受疫情影響,“禁足”也成為自動駕駛車輛在這段時(shí)期的寫照。
盡管實(shí)地路測受阻,但得益于自動駕駛仿真平臺,線上的虛擬仿真路測仍舊得以開展。
所謂的自動駕駛仿真,就是指通過傳感器仿真、車輛動力學(xué)仿真、高級圖形處理、交通流仿真、數(shù)字仿真、道路建模等技術(shù)模擬路測環(huán)境,并添加算法,從而搭建相對真實(shí)的駕駛場景來完成自動駕駛汽車路測工作的一種形式。
據(jù)雷鋒網(wǎng)了解,Waymo、騰訊將其視為頭等大事;AutoX、Pony.ai、文遠(yuǎn)知行等自動駕駛初創(chuàng)公司也在自主研發(fā)仿真環(huán)境;業(yè)內(nèi)也逐漸培育了51VR等開源式的第三方自動駕駛仿真平臺。
而后,華為也加入了這個隊(duì)伍之中。
2019年4月上海車展上,華為自動駕駛云服務(wù)Octopus首次展出,仿真測試就屬于其中一項(xiàng)服務(wù)能力。2020年1月9日,華為自動駕駛云服務(wù)首次在長沙湘江新區(qū)落地。
虛擬仿真路測成剛需
在高級自動駕駛車輛的開發(fā)過程中,無論是車輛系統(tǒng)的復(fù)雜程度、還是使用環(huán)境的復(fù)雜程度都在急劇增加。因此需要“喂”給自動駕駛車輛足夠多的數(shù)據(jù),才能保證車輛在實(shí)際上路過程中的安全。
但自動駕駛的實(shí)地路測是一件漫無盡頭的事情。行業(yè)內(nèi)普遍預(yù)測,為了保證自動駕駛技術(shù)安全可靠,自動駕駛玩家需要110億英里的測試數(shù)據(jù)來對自動駕駛系統(tǒng)不斷優(yōu)化升級。
如果按照100輛自動駕駛汽車,每天24小時(shí)不停歇路測,平均時(shí)速25英里(40公里)每小時(shí)來計(jì)算,需要500多年的時(shí)間才能完成目標(biāo)里程,期間所耗費(fèi)的成本更是不可估計(jì)。
此外,自動駕駛汽車可能還要應(yīng)對暴雪、暴雨、臺風(fēng)、強(qiáng)光照等極端場景。但在自然環(huán)境中,這些場景發(fā)生的情況有限并且大多危險(xiǎn)。因此僅依靠實(shí)地路測,不僅效率低而且成本巨大,很難滿足自動駕駛車輛的要求。
而自動駕駛仿真測試平臺的出現(xiàn),很好地補(bǔ)足了傳統(tǒng)實(shí)地路測的不足,成為自動駕駛企業(yè)的剛性需求。據(jù)推算,未來5年仿真軟件與測試的國際市場總規(guī)模約在百億美元左右。
華為入局自動駕駛仿真市場
盡管在汽車領(lǐng)域是后來者,但華為在自動駕駛云服務(wù)賦能上有著自己的邏輯。
華為認(rèn)為,自動駕駛的快速開發(fā)上市及功能迭代,將是車企在未來智能網(wǎng)聯(lián)競爭中率先贏得市場的關(guān)鍵,但在這個過程中,自動駕駛的開發(fā)者面臨的挑戰(zhàn)也十分明顯。
一是如何快速獲取自動駕駛車輛產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)并且高效處理?一輛自動駕駛測試車1小時(shí)產(chǎn)生約8TB數(shù)據(jù),一天8小時(shí)就會有64TB的數(shù)據(jù)。一個月按22天工作日則產(chǎn)生約1.3PB /月的數(shù)據(jù),但其中有效數(shù)據(jù)僅為0.05%,同時(shí)還有80萬張/車/天圖片有待人工標(biāo)識。
二是訓(xùn)練和仿真需要AI算法和超強(qiáng)算力的加持。單車預(yù)計(jì)需累積里程100+億公里,300GPU/2天模型訓(xùn)練,仿真測試則每天需處理100萬公里。
三是仿真層面不僅需要大量場景支持在線仿真,同時(shí)也需要有以實(shí)車為主的決策規(guī)劃仿真系統(tǒng)。
因此,如果要解決虛擬仿真問題,海量數(shù)據(jù)的處理是必須邁過的一道坎。
那華為自動駕駛云服務(wù)這把利刃,能夠亮出什么樣的鋒芒?
誠如所見,華為的自動駕駛云服務(wù)Octopus形為八爪魚,服務(wù)覆蓋自動駕駛數(shù)據(jù)、模型、訓(xùn)練、仿真、標(biāo)注等全生命周期業(yè)務(wù),向開發(fā)者提供包括數(shù)據(jù)服務(wù)、訓(xùn)練服務(wù)、仿真服務(wù)在內(nèi)的3大服務(wù)。
在上述的三大服務(wù)之下,華為的自動駕駛云服務(wù)“八爪魚”能為企業(yè)用戶提供以下核心能力:
處理海量數(shù)據(jù),自動化挖掘及標(biāo)注,能夠節(jié)省70%以上的人力成本;
軟硬件加速,平臺提供華為自研升騰910 AI芯片和MindSpore AI框架能大幅提升訓(xùn)練及仿真效率;
豐富的仿真場景,高并發(fā)實(shí)例處理能力:通過集成場景設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)驅(qū)動的方法,合計(jì)提供超過1萬個仿真場景;系統(tǒng)每日虛擬測試?yán)锍炭沙^500萬公里,支持3000個實(shí)例并發(fā)測試;
云管端芯協(xié)同,車云無縫對接:Octopus天然支持無縫對接MDC(移動數(shù)據(jù)中心)等車端硬件平臺和ADAS系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)車云協(xié)同;
可見,華為的自動駕駛仿真能力并非單獨(dú)出現(xiàn),而是作為一種服務(wù)和能力集成在華為自動駕駛云服務(wù)之中。
仿真能力只是其數(shù)據(jù)閉環(huán)中的一個節(jié)點(diǎn),這個節(jié)點(diǎn)只有與其他環(huán)節(jié)合作才能發(fā)揮出最大的組合優(yōu)勢。
也就是說,華為意在讓自動駕駛云服務(wù)與智能駕駛計(jì)算平臺MDC、智能駕駛OS一起,發(fā)揮華為云+AI優(yōu)勢,組成車云協(xié)同的MDC智能駕駛平臺,開放合作促進(jìn)智能駕駛快速發(fā)展。
華為還表示,未來會將高精地圖、5G及V2X技術(shù)等能力集成到“八爪魚”中去,攜手更多的車企和開發(fā)者加速智能駕駛商用落地。
“不造車,聚焦ICT技術(shù),成為面向智能網(wǎng)聯(lián)汽車的增量部件供應(yīng)商”,是當(dāng)初華為進(jìn)軍汽車領(lǐng)域時(shí)的定位。
無論是近日獲得ISO 26262功能安全管理認(rèn)證證書的華為MDC智能駕駛計(jì)算平臺,還是位于智能汽車業(yè)務(wù)戰(zhàn)略金字塔頂端的自動駕駛云服務(wù),都可見,在智能汽車領(lǐng)域,華為的“醉翁之意”并非是成為自動駕駛開發(fā)者,而是開發(fā)者手中的那枚利器。
賽道玩家的交鋒
華為的入局,大概率會和早先入局的玩家迎頭撞上。
在已經(jīng)入局的玩家中,Waymo的自動駕駛模擬系統(tǒng)Carcraft是較為神秘的那一個,但Carcraft的腳步從未停止。
Waymo的自動駕駛車輛在實(shí)地路測時(shí)遇到的許多情況可以直接在Carcraft中進(jìn)行模糊化,程序員可以將多種情況進(jìn)行疊加創(chuàng)造出各種極端情況,而在模擬器中得到的數(shù)據(jù)又可以反饋給現(xiàn)實(shí)世界的測試車。
得益于這樣的數(shù)據(jù)閉環(huán),前段時(shí)間谷歌宣布, Waymo自主研發(fā)的仿真測試軟件Carcraft已模擬了100億英里的道路場景,且支持Waymo車型進(jìn)行大規(guī)模測試。
此外,2019年末, Waymo 還收購英國仿真技術(shù)公司Latent Logic,后者開發(fā)的AI技術(shù)能夠通過“模仿學(xué)習(xí)”來構(gòu)建逼真的人類駕駛行,幫助Waymo實(shí)現(xiàn)更加貼近現(xiàn)實(shí)的仿真技術(shù)。
在國內(nèi),此前騰訊也已在搭建自己的自動駕駛“綠洲”。
結(jié)合專業(yè)的游戲引擎、工業(yè)級車輛動力學(xué)模型、虛實(shí)一體交通流等技術(shù),騰訊打造了虛實(shí)結(jié)合、線上線下一體的自動駕駛仿真系統(tǒng) TAD Sim(Tencent Autonomous Driving Simulator)。
騰訊濱海大廈路段多天氣多時(shí)段仿真
你可以把它理解為一部大型的RPG角色扮演游戲。當(dāng)然這需要強(qiáng)大的游戲引擎作為基礎(chǔ),才能保證場景還原有足夠的真實(shí)度。
因此也可以很明顯地看到騰訊長久以來在游戲經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)儲備上豐富的積累,運(yùn)用到仿真模擬上所表現(xiàn)出來的場景優(yōu)勢。
騰訊認(rèn)為,在場景的幾何還原上,模擬仿真平臺要做到三維場景仿真和傳感器仿真,讓環(huán)境和測試車輛條件都與現(xiàn)實(shí)世界相同;在場景的邏輯還原上,要在虛擬世界中模擬出測試車輛的決策規(guī)劃過程;在場景的物理還原上,需要模擬出車輛的操控和車身動力學(xué)作用結(jié)果。
三種層次的還原之后,才能在虛擬世界中看到與現(xiàn)實(shí)世界無限接近的自動駕駛測試結(jié)果。同時(shí)仿真平臺還要滿足高并發(fā)的特點(diǎn),實(shí)現(xiàn)所有場景下車輛反應(yīng)的排列組合。
除三維重建之外,TAD Sim還與高精地圖、云加速平臺、交通流模型等技術(shù)打出“組合拳”。
TAD Sim內(nèi)置高精度地圖,可以完成感知、決策、控制算法等實(shí)車上全部模塊的閉環(huán)仿真驗(yàn)證。不同天氣、光照條件等環(huán)境的幾何模擬,以及測試車輛的感知能力、決策能力、和車輛控制仿真都可以實(shí)現(xiàn)。
同時(shí),借助騰訊的云計(jì)算資源,極大地加速海量場景計(jì)算過程。
在應(yīng)對極端場景上,結(jié)合采集的交通流數(shù)據(jù)以及更多極端交通場景的模擬,在TAD Sim上可以進(jìn)行各種激進(jìn)駕駛、極端情況的自動駕駛測試,以更高效率、更安全的方式完成在現(xiàn)實(shí)世界中無法進(jìn)行的各項(xiàng)測試。
除騰訊外,另一個玩家51VR也將跨界玩轉(zhuǎn)得風(fēng)生水起。
基于AR(VR)+AI技術(shù),原本在地產(chǎn)領(lǐng)域發(fā)力的51VR在2018年12月18日推出51Sim-One 自動駕駛仿真測試平臺。
經(jīng)過一年的迭代,在地球克隆計(jì)劃3發(fā)布會上,51VR發(fā)布了“51World城市級全要素場景自動化平臺”。對其自動駕駛仿真平臺來說,“全場景要素”意味著更完整的自動駕駛測試功能覆蓋。
據(jù)雷鋒網(wǎng)了解,51World全要素場景囊括 L1-L5 五大分級。
L1為初仿真場景,能快速自動生成城市網(wǎng)格;L2為中仿真場景,可實(shí)現(xiàn)快速自動還原城市建筑、道路細(xì)節(jié)、地表植被、車流人流等細(xì)節(jié);L3高仿真場景,可實(shí)現(xiàn)建筑細(xì)節(jié)、動態(tài)光影及車流等高擬真畫質(zhì);
L4為超仿真場景,主要用于模擬仿真及AI訓(xùn)練,可實(shí)現(xiàn)交通信號、車輛及行人的細(xì)節(jié)還原;最高級L5全仿真場景,可實(shí)現(xiàn)紋理細(xì)節(jié)的照片級真實(shí)還原,并能真實(shí)還原光照及其他物理規(guī)律。
51VR表示,目前這個技術(shù)已經(jīng)覆蓋智慧城市、智慧交通、智能駕駛等領(lǐng)域,并與行業(yè)中的頭部客戶進(jìn)行合作。
華為善于硬件、騰訊長于軟件、51VR的觸手范圍廣泛,這些公司的參與,有望幫助建立起更加良性自動駕駛仿真生態(tài),幫助自動駕駛車輛解決很多常規(guī)場景下無法解決的問題。
當(dāng)然,這不意味著虛擬的仿真測試能夠代替實(shí)地路測,解決量產(chǎn)最終面臨的測試難題。但至少在邁向自動駕駛車輛量產(chǎn)的路上,玩家能夠少走一點(diǎn)彎路,加速商用落地的到來。
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