驗(yàn)證自動(dòng)駕駛汽車的性能及功能擴(kuò)展性

隨著自動(dòng)駕駛量產(chǎn)時(shí)間點(diǎn)的臨近，各大汽車OEM廠商也在加快相關(guān)技術(shù)的測(cè)試和驗(yàn)證。

在日前舉行的奧迪Q8 SUV發(fā)布會(huì)上，德國(guó)奧迪表示將于2021年打造并推出基于Aicon概念車的首個(gè)自動(dòng)駕駛車隊(duì)。

近日，奧迪公司宣布與以色列自動(dòng)駕駛仿真測(cè)試初創(chuàng)公司Cognata合作，以加快自動(dòng)駕駛技術(shù)的開(kāi)發(fā)進(jìn)程。后者的仿真平臺(tái)可以再現(xiàn)真實(shí)世界的城市，提供了一系列測(cè)試場(chǎng)景，包括模擬現(xiàn)實(shí)條件的交通模型。

Cognata的這款模擬平臺(tái)利用了人工智能、深度學(xué)習(xí)、計(jì)算機(jī)視覺(jué)等技術(shù)，旨在提供一款方案，驗(yàn)證自動(dòng)駕駛汽車的性能及功能擴(kuò)展性。

今年初，Cognata就宣布公司正在投放一款基于云端的自動(dòng)駕駛車輛驗(yàn)證用模擬引擎，英偉達(dá)與微軟為其提供了相應(yīng)的技術(shù)。

Cognata在2017年拿到了500萬(wàn)美元的融資，投資方包括Maniv Mobility（主要來(lái)自捷豹路虎、法雷奧等汽車OEM及零部件廠商）、空中客車公司的風(fēng)險(xiǎn)基金等。

傳統(tǒng)汽車要走向自動(dòng)駕駛，除了各家技術(shù)方案公司的努力，包括但不限于OEM、自動(dòng)駕駛公司，還需要對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行不斷測(cè)驗(yàn)，進(jìn)行對(duì)稱調(diào)試優(yōu)化。

路測(cè)無(wú)疑是最直接的方式，但由于汽車的重量以及速度，在實(shí)際場(chǎng)景中測(cè)試有重大的安全隱患，尤其是在技術(shù)尚未成熟之前。可是沒(méi)有實(shí)際的路測(cè)，技術(shù)的更新升級(jí)似乎難度又很大。

尤其是今年上半年，UBER的自動(dòng)駕駛車在美國(guó)亞利桑那州坦佩市的全球首例由自動(dòng)駕駛汽車釀成的死亡事故發(fā)生之后，對(duì)于自動(dòng)駕駛測(cè)試是否應(yīng)該在技術(shù)未成熟之前上路測(cè)試引發(fā)了業(yè)界的反思與討論。

隨后，英偉達(dá)宣布推出一套名為“NVIDIA DRIVE Constellation”，使用照片級(jí)真實(shí)感模擬、基于云的自動(dòng)駕駛汽車測(cè)試系統(tǒng)，是一款基于兩種不同服務(wù)器的計(jì)算平臺(tái)。

第一臺(tái)服務(wù)器運(yùn)行NVIDIA DRIVE Sim軟件，用于模擬自動(dòng)駕駛汽車的傳感器，如攝像頭、激光雷達(dá)和雷達(dá)。第二臺(tái)服務(wù)器搭載了NVIDIA DRIVE Pegasus AI汽車計(jì)算平臺(tái)，可運(yùn)行完整的自動(dòng)駕駛汽車軟件堆棧，能夠處理模擬數(shù)據(jù)，這些模擬數(shù)據(jù)如同來(lái)自路面行駛汽車上的傳感器。

英偉達(dá)CEO黃仁勛介紹稱，使用仿真測(cè)試系統(tǒng)，工程師可以在5個(gè)小時(shí)內(nèi)，完成約48萬(wàn)公里的道路測(cè)試。

在不少業(yè)內(nèi)人士看來(lái)，模擬測(cè)試是提高目前自動(dòng)駕駛技術(shù)開(kāi)發(fā)速度的關(guān)鍵工具，也是驗(yàn)證產(chǎn)品和證明其安全的必要工具。

按照行業(yè)普遍觀點(diǎn)，車企需要100億英里的試駕數(shù)據(jù)來(lái)優(yōu)化其自動(dòng)駕駛系統(tǒng)，若要達(dá)到該測(cè)試?yán)锍虜?shù)，按照目前的實(shí)際路測(cè)能力計(jì)算，恐怕還需要耗費(fèi)數(shù)年才行。

而對(duì)于傳統(tǒng)的汽車功能，汽車制造商通常也要在投產(chǎn)前需要累計(jì)5億到10億英里的無(wú)事故行駛里程。

此前，百度自動(dòng)駕駛測(cè)試負(fù)責(zé)人邢亮也表達(dá)了類似觀點(diǎn)，目前的自動(dòng)駕駛技術(shù)，是很難做到識(shí)別所有道路交通標(biāo)志的，同時(shí)收集各種Corner case的道路。如果要盡可能完備的測(cè)試，還需要依賴一定的場(chǎng)景庫(kù)，對(duì)測(cè)試車輛進(jìn)行虛擬測(cè)試。

比如，谷歌旗下的Waymo在投入大量的自動(dòng)駕駛車進(jìn)行真實(shí)道路測(cè)試的同時(shí)，也在借助仿真引擎對(duì)自動(dòng)駕駛進(jìn)行著虛擬路測(cè)。

Waymo在谷歌打造的虛擬城市“Carcraft”里放置了25000輛虛擬測(cè)試車，在2016年一年時(shí)間內(nèi)，這些車輛每天都可以虛擬行駛25億英里。

這樣的虛擬仿真測(cè)試也已經(jīng)在幾年前被通用汽車用于“超級(jí)巡航技術(shù)”的驗(yàn)證。包括一款全新的360°高速模擬器，為測(cè)試人員提供360度全方位無(wú)死角的高清投影，還使用了更新反饋與屏幕刷新技術(shù)以幫助他們快速測(cè)試和更新系統(tǒng)，進(jìn)一步縮短研發(fā)周期。

近年來(lái)，類似Cognata這樣涉足自動(dòng)駕駛虛擬仿真測(cè)試平臺(tái)研發(fā)的初創(chuàng)公司不在少數(shù)。在去年拿到200萬(wàn)美元A輪融資的硅谷初創(chuàng)企業(yè)Metamoto也宣布與摩比斯北美 (Mobis North America) 合作一個(gè)“模擬即服務(wù)”的虛擬仿真測(cè)試項(xiàng)目。

平臺(tái)可以支持激光雷達(dá)、攝像頭、雷達(dá)、GPS、IMU 等在內(nèi)的各種傳感器的精確模擬，客戶能夠在單個(gè)周期內(nèi)累積數(shù)十億英里的驗(yàn)證所需的工作，遠(yuǎn)超實(shí)際測(cè)試幾個(gè)數(shù)量級(jí)。

這家公司的負(fù)責(zé)人表示，Metamoto的模擬產(chǎn)品可以協(xié)助工程師在自動(dòng)駕駛系統(tǒng)中完成數(shù)百萬(wàn)次的日常測(cè)試，并智能地探索極端情況下的參數(shù)范圍和性能極限。

還有一家有華人創(chuàng)立的虛擬仿真測(cè)試公司RealDrive，其推出的自動(dòng)駕駛虛擬現(xiàn)實(shí)仿真平臺(tái)Cybertron- Zero，基于云計(jì)算和仿真加速技術(shù)，構(gòu)建了一個(gè)高真實(shí)感的道路交通模擬環(huán)境，用于自動(dòng)駕駛汽車的訓(xùn)練和測(cè)試。自動(dòng)駕駛汽車每天可以在虛擬環(huán)境中行駛上百萬(wàn)公里，并經(jīng)歷各種各樣復(fù)雜工況。

RealDrive目前的合作伙伴包括寶馬、威馬、零跑汽車、阿里巴巴、國(guó)家智能網(wǎng)聯(lián)汽車(上海)試點(diǎn)示范區(qū)等。公司創(chuàng)始人陳祿，畢業(yè)于浙江大學(xué)竺可楨學(xué)院混合班和CAD&CG國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，是虛擬現(xiàn)實(shí)圖形學(xué)方向博士，曾就職于通用汽車中國(guó)科學(xué)院、寶馬中國(guó)技術(shù)中心等。

當(dāng)然，虛擬仿真測(cè)試并不能解決量產(chǎn)的最終測(cè)試難題。

此前，Momenta創(chuàng)始人曹旭東表示，無(wú)人駕駛模擬可以通過(guò)算法生成感知和決策數(shù)據(jù)，減少數(shù)據(jù)收集和測(cè)試車輛數(shù)量，降低研發(fā)成本。

當(dāng)然，無(wú)人駕駛模擬也存在不足：比如模擬生成的感知數(shù)據(jù)和真實(shí)的數(shù)據(jù)存在差異；模擬的規(guī)則是人制定的。很多失敗的場(chǎng)景恰恰是人思考的盲點(diǎn)，單純通過(guò)模擬并不能發(fā)現(xiàn)。