夜間模型——尤其對于攝像頭來說,夜晚采集到的數(shù)據(jù)與白天截然不同,能看到的人和物、能看清的距離、識別的角度都可能發(fā)生變化。
另一方面,同樣是多傳感器融合方案——融合3-4種平行的識別方式。并且,根據(jù)夜間交通參與者置信度的不同,工程師們也對不同識別方式的權重做了有針對性的調整。
值得一提的是,這樣的夜間模式,會根據(jù)時間和外界亮度的情況,自動開啟。
另外,針對視頻中沒有展示出來的天氣變化的影響,孟醒也做了補充說明。
具體而言,滴滴自動駕駛把天氣分為4檔:
第一檔,光照條件良好的普通天氣;
第二檔,稍微復雜的天氣情況,如小到中雨;
第三檔,大到暴雨、大風等場景;
第四檔,沙塵暴、臺風等極端天氣。
孟醒表示,絕大多數(shù)的天氣場景,如今滴滴自動駕駛系統(tǒng)都能覆蓋得不錯,這其中也引入了不少新的算法。
以大雨場景為例,滴滴引入了一種新的激光雷達信號處理方式:
利用激光雷達多次發(fā)射、多次回收信號,這樣回收的回波中就包含了不同的形態(tài)和相位信息。對這樣更豐富的信號進行處理,系統(tǒng)就能夠判斷出哪一些物體是可以穿透的,而哪一些又是不能穿透的。
至于沙塵暴、臺風天這樣不適宜出行的極端天氣,孟醒坦言,這對于當下的自動駕駛技術研發(fā)來說不是最重要的場景。
原因很簡單,想要常態(tài)化運營,可靠性是非常重要的。
基于這樣的前提,滴滴當前需要重點捕捉的,是那些發(fā)生概率較高、影響較大的出行場景。
行為決策
說完了感知方面的提升,在行為決策方面,滴滴自動駕駛系統(tǒng)又是怎么向人類老司機靠攏的呢?
首先,在被投喂了大量人類司機駕駛車輛數(shù)據(jù)之后,滴滴自動駕駛系統(tǒng)對于交通參與者行為的預測準確性,有了明顯的提升。
這也是為什么面對與其他車輛、行人的博弈,如今的滴滴“老司機”顯得更為自信。
孟醒談到,對于RoboTaxi而言,可靠性是最重要的,也就是說,車一定不能出事故。而“事故”不僅僅是指安全事故,也包括體驗上的事故,如車輛頻繁急剎,讓乘客覺得不舒服。
更進一步,還有效率層面的“事故”——自動駕駛車輛不能因為一個復雜的場景,一直卡死不動。
而說到可靠性,滴滴自動駕駛系統(tǒng)還有一項“絕招”,就是“安全模式”。
可以看到,在下面這樣一個幼兒園附近的場景下,道路兩旁臨時停放了許多等待接小朋友放學的車輛,同時還會有大量行人、電動車出現(xiàn)。
這些動態(tài)因素的變化、疊加,就對自動駕駛的預測、決策和規(guī)劃提出了更高的要求。
對此,滴滴自動駕駛系統(tǒng)配備了風險評估模式。
當風險指數(shù)(Risk Potential)上升時,安全模式就會被啟動,RoboTaxi就會以更謹慎的方式去駕駛車輛,提升安全系數(shù)。
滴滴“老司機”,如何快速迭代?
去年6月才剛剛面向公眾推出載人測試服務,短時間內又有了明顯的進步,滴滴的自動駕駛技術,進展不可謂不快。
但其實也并不出人意料。
畢竟滴滴自動駕駛是“富二代”。
自動駕駛技術上,滴滴具有獨特的優(yōu)勢——有目標,有路徑,有資源,還加上一點國內環(huán)境的條件。
首先,有目標。
相比于其他自動駕駛車企,滴滴從一開始就看到了自己的“終點”——RoboTaxi。
沒錯,并非像Waymo等公司一樣純技術驅動,而是從落地場景出發(fā),思考所需技術。
至于技術出來后如何運營?不用考慮。
滴滴的網約車平臺,已經提供了自動駕駛商業(yè)化落地的方式,例如,自動駕駛與有人駕駛同時派單,根據(jù)路況、天氣和路徑決定派單模式,同時為用戶提供服務等。
其次,相比于如Uber一類的網約車平臺,滴滴在自動駕駛上的技術路徑又更加明確。
例如,如何使用從網約車平臺采集的真實場景數(shù)據(jù)。
背靠滴滴平臺的自動駕駛,每天訂單數(shù)量平均達數(shù)千萬,加之司機的行駛軌跡和安裝在交通工具上的桔視設備,全年可以采集近1000億公里的真實場景數(shù)據(jù)。
憑借這些真實數(shù)據(jù)和仿真系統(tǒng)數(shù)據(jù),滴滴自動駕駛能形成經營、安全和技術三張地圖,可以在10秒內篩選出最具有測試價值的地點。
此外,滴滴還基于從桔視設備上采集的數(shù)據(jù),為網約車司機開發(fā)出了智能化駕駛安全系統(tǒng):
不僅能對車外的前向碰撞、前車急剎、車道偏離等場景及時預警,還能在司機進入疲勞狀態(tài)前,通過語音提醒司機注意行車通風、及時休息、避免疲勞駕駛,讓出行更安全。
這個名為“基于桔視的AIoT智能駕駛感知平臺”的項目,已經在今年4月10日,獲評吳文俊人工智能科技進步獎“企業(yè)技術創(chuàng)新工程項目”。
對于滴滴而言,目標和路徑都很明確,“無非是怎么執(zhí)行的問題”;但其他企業(yè),就不一定有這么明確的方向了。
除此之外,滴滴的自動駕駛資源,也確實豐富——人才、資金……都有足夠的底氣。
孟醒在采訪中表示,目前團隊已經超過500人,而支撐研發(fā)和技術迭代,資金也比較充裕。
加之國內也高度重視V2X(車聯(lián)網)技術的推進工作,各地都在建成車路協(xié)同自動駕駛的相關設備和道路,又為實現(xiàn)真正的自動駕駛,進一步創(chuàng)造了條件。
而在這次“5小時無接管”的視頻中,也包含了支持V2X的部分道路測試。
天時地利人和,滴滴都有了。
滴滴自動駕駛,下一步往哪開?
滴滴自動駕駛,自2016年組建團隊以來,已有5年研發(fā)歷史。
起步并非最早,發(fā)展速度卻絕對算是最快之一:
2019年8月,滴滴官宣將自動駕駛業(yè)務升級為子公司,運營和研發(fā)架構一應俱全;
2020年6月,RoboTaxi項目落地上海,正式開放公眾自動駕駛測試體驗;
2020年11月,滴滴與北京汽車集團合作的新一代L4自動駕駛車亮相;
同月,滴滴自動駕駛成為首家獲得上海三個測試區(qū)牌照企業(yè),總里程達530.57公里;
現(xiàn)在,滴滴又發(fā)布了全球首個5小時連續(xù)無監(jiān)管路測視頻,測試車輛在環(huán)境感知、行為決策、運動規(guī)劃與控制等方面的表現(xiàn),連“無人車之父”都給予了極高的評價……
所以,滴滴自動駕駛,下一步會往哪開?
據(jù)孟醒透露,在技術路徑上,滴滴自動駕駛將會經歷三個階段,包括性能測試、可靠性和落地。
在進行性能測試時,開發(fā)團隊會迅速搭建一個車輛模型,并用各種場景去挑戰(zhàn)它,理解它的性能邊界,即目前研究技術所能達到的最高性能。
接下來,就是提升自動駕駛系統(tǒng)的可靠性了,這里面的核心,是求穩(wěn)。只有靠真實數(shù)據(jù)的迭代,才能檢驗出系統(tǒng)的穩(wěn)定性來。
最后,才到量產落地的環(huán)節(jié)。
對于滴滴而言,這幾個階段會有重疊的部分,因此更多時候會并行進行,但目前的研究重心,仍然放在“可靠性”這一階段上。
而這一階段,也是滴滴最有信心與其他車企拉開差距的一環(huán)。
目前,滴滴尚未透露具體落地時間,表示商用化仍然取決于硬件成本、車企平臺、政策體系等因素,“還需要與行業(yè)一同合作實現(xiàn)”。
但能夠確定的是,滴滴自動駕駛技術研發(fā),未來將仍然聚焦于網約車場景。
至于滴滴是否會進軍自動駕駛卡車賽道,孟醒只表示:
目前,更多是在技術層面上保持關注。
在滴滴自動駕駛上一輪融資后,我們說滴滴手握中國最好的自動駕駛資源,起點和勢頭會有所不同。而且在中國搞自動駕駛,沒有人不羨慕滴滴。
而現(xiàn)在技術上的快速迭代和進展,也是對這種資源優(yōu)勢的最好印證。
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原文標題:無人車成功挑戰(zhàn)上海路況,連續(xù)5小時不接管,谷歌自動駕駛之父看了都打Call
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