在本次技術沙龍中,來自百度自動駕駛事業部資深架構師-楊凡老師帶了關于Apollo 3.0量產園區自動駕駛解決方案。
這里,我們將整理后的視頻資料及內容分享給大家,沒能到達現場的開發者可以通過視頻和PPT資料來詳細了解課程內容。
演講概要:
Apollo Pilot 量產園區解決方案——安全保障體系、人機交互方案、量產工具組件、高效運營方案。
Apollo3.0 量產園區自動駕駛解決方案
1從實驗室走向量產
從實驗室走向量產需要解決哪些問題?Apollo 2.5實現了限定區域高速場景的自動駕駛,但是在量產上還是會有很多問題,比如需要保證各種車輛的一致性,也需要傳感器有精確的標定,也需要考慮上路行使之后的方案,比如車隊管理、人機交互,還有各種各樣的場景需要同步,雖然幾率很小,但這是達到量產的必要條件。
首先是安全。 安全是 Apollo3.0 在量產園區自動駕駛方案里面主要的需求。不管是 Apollo 發布還是在日常工作中,安全都是最核心的事情,Apollo 大量直接或間接的工作都是安全。其中,百度最關注的就是從整體設計上的安全。因此,Apollo 做出了一個獨立的物理隔離的安全功能,另外還提供了網絡安全、所有的驗證安全,以及對行使過程中的安全和運營進行多方面的考慮。
智能:Apollo 完成量產是為了和市場合作,真正把它做成一個產品。所以,它是足夠智能的,能夠解決它在路上所有實際應用需求的工況,并要有實際的可應用價值,還需要與人有足夠多的互動。
量產:要做第一輛車很簡單,因為其具有獨特性,只要用最好的儀器和設施就可以,如果出現問題,可以隨時用最好的科研儀器進行調整。但是如果涉及到量產方面,就會出現常說到的“召回”的概念。但事實上,如果真正有問題了,特別是在很多產業通用化的前提下,平臺實現一次召回可能是幾十萬輛車,這是非常巨大且不可能承受的成本。所以在量產上,需要防患于未然,在量產設計之前要把方案和可行性做到切實,并且在生產過程中讓每一個工人使用有效的方式來簡潔明確地生產到位。這是與實驗室的不同。
經濟:它的價格必須要降到足夠便宜。關注 Apollo 的朋友應該知道,Apollo 自動駕駛參考線控車輛和參考硬件前期價格比較高昂,即便是 to B 的消費者都不見得能承擔得起這樣一款產品。
如今,Apollo 推出兩款產品(一個是 MiniBus-自動接駁小巴阿波龍,一個是新石器 AX1-L4級無人物流微型車),這兩款都可以完成量產,這對于 Apollo 來說是一個突破,實現則需要滲透到方方面面。同樣在設計階段要考慮合理的成本,還要有高能力的配合,然后在具體供貨階段要考慮這些供貨必須是市場上穩定的,這才是一個穩定有保障的解決方案。
Apollo落實了上圖的五大系統。首先設計出了完整的自動駕駛套件,接著提供了安全保障體系,也同時提供了人機交互完整的解決方案,之后為量產提供量產工具組件,之后提供了整個生命周期完整解決方案。這是為量產車輛量身打造的“一站式解決方案”,能夠使與跟我們合作的車廠合作伙伴,在使用了Apollo自動駕駛套件后就可以一步到位生產出產品,生產出解決方案。
2量產園區自動駕駛方案
Apollo量產方案是如何產生的?首先要對需求場景做定義。基于對自動駕駛發展進程的理解,和對整個園區場景的分析,Apollo 發現了量產自動駕駛方案基于園區更多的需求,并根據園區的實際情況定義出園區的自動駕駛 ODD。
除了解決日常應用需求的入主車位,站點停靠,路口行駛,ODD 還需要解決各種突發情況:比如異常天氣和異常障礙物的參與。這些都在設計范圍之內。根據優先級,Apollo 在正常保障設想的自動駕駛情況下,會更好地提升用戶體驗,并結合安全系統來為用戶提供最后一道安全保障。
經過以上設計分析,就可以去找合適的車輛平臺。車輛平臺需要經過Apollo車輛認證,在有明確的標準情況下,能夠很容易了解我們的需求,具有定制化車輛的能力。
由上圖量產園區自動駕駛方案的自動駕駛套件設計中我們可以看出:最底層是車輛,上面一層是傳感器硬件和計算硬件。Apollo 在這兩款自動駕駛套件里面設計了套件上所有的組合,也即符合安全方面,提供量產、智能,并且要有經濟效益。
自動駕駛套件包括結合車型的硬件方案和軟件方案。在安全保障體系中,Apollo 對網絡安全、功能安全、驗證與測試及風險應對機制等方面進行了全面升級,為自動駕駛量產打造了全生命周期保護。除此之外,Apollo 還提供了智能人機交互方案,為優質和安全的用戶體驗保駕護航。量產工具組件可以將以往需要工程師實施的高精工作讓產線工人大批量高可靠地完成。
載人方案套件:MiniBus-自動接駁小巴自動駕駛套件提供了前視雙目攝像頭,即深度圖像、2D 視覺圖像,并通過車周的5個攝像頭完成了環視,形成了360度全覆蓋。其周圍一圈還裝有3個激光雷達,并實現了16個聲波雷達的完全覆蓋。另外,車前還配備有一個加強的毫米波雷達。每個傳感器有其自己的適應能力,因此是四層感知系統冗余。智能定位系統使用的是 GNSS SINS RTK 組合。雷達系統提供了四層冗余定位能力。計算單元有主備份功能機和備份功能機。
載物方案套件:Apollo 追求高質量、低成本。主控是激光雷達,包含有識別紅綠燈的雙攝像頭和定位功能。Apollo 提供的基于攝像頭和 V2X 的雙冗余,用來識別紅綠
在軟件方面,我們會在基礎的Apollo邏輯之上,加強我們的能力。LITE算法是在小車里面打磨出來的,我們在小車里面完成了從idea到量產的情況,其中需要許多的調優。
3安全保障體系
我們在車上提供的是安全網端以及基于多部件的多層網絡體系,所以在設計階段把網絡安全能力放在多層冗余的防護體系。
功能安全:為避免共因失效,Apollo 采用了物理隔離。多傳感器融合互補,自動駕駛計算單元和車輛線控冗余設計,以及自動駕駛系統狀態監控和異常防護。其中,車輛剎車系統是 Apollo 定制化研發出來專門用在自動駕駛上的線控能力。
風險應對機制:由于路面的不確定性較大,因此在量產環節 Apollo 設計了多層接管體系,接管是最后一環同時也是最重要的一環。Apollo 還有一個安全停車策略和 OTA 升級,即車在行駛過程中出現任何問題, Apollo 都會將數據采集回數據中心,實時解決該問題,修改 Test 后再 OTA 到所有的車上去,這樣就相當于所有車和百度大腦一起優化。黑匣子是一個獨立設備,以保證其數據的有效性。
4
智能人機交互方案
阿波龍的特點是有足夠大的載人量,可以完成園區里接駁,由于續航性能比較優秀,可以完成日常運輸,并且有語音識別的交互體驗,可以完成全流程的服務。阿波龍接下來可以在所有的主要城市完成完善服務體驗,目前已經在很多地方已經率先實現了落地運營。
我們前面談到了一些基礎的部分,現在來了解一下更智能的部分。由于自動駕駛車輛沒有配備傳統汽車的油門、剎車和方向盤,所以駕駛員完全可以有全新的體驗空間。
車內乘客人機交互方案:Apollo 為全球首款 L4級量產自動駕駛巴士-阿波龍準備了語音交互、人臉識別、地圖導航和娛樂體系,讓用戶能擁有更好的駕駛體驗。
車外行人人機交互方案:在 AX1-新石器物流小車里,我們可以感受到全新的人機交互體驗。小車載有“人車交互屏”,可以完成聲光預警、碰撞預防和視覺提示的智能能力。
5高效運營方案
生產量產車需要巨大的工作量,需要更多的人手來參與。現在Apollo通過一些平板輔助的生產線設備,通過流程,比如標準件,讓普通人也能操作設備。具體方法是先線下配置工位,然后初裝驗證工具,裝好車以后到標定外場做場外標定,接著用傳感器標定工作做場內標定。最后把所有的車傳感器和新的單元都輸入到管理系統里,形成整個車輛的生命周期預期里完整運營。
同時,自動駕駛套件必須和地圖同時完成管理和升級,這將是非常大的工作量。在自動駕駛車輛行駛過程中,Apollo 需要監控每輛車的狀態,并完成車輛的智能管理和遠程控制,同時還需要在站點完成合適的規劃和設定,對多媒體系統進行管理,最終把以上信息開放給 Apollo 合作伙伴。同樣每一位加入 Apollo 的生態合作伙伴,都可以完成起特殊的個性化定制。
Apollo已經開放了車隊管理平臺,把車和人及整個平臺完整的聯合在一起,通過這樣的步驟,在原來四層的自動駕駛層次上,又提供了交鑰匙的自動駕駛解決方案。
這兩款車是 Apollo 在同一個周期對兩種不同對車型完成了不同的探索。Apollo 與金龍客車合作的“阿波龍”搭載了 MiniBus-自動接駁小巴方案,該方案主要面向4至6米,甚至擴展到8米到車型。新石器 AX1-L4級無人駕駛微型物流車則是低成本的 MicroCar 方案,主要是解決2米以內的車型問題,新石器這款小車不載人,以純無人車的形式運行。
今年我們在量產上面做了第一步園區場景的探索,明年我們會在限定區域完成量產的探索,在2020年,我們將會在城市道路上面來實現真正的簡單道路的探索。慢速并不意味著簡單,在慢速的場景下交通參與者的行為更加多樣,會給 Apollo 的預測提供更多挑戰,所以需要 Apollo 開放新架構,用足夠的角度來探索不同的系統。
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原文標題:技術沙龍 | Apollo 3.0量產園區自動駕駛解決方案
文章出處:【微信號:Apollo_Developers,微信公眾號:Apollo開發者社區】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
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