2018 全球人工智能與機器人峰會(CCF-GAIR)在深圳召開,峰會由中國計算機學會(CCF)主辦,雷鋒網(wǎng)、香港中文大學(深圳)承辦,得到了寶安區(qū)政府的大力指導,是國內(nèi)人工智能和機器人學術(shù)界、工業(yè)界及投資界三大領(lǐng)域的頂級交流盛會,旨在打造國內(nèi)人工智能領(lǐng)域最具實力的跨界交流合作平臺。
在峰會的智能駕駛專場上,PlusAI(智加科技)的工程副總裁付強發(fā)表了題為“自動駕駛與物流科技”的演講,分享他對自動駕駛商業(yè)落地的一些觀點。
PlusAI成立于2016年,是最早獲得美國加州路測牌照的企業(yè)之一,目前,PlusAI在硅谷、北京、上海、西安都設(shè)有運營或者研發(fā)中心,并且與斯坦福大學和西安交通大學建立了合作關(guān)系,今年4月、5月PlusAI分別聯(lián)手一汽和蘇寧進行了港口和倉到倉的自動駕駛演示。
以下是演講全文,新智駕在不改變原意的情況下進行了編輯:
首先帶大家回顧一下什么是物流科技。
物流產(chǎn)業(yè)在我國,尤其是改革開放以來,在我們國家走向市場經(jīng)濟的發(fā)展過程中,一直扮演非常重要的角色。現(xiàn)在物流占全國GDP的比重大約是16%,大家平時的吃穿住行都離不開物流的參與。如何通過物流科技去提升物流的效率就變得非常重要。
物流經(jīng)歷了人工生產(chǎn)和機械化的過程,現(xiàn)在已經(jīng)進入了一個自動化,甚至智能化的階段。所謂機械化,不過是采用大量車輛,原來用木牛流馬變成了在汽車、火車和飛機、貨船等等。但自動化的過程則產(chǎn)生了許多新的技術(shù)。比如在天貓、京東上購物,系統(tǒng)能夠迅速識別訂單,自動將貨物送上傳送帶進行打包,然后送到每個人手中。可能今天晚上11點下的單,明天一早就能拿到。
智慧化則是物流科技新的演進方向。因為越來越多的互聯(lián)網(wǎng)或者具有人工智能背景的公司紛紛開始涌入,為物流行業(yè)帶來很多智慧化的改變。
具體來講,從最左側(cè)的供貨商到最右側(cè)的消費者,在不同的階段,物流科技智慧化過程大概滲透了三個環(huán)節(jié):
在末端的是配送,現(xiàn)在配送已經(jīng)有了許多自動化方式,有些物流公司也在強調(diào)最后一公里,即在配送的過程中,通過無人機、快遞柜或者自動駕駛配送車完成最后一公里。
而在中間的,是倉儲,現(xiàn)在,許多智慧化的工作集中在倉儲,其中跟自動駕駛比較相關(guān)的是AGV,在倉庫里可以實現(xiàn)局部自動駕駛,完成貨物在倉庫內(nèi)的移動。另外,基于RFID的技術(shù)、分揀、包裝、識別等,現(xiàn)在都應(yīng)用得非常廣泛。
而從供貨端開始的運輸,則是PlusAI比較相關(guān)的一個環(huán)節(jié)。這一環(huán)節(jié),除了車貨匹配、無車承運人、新能源汽車以外,很重要的一點就是無人駕駛。這一環(huán)節(jié)的運輸過程更多的是指倉對倉的運輸。貨品從供貨商運輸?shù)较M者的路程中,不可避免會有從一個倉庫運送到另一個倉庫的過程,這里存在著復雜的場景。例如從倉庫運輸?shù)礁咚偕希罱K運送到另一個倉庫或者一個集散點,這就是一個典型的倉對倉的物流。
針對物流長途干線運輸過程,有機構(gòu)進行了以上成本拆分(如上圖)。
我認為自動駕駛在物流的中運輸能夠取得較大成果的原因是,在進入經(jīng)濟領(lǐng)域之前,首先自動駕駛能讓運輸更加安全。
提到重型卡車,大家的第一反應(yīng)可能就是網(wǎng)上流傳的那些非常慘烈的交通事故,大貨車一出事故就非常嚴重。據(jù)我自己走訪的統(tǒng)計,在大貨車的交通事故中,可能有一半以上是由疲勞駕駛造成的。因為大貨車司機一天要駕駛很長的時間,因此多少會產(chǎn)生疲倦,導致反應(yīng)變得遲鈍,陷入間歇性的精神不集中,這些可能是造成事故的主要原因。
而自動駕駛,大家可以想象,算法是不會疲勞的,一旦我們證明算法的可行性,是一定不會存在隨著時間的增加效果有所衰減的狀況的。所以,需要強調(diào)的是,自動駕駛更安全。
除了安全之外,自動駕駛還能降低成本。物流干線運輸?shù)某杀尽:艽笠徊糠质莵碓从谶\輸費。而自動駕駛卻能節(jié)約燃油。通過改變整流罩和改裝的辦法,可以實現(xiàn)節(jié)油,這是一方面。另一方面,有統(tǒng)計表明,一個有經(jīng)驗的司機比一個新手司機省大概15%的油。老司機對線路比較熟悉,哪個地方有轉(zhuǎn)彎、下坡他都比較熟悉,因此能夠提前控制,從而節(jié)省燃油。自動駕駛也可以實現(xiàn)接近老司機的使用成本。
另外一點是節(jié)約人力,現(xiàn)在,很多長線運輸通常是采用多名司機輪流駕駛的方式,避免產(chǎn)生駕駛疲勞的問題。而L4級的自動駕駛,即使是在高速上的實現(xiàn),一名安全員也就夠了,顯著節(jié)約了人力。
我們曾經(jīng)與蘇寧物流合作過一個項目,打造了一輛自動駕駛卡車,希望一方面減少了交通事故,另一方面能減少碰瓷的可能。
接下來講一些自動駕駛技術(shù)上的東西。自動駕駛大體上分成這幾個模塊:
首先是傳感器,激光雷達就是一種傳感器,它好比人的眼睛、耳朵。傳感器收集周邊感知的信息,然后通過感知算法,將這些信息抽象成計算機可以理解的概念。讓系統(tǒng)識別物體、車道線、紅綠燈,再決定該如何行駛。定位則是向系統(tǒng)提供具體的位置信息,距離目的地的路程。
有了定位和感知之后,就需要進行道路的規(guī)劃。A點走到B點,應(yīng)該走哪條路,是否在要立刻變道,是否要減速繞行等。規(guī)劃之后的控制,則是將規(guī)劃的結(jié)果轉(zhuǎn)化成給汽車控制系統(tǒng)的指令,進行加速、減速,調(diào)整方向盤等。這嚴重依賴于車載平臺,實現(xiàn)它的線功能。
接下來進入一些稍微細一點的領(lǐng)域,環(huán)境感知中的人工智能。
感知大體上是這樣,自動駕駛車輛能夠感知到周圍的車,判斷出哪些有碰撞的風險,哪些沒與。自動駕駛車還能感知到了周圍車輛的速度,與周圍車的距離、車道線等等,這是一個簡單的感知。
人工智能在感知系統(tǒng)上是有很多應(yīng)用的。在自動駕駛這個領(lǐng)域,我首先想討論的就是大數(shù)據(jù)。大家知道在自動駕駛領(lǐng)域,數(shù)據(jù)量是很大的,一臺車行駛幾公里后,就積累了大量的視覺數(shù)據(jù)。大數(shù)據(jù)強調(diào)的是規(guī)模。如何讓大數(shù)據(jù)達到規(guī)模呢?行業(yè)中大體有兩個方向,一個是追求一致性,一個是追求通用性。
所謂追求一致性,就是所有積累到的大數(shù)據(jù),尤其是環(huán)境感知數(shù)據(jù),都是用同一款攝像頭,安裝在同一個位置產(chǎn)生的。這樣保證了所有的數(shù)據(jù)都是高度一致的。接著,使用這種高度一致的數(shù)據(jù)做訓練,最后量產(chǎn)的時候,也同樣要求每一輛車將同樣的攝像頭安裝在同一個位置,所有的光圈、焦距我都調(diào)校一致,最后也能夠取得一個比較好的成果。這樣做固然有其優(yōu)點,但是或多或少會產(chǎn)生一些過擬合的問題。
還有一個是通用性,相信諸位在學習駕駛的時候,坐在車內(nèi),還是能夠識別車道線、紅綠燈的,因為大家在車外的時候就已經(jīng)能識別這些東西了。當人類在識別車道線、障礙物的時候,是不需要調(diào)節(jié)光線、焦距的,即使是看照片,不同的攝像頭,參數(shù)差距很大,攝像視角也不同,人類能識別出物體。所以,在自動駕駛領(lǐng)域,更多的時候應(yīng)該強調(diào)數(shù)據(jù)通用性。
在采集訓練數(shù)據(jù)的時候,我們不光有自采的來自不同攝像頭數(shù)據(jù),也采取了來自合作伙伴的數(shù)據(jù),甚至是自公開資料,比如說YouTube上的行車記錄儀數(shù)據(jù)。通過合理的標注的方式進行標注,這樣就能夠保證最終的模型,相比起一些過擬合的情況,能夠有更好的通用性。不會出現(xiàn)當攝像頭的生產(chǎn)制造工藝出現(xiàn)了偏差,或者焦距、可視角度不一樣,或者安裝位置的改變,就無法識別的情況。
大家看到現(xiàn)在很多的相關(guān)事故,自動駕駛失靈的原因就是一致性做得太強,通用性做得不夠。當過多地告訴計算機高度一致的信息的時候,當這個算法處理稍微不一樣的數(shù)據(jù)時,就可能會失靈,與其這樣,我們不如更多地強調(diào)通用性。而研究人工智能的目的。就是讓它更好地模擬人類思考、感知社會的方式。
第二點想要討論的,就是計算的開銷。精確度是現(xiàn)在很多算法追求的指標,但延遲也很重要,現(xiàn)在很多成熟的公司也都注意到了這一點。實際上,在駕駛的過程中,尤其是在高速的場景中,幾十毫秒的延遲就會產(chǎn)生不同的結(jié)果,所以在算法的考慮上,在精度要達到要求之外,還要降低計算的開銷。這其中還有很多計算加速的功能,應(yīng)該如何建好,如何挖掘也非常關(guān)鍵。計算的精度至少要和它的算法感知的精準度同等重要。
第三點想要討論的,是成本的控制。我們的計算單元、感知傳感器要達到何種程度,才能夠保證在同樣的精準度下,數(shù)據(jù)都能跑通,而且不失準確性,同時把成本控制在范圍之內(nèi)。
以上三大點是我們在自動駕駛上的一些思考,這也是需要行業(yè)人士應(yīng)該花時間解決的問題。
我們的數(shù)據(jù)覆蓋了中國和美國都絕大部分省市和州。在中國的省級行政單位和美國的州級行政單位我們都有數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)的采集是非常大的工作,并不是靠自建一個車隊完成的。
再來看看多傳感器融合,這里舉一個我們遇到的例子,這個也是用激光雷達、攝像頭和毫米波雷達的方案。現(xiàn)在很多車廠在制作緊急制動的時候,更強調(diào)毫米波雷達的功能,但對于中距離雷達來說,例子中的物體有點遠,探測不到,對遠距離雷達來說,其視角比較窄。不管是通過視覺還是通過激光雷達,都可以對物體的檢測產(chǎn)生一個很好的彌補。
多傳感器不光是傳感器的冗余,從功能安全的角度出發(fā),當有一個傳感器不能工作,即使是低成本傳感器組合,也能夠達到規(guī)避風險的目的,實現(xiàn)真正安全的自動駕駛。只要采集的數(shù)據(jù)足夠多,這種說法是能夠被證明的。
我們采用的是前視為主的多傳感器融合的技術(shù),選用了成本比較低的攝像頭。當有正向的陽光攝入時,會有一道炫光,這時候我們可以進行動態(tài)的調(diào)整,提升毫米波雷達在感知中的比重,降低攝像頭的比重。當回到正常的光線中時,再將比重調(diào)回來,實現(xiàn)動態(tài)的對多傳感器融合算法的調(diào)整。
再回歸到自動駕駛與物流這個話題。回顧一些大事,2015年的時候,Uber首先實現(xiàn)了無人駕駛貨車的應(yīng)用,用貨車運輸了一車啤酒;2017年,特斯拉也發(fā)布了L3級的卡車;2018年4月,我們和解放聯(lián)合發(fā)布了解放最新一代卡車J7。5月份,我們和蘇寧也發(fā)起了倉對倉物流的實現(xiàn),在這個場景中,我們實現(xiàn)了從蘇寧的一個倉到另一倉的全自動化,當然,在離開這個倉庫之前,我們配了一名司機。
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