美国自动驾驶三巨头:解决魔鬼般的行驶场景细节

来源:车智    关键词:激光雷达, 自动驾驶, Waymo,    发布时间:2019-05-29

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在美国,自动驾驶领域的领先者,Waymo排名第一是毫无争议的,其次可能就轮到了通用Cruise。至于一直把Autopilot标榜为自动驾驶的特斯拉,Elon Musk表示2020会有100万辆RoboTaxi的特斯拉车辆。


因此,姑且将Waymo、Cruise和特斯拉,列为美国自动驾驶的三巨头。目前,Waymo推出了RoboTaxi服务的WaymoOne,而装备着Autopilot的数十万辆特斯拉,则满世界跑。至于Cruise就显得落后一点了,尚在测试阶段。


自动驾驶车辆要上路,必须要学会如何应付日常行驶场景遇到的各种细节,包括经常遇到的、突发情况遇到的各种情况,这就要看各自动驾驶公司的技术如何解决上述问题,因为一旦解决不了,这些场景细节会导致事故的发生,堪称魔鬼。


下面看看美国自动驾驶三巨头,是如何解决魔鬼般的行驶场景细节,下文主要的细节包括:无保护的左转、道路突然出现的动物、突然闯入车道的自行车以及交通灯故障情况下的交警手势等等。


1、Cruise的无保护左转

在实际上行驶中,自动驾驶车辆除了直行,还需要根据需求右转、左转或者是倒车,倒车的可能性很小,几乎没有自动驾驶公司去做这个场景,左转相比右转会更难。


尤其是在没有交通信号灯,或者是停车标识来引导的左转,这称之为无保护左转,即便是对人类司机而言,都是相当困难的,自动驾驶车辆遇到同样的难题。Waymo的行为团队软件工程师Nathaniel Fairfield曾说,无保护左转是驾驶过程中最棘手的事情之一。


对于自动驾驶车辆而言,无保护的左转需要车辆规划好自己的路线、定位好车道、预测其他车辆的行为,需要车载传感器扫描车辆之间的间隙,从而做出决定。相比人类司机可以通过手势或者沿伸与其他驾驶员进行非言语的交流,自动驾驶车辆则缺乏这些优势。


Cruise同样认为无保护左转是自动驾驶汽车可以执行的最难操作之一,在美国当地时间5月23日,该公司发布了最新的视频,并且表示Cruise的自动驾驶车辆每天在旧金山复杂的道路环境下执行1400个无保护的左转。


The Information指出,Cruise用机器学习来解决无保护左转的挑战,认为其开发了一种算法,可以计算出在左转弯前,车辆可以“爬行”到多个交叉路口中间的距离,能不能成功左转是另外一回事。


实际上,交叉路口的地理因素是多样的,包括车道的数量和位置,以及有没有类似铁轨和人行横道这样的设施,更重要的是,还有动态的因素,包括其他车辆如摩托车到大型卡车的速度等等。决定了无保护左转的难度,是非常高的。


Cruise的最新视频,表示了其具备了解决这一问题的能力,当然也要看实际情况究竟如何了。Waymo也通过模拟仿真测试和道路测试,同样具备了这样的能力。


根据Cruise的规划,将会在2019年在旧金山推出商业的RoboTaxi的服务。


2、Autopilot识别突然出现的动物

在开放道路上突然出现的动物,即便是经验丰富的人类司机,都会受到惊吓,反应不及时或者错误,都有可能会导致事故的发生,对于自动驾驶车辆而言,这也是需要解决的难点之一。


最近特斯拉的车主,在Twitter上先后放出了两段视频,都是关于开启了Autopilot功能的特斯拉车辆,是如何躲避突然出现的动物:


第一段视频显示:开启了Autopilot功能的特斯拉,夜里在开放的道路上行驶的时候,道路上突然出现了一种兔子,车辆及时作出了反应避免撞上兔子。


第二段视频显示:开启了Autopilot功能的特斯拉,白天在开放的道路上行驶的时候,道路上突然出现了一只鹅,车辆也识别出来了并且避免了事故的发生。


上面只放出了其中的一段视频,我们清晰的看到,Autopilot实际上没有检测出鹅,而是将其分类为人类,并且在鹅的上方出现了透明的箱体,表示这是不适合驾驶通过的区域,而绿色区域则是表示可以安全通过的区域。


上述就是特斯拉Autopilot在车辆行驶过程中,遇到突然出现动物的反应,在特斯拉Autonomous Day中,特斯拉人工智能高级主管Andrej Karpathy表示,特斯拉正在努力识别和应对车辆在道路上遇到的突发情况。


目前,Autopilot的软件版本更新到了Autopilot 9.0版本,硬件版本则是Hardware 3.0,并且搭载了特斯拉最新的FSD(full self-driving)完全自动驾驶芯片。Elon Musk夸下海口说2020年推100万辆RoboTaxi,并声称仅凭借RoboTaxi服务特斯拉市值就能达到5000亿美元,而特斯拉的最新市值大概是330亿美元,股价从今年年初的330多美元下跌到了180美元的区间,跌幅惊人。


3、Waymo让行自行车、识别交警手势

Waymo被誉为自动驾驶的领头羊,无论是研究的时间,公开道路测试里程、虚拟环境测试里程、商业化进程、量产进程,都走在全球自动驾驶行业的领头羊位置,其技术能力也是不容置疑。


在解决道路行驶过程中遇到的魔鬼细节问题上,Waymo通过公开道路测试和虚拟环境测试来共同解决,Waymo首席安全官Deborah Hersman表示,Waymo的技术能够感知并且准确地对不同的道路使用者进行分类,从而使得其自动驾驶车辆能够预测他们的行为,然后,Waymo的路径规划软件会对信息进行解释,以描绘出最安全的驾驶路径。


正在过马路的行人或者学生这种就是小case了,更为复杂的场景是自行车骑手和交通灯故障路口的临时指挥交通的警察的手势,此前的一个视频显示,Waymo的自动驾驶车辆,准确按照交警手势,执行了停车、等候和通行的动作。


这个技术的难度是很大的,距离远(百米)导致识别困难,即便是经验丰富的人类司机,也是需要谨慎对待。至于在保护自行车骑手的问题上,Waymo在一段视频中显示,一辆Waymo自动驾驶车辆发现了一个骑自行车的人,并预测到这个骑自行车的人会离开自行车道,因为要绕过一辆停着自行车道的拖车。这种情况,自行车骑手的侵犯了自动驾驶车辆的道路,但是,自动驾驶车辆还是让行以保护自行车骑手的安全。


有认为自动驾驶还很遥远的人表示,上述的这些魔鬼般的交通场景细节,是无法穷尽的,现在自动驾驶用穷举的方法是无法实现的。这确实一个问题,但是,换个角度来看,即便是人类司机,也不可能能够遇到所有的交通场景细节,并且做出最好的反应。


甚至,对于人类司机而言,有些场景细节可能永远不会出现,但出现一次就可能是致命的。对于自动驾驶车辆而言,每穷尽了一个这样的场景,就可能能减少一次事故的发生,并且是重复的发生。


从这个角度来看,是否可以更为理解自动驾驶了,或许需要给自动驾驶更多的空间,而不是认为自动驾驶就一定不能出错,当然了,这需要非常严格的法规控制和监管体系,甚至包括技术能力的开放,这也是目前自动驾驶公司所缺乏的,但这种情况也正在改变。