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從激光雷達(dá)到AI 自動駕駛技術(shù)路線之爭

激光制造網(wǎng) 來源:中國經(jīng)營報2024-08-07 我要評論(0 )   

“蘿卜快跑”Robotaxi在武漢的商業(yè)化運(yùn)營,讓高階自動駕駛(無人駕駛)距離普通人越來越近。從自動駕駛的感知技術(shù)路線上,行業(yè)內(nèi)存在兩種主流技術(shù)路線的爭論。目前“蘿...

“蘿卜快跑”Robotaxi在武漢的商業(yè)化運(yùn)營,讓高階自動駕駛(無人駕駛)距離普通人越來越近。

從自動駕駛的感知技術(shù)路線上,行業(yè)內(nèi)存在兩種主流技術(shù)路線的爭論。

目前“蘿卜快跑”無人車的車頂有個比較顯眼“帽子”,因?yàn)檫@特殊的造型,也經(jīng)常引起路人的關(guān)注。這個特殊的造型里面集合了主激光雷達(dá)、 攝像頭、毫米波雷達(dá)與超聲波雷達(dá)等傳感器,通過這些傳感器實(shí)現(xiàn)車輛的環(huán)境感知,之后再結(jié)合高精地圖的使用以及其他自動駕駛技術(shù)的發(fā)展,目前蘿卜快跑在國內(nèi)已經(jīng)達(dá)到了L4級別的全無人自動駕駛的商業(yè)化運(yùn)營。國內(nèi)國外選擇這種“多傳感器+高精地圖”技術(shù)路線的公司還有很多,比如滴滴自動駕駛、小馬智行、Waymo等。

因激光雷達(dá)成本高,特斯拉則選擇走“純視覺路線”,完全摒棄激光雷達(dá)和高精地圖,僅使用攝像頭和雷達(dá)傳感器來實(shí)現(xiàn)車輛的環(huán)境感知。埃隆·馬斯克甚至表示:“傻子才采用高清地圖加激光雷達(dá)(False and foolish = HD maps and LiDAR)”。小鵬汽車創(chuàng)始人何小鵬曾在6月下旬前往美國體驗(yàn)特斯拉v12版本的FSD(完全自動駕駛)系統(tǒng)?;貒蟛痪?,小鵬汽車的自動駕駛在感知方案上也進(jìn)一步向特斯拉的純視覺方案靠攏。

《中國經(jīng)營報》記者在對一些消費(fèi)者關(guān)于體驗(yàn)Robotaxi或者自動駕駛的采訪中,大多數(shù)人表示,最擔(dān)憂的就是安全性。那么究竟哪種技術(shù)路線更安全、風(fēng)險更低呢?

你敢乘坐無人車嗎?

早在2020年10月,蘿卜快跑就在北京亦莊、海淀、順義等區(qū)域開啟了面向公眾的自動駕駛載人測試運(yùn)營,當(dāng)時記者在亦莊體驗(yàn)時,蘿卜快跑的Robotaxi已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)不需要駕駛員控制的自動駕駛,但車輛配備了安全員。

根據(jù)政策要求,申請自動駕駛汽車無人化商業(yè)運(yùn)營,需要經(jīng)歷主駕有安全員、車內(nèi)無安全員等階段性的道路測試。

到了2022年7月,蘿卜快跑在北京亦莊開放了國內(nèi)首個方向盤后無人的自動駕駛出行服務(wù)商業(yè)化試點(diǎn),也就是車上不配備安全員。

2022年8月,蘿卜快跑在武漢啟動了全無人自動駕駛商業(yè)化運(yùn)營,最初僅覆蓋很小的區(qū)域。2024年7月,蘿卜快跑在武漢的商業(yè)化運(yùn)營已經(jīng)覆蓋武漢三鎮(zhèn)的大部分區(qū)域。從眾多網(wǎng)友發(fā)布的視頻來看,車內(nèi)已經(jīng)沒有安全員了。

小朱是地道的武漢人,雖然蘿卜快跑在武漢商業(yè)化已經(jīng)運(yùn)營了有些時日,但小朱還沒有去嘗過鮮?!霸俚鹊劝桑纯窗踩跃烤乖鯓??!毙≈鞂τ浾哒f道。

在武漢往北1000多公里的北京,著名的三星堆展覽正在大運(yùn)河博物館展出,吸引了全國游客。大運(yùn)河博物館、北京城市圖書館等都位于北京通州的城市綠心森林公園里,因?yàn)楣珗@面積很大,文遠(yuǎn)知行的無人小巴在白天時段為公園內(nèi)的游客提供接駁服務(wù),炎熱的夏日,很多游客選擇排隊(duì)體驗(yàn)無人小巴。

哪吒汽車產(chǎn)品研發(fā)中心副總經(jīng)理兼智能駕駛部高級總監(jiān)王俊平對記者表示,L4級別無人駕駛車輛使用的自動駕駛,會有更多的安全冗余設(shè)計,包括配置更多的傳感器,讓車輛的安全性能更高,以及更多的兜底策略。

蘿卜快跑、滴滴自動駕駛、文遠(yuǎn)知行等提供無人駕駛服務(wù)的公司,在自動駕駛感知系統(tǒng)層面大多采用了“多傳感器+高精地圖”技術(shù)路線。據(jù)了解,蘿卜快跑第六代無人車全面應(yīng)用了“百度Apollo ADFM大模型+硬件產(chǎn)品+安全架構(gòu)”的方案,通過十重安全冗余設(shè)計和六重MRC安全策略,車輛主激光雷達(dá)由禾賽供應(yīng),單車搭載4顆超高清遠(yuǎn)距激光雷達(dá)AT128,探測距離超過200米,覆蓋360度的高清三維感知能力。滴滴自動駕駛目前運(yùn)營的主力車隊(duì)為沃爾沃XC90前裝冗余車型,傳感器數(shù)量達(dá)50個,最遠(yuǎn)探測距離超過300米,最小可探測距離為10cm,車規(guī)級相機(jī)像素總和超1億。

Robotaxi、無人巴士等無人駕駛的公共交通工具和有司機(jī)駕駛的乘用車在使用自動駕駛方案時,最大的區(qū)別在于乘用車上,主駕駛的司機(jī)可以隨時接管車輛。無人駕駛的Robotaxi、無人巴士在測試和運(yùn)營中有一個重要指標(biāo)叫做“接管率”,當(dāng)出現(xiàn)長尾極端情況,無人駕駛無法安全處理時,就需要人類接管車輛進(jìn)行處理。

一家網(wǎng)約車企業(yè)的自動駕駛負(fù)責(zé)人對記者表示:“接管率越低意味著自動化自動駕駛的水平越高。一旦遇到0.1%的長尾情況,如果無人駕駛車輛沒有相應(yīng)的處理機(jī)制,就可能會導(dǎo)致一起惡性事件。”

“目前來看,‘激光雷達(dá)+高精地圖’方案的硬件和算力成本更高,但主流的無人駕駛公司都選擇這個方案,因?yàn)槟壳斑@個路線更能解決駕駛中遇到的長尾問題。車輛行駛過程中遇到長尾問題,對于無高精地圖的純視覺解決方案來說,目前看起來解決難度很大。純視覺方案的大模型需要非常龐大的數(shù)據(jù)樣本,才能提高模型的成長速度?!鄙鲜鼍W(wǎng)約車企業(yè)的自動駕駛負(fù)責(zé)人表示。

另外,云端安全員也是無人駕駛車輛的安全兜底策略之一。在武漢商業(yè)化運(yùn)營的蘿卜快跑Robotaxi雖然已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了車內(nèi)無人的自動駕駛,但依然有遠(yuǎn)程的安全人員在后臺云端,隨時準(zhǔn)備接管遇到突發(fā)情況的車輛。

路線之爭

除了Robotaxi、無人巴士,其實(shí)很多人在乘用車上已經(jīng)體驗(yàn)過“自動泊車”“自適應(yīng)巡航”“城市領(lǐng)航系統(tǒng)”等自動駕駛功能,過去幾年,高級駕駛輔助系統(tǒng)(也稱智駕系統(tǒng))在中國平價汽車中的滲透率大幅提升。

與無人駕駛企業(yè)一開始就聚焦于L4級別的全無人駕駛技術(shù)的研發(fā)不同,在乘用車的自動駕駛技術(shù)上,車企考慮的是人機(jī)共駕情景下,如何實(shí)現(xiàn)智能駕駛體驗(yàn)的優(yōu)化,大部分車企是從L1、L2等低階的自動駕駛開始,并希望在未來通過持續(xù)的迭代,實(shí)現(xiàn)完全無須人類監(jiān)督的L4級別的自動駕駛水平。

乘用車的自動駕駛方案也存在“多傳感器+高精地圖”和“無圖視覺(無高精地圖)方案”之爭,在“無圖視覺”方案中還有是否使用激光雷達(dá)方案的爭論。特斯拉是“無圖視覺”方案的代表,華為則是使用傳感器的無圖視覺方案,小鵬汽車、蔚來汽車、理想汽車、哪吒汽車等新勢力車企,車頂中間突出的激光雷達(dá)顯示了他們走的是多傳感器路線。但小鵬汽車在近期已經(jīng)開始向特斯拉的純視覺方案靠攏。

特斯拉的無圖視覺方案中,僅使用攝像頭,不使用傳感器和高精地圖是出于成本方面的考慮。

“當(dāng)今世界,尤其是中國市場,智駕是車企的必爭之地,而成本效益又是智駕領(lǐng)域的一個重要元素?!碧峁┳詣玉{駛和駕駛輔助技術(shù)的Mobileye相關(guān)負(fù)責(zé)人對記者表示。

王俊平告訴記者,在“高精地圖+激光雷達(dá)”方案下,單車硬件成本會比純視覺方案高兩三萬元。不過目前,激光雷達(dá)價格在下降。

而在純視覺方案中,攝像頭可能會在一些情況下失去感知?!袄绠?dāng)車輛從強(qiáng)光的環(huán)境突然進(jìn)入幽暗的隧道,或者從幽暗的隧道回到路面的強(qiáng)光環(huán)境下,攝像頭在光源的巨大變化下,可能會在一瞬間失去感知?!鄙鲜鼍W(wǎng)約車企業(yè)的自動駕駛負(fù)責(zé)人對記者舉例說道,如果使用“高精地圖+激光雷達(dá)”的方案,自動駕駛在光源上就沒有挑戰(zhàn)。

據(jù)華為常務(wù)董事、智能汽車解決方案BU董事長余承東近期透露,華為將在8月正式上市華為高階智能駕駛ADS3.0版本,具備融合端到端能力,在激光雷達(dá)輔助下將會對智駕能力帶來巨大提升。

AI的風(fēng)險

哪吒汽車創(chuàng)始人兼董事長方運(yùn)舟認(rèn)為:“自動駕駛的發(fā)展必須靠硬件堆積,其中靠算法優(yōu)化是一種,但在當(dāng)前情況下可能比較困難。”

“目前自動駕駛領(lǐng)域談?wù)撦^多的‘端到端’其實(shí)就是靠算法優(yōu)化,‘端到端’對高精地圖的依賴更弱,完全是感知決策規(guī)劃,通過AI大模型的方式直接輸出?!蓖蹩∑綄τ浾咧赋觯岸说蕉恕钡娜秉c(diǎn)是數(shù)據(jù)和算力投入成本高。“車端算力或許不是瓶頸,隨著對模型依賴程度越高,云端算力將是明顯的瓶頸。”

“我們認(rèn)為‘端到端’技術(shù)帶來的好處非常明顯。”Mobileye相關(guān)負(fù)責(zé)人說道,“‘端到端’方案能從0很快地推進(jìn)到95%,但完全依靠這一方案要達(dá)到99.9999999%,就會面臨問題。除此之外,它所需的巨大成本、數(shù)據(jù)量和工程量也不容忽視。以現(xiàn)在的大語言模型和transformer為例,在從0—95%的過程中,它們有非常大的飛躍,但不是100%準(zhǔn)確,有時候會犯一些匪夷所思的錯誤。僅依賴端到端要達(dá)到99.999999%是非常痛苦的。而且對于事關(guān)安全的智駕方案來說,試錯空間其實(shí)極小?!?/p>

另外,從可解釋的層面來看,“激光雷達(dá)+高精地圖”的方案,是單向感知,由眾多單個模塊割裂出來,最終拼成了一個規(guī)劃解決方案,哪里如果出現(xiàn)問題,能夠被洞察,是可以被解釋的。“端到端”方案中,最終的決策是依靠大模式產(chǎn)生的,可解釋性非常差,當(dāng)發(fā)生問題的時候,可能找不出問題到底發(fā)生在哪里。

“模型只輸出結(jié)果,但模型的運(yùn)算過程是一個黑盒,就怕出現(xiàn)人類不可解釋的問題,導(dǎo)致模型失控?!鄙鲜鼍W(wǎng)約車企業(yè)的自動駕駛負(fù)責(zé)人對記者表示,“我們相信,長尾問題會隨著數(shù)據(jù)量的不斷增大,模型能夠解決大部分的長尾問題,但當(dāng)有模型未知的問題發(fā)生,因?yàn)槟P驮綕L越大,可解釋性就越來越差。所以我們判斷,‘端到端’方案更適合在乘用車上,當(dāng)出現(xiàn)最極端不可控場景時,最終依然由人操控來進(jìn)行安全兜底。”

目前大部分車企提供的自動駕駛是單車智能。單車智能可能在某些特定場景下能實(shí)現(xiàn)一些智能化,但存在無法避免的安全性缺陷。

技術(shù)趨勢是從單車智能延伸到車與車之間的信息交換,現(xiàn)在城市中的智慧大腦、智慧交通,會逐漸讓車與整個交通、社會融合,形成人、車、路、云四大方面的互通。

方運(yùn)舟認(rèn)為:“大約在明后年L4級智能駕駛將逐步在一些場景下實(shí)現(xiàn),它需要實(shí)現(xiàn)人、車、路、云之間的互聯(lián)互通建設(shè)。如果沒有基礎(chǔ)側(cè)的互聯(lián)互通,就很難實(shí)現(xiàn)這種高級別的無人駕駛。但在目前這個階段,大家還是不要放手,方向盤、剎車、油門都要自己把握,否則很容易發(fā)生安全事故?!狈竭\(yùn)舟說道。


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