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L4很冷,L2很热。
- Q" t/ G* d6 n8 c+ I! k 最近无人驾驶坏消息很多,被舆论走入寒冬,辅助驾驶量产新车一个接一个,迎来新高潮。* `/ l5 V- i2 U; b
曾经自动驾驶竞速的两条路线,不少人说无人驾驶、L4级以上、打造Robotaxi的玩家们,融资烧钱之后难以为继。
5 q/ A6 e5 ^' u 最后还是得量产路线、辅助驾驶上车,用马斯克开创的特斯拉路线,赢得升维式的胜利。% X/ U- e" O6 j5 Z" \* |& I
但别被新硬件加持的表面繁荣迷了眼,除了特斯拉,国内大小车厂的新车型,智能化离不开上车的激光雷达,以及大算力的英伟达Orin。
5 ?' Q o# r3 M. x' l 技术上的事实是,没有L4的金刚钻,揽不了辅助驾驶的瓷器活,特别还是城市开放道路下的辅助驾驶。
; ^1 g, k o0 ]0 k0 w* K4 v 按照自动驾驶技术划分的四大栈:感知、定位、决策和控制。当前已经和即将上路的大部分量产新车型,还没有触及最关键的决策和控制。& d+ d% t& p# c
而这最重要的一环,除非是L4玩家,否则远水解不了近渴。
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8 k; ^2 T& y( h/ N7 t 感知分快慢,PNC决胜负
% F, K4 f3 }/ F( J 实际上,自动驾驶的四大技术栈,也正在实现融合和统一。% ^( r- J+ ~1 z! B# k
感知和定位,可以合二为一,解决的都是“面对怎样的环境”的问题。
8 q) ?, t* t$ | 决策和控制,也称规划和控制(PNC),同样在合二为一,解决的是“AI系统该怎么开”的挑战。
7 a) k" l! b& B 所以通俗来说,自动驾驶的本质,就是搞清楚自己面对的是怎样的环境,然后如何高效移动。
3 x1 E$ P! P/ m* b/ P: U$ z- u 这两年来,因为激光雷达上车,大模型风靡,感知话题热度一浪高过一浪,各种基于BEV(Bird’s Eye View)的新效果,层出不穷。5 f$ z N8 \: O- h$ K
但感知域再变,都是基础层面的数量增减。% ]7 B* `8 F( i
理论上,司机“能追逐的目标”越多、范围越广,越利于作出更好的驾驶决策。
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然而实际上,有效区域和高效追踪,才是真正体现技术能力的地方。人类开车的感知半径空间,远不及激光雷达和超清摄像头加持下的智能车感知系统,依然能把车开好。8 ` X! ^3 A- C: x% p
所以感知讲得再天花乱坠,在玩家与玩家之间,影响的也只是速度的快与慢。
: ~1 |5 p1 L& k) Q& _ 真正决定成与败,是PNC。; p0 @( H9 p9 T( I2 f8 I# c
PNC,Planning and Control,在车端涵盖导航、预测、决策、规划、控制等核心模块。
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通常,业内采用的是时空分离规划来做PNC,把对轨迹的规划拆分成两个子问题:路径规划(path planning)和速度规划(speed planning)。
) q2 B# |& ]/ N- I q2 \* A/ T 路径规划对应于横向控制,即方向盘;速度规划对应于纵向控制,即刹车或油门,这种决策机制也就是所谓的横纵分离。$ }4 y9 u- T8 T1 s0 H& g
这种方法,类比来说就是先为车辆铺好一段铁轨,再在铁轨上计算速度。$ ]# D. E# ]$ o; O. T/ g5 Z. V# g5 p
这种方式的特点也非常突出:非常依赖手写规则调整车辆行为,也非常依赖大量路测来验证算法。
1 `: b4 a( N% B: o 实际上,之前已经推出高速和快速路上的导航辅助驾驶的车企,采用的就是这种方法,在高速和快速路场景效果不错。
* G( v, H- {, {, W+ L% w) Y 但一旦到了城市区域,一来没了高精度地图加持,二来手写规则的依赖,弊端也开始在体验上显现。
# ] {& N# _* F/ [; N 即便有激光雷达加持,该车企L2产品的体验,与高速和快速路上天上地下。最明显的就是前车车距保持很长很长,随时会被加塞,一旦加塞就会刹车,体验糟糕。
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更差劲的是面对摩托车等快速行驶的“小型异型物体”,往往会触发急刹,车主稍不注意或应对不当,还容易造成后车追尾。这就是“手写规则”之下预设的场景处理逻辑。! u! j7 v) ~( h6 a* [
而这,还是国内以智能驾驶领先知名的车企。
! c& g1 g _6 A! { ^ 这种面对城市路况的PNC无能,当然有具体车企本身的原因,但更本质的还是车企L2研发和产品定位惯性,先“手写规则”更容易短期能用,车主还能紧急接管。
/ S% N5 y, G% Y4 g 这也决定了长期来看,除非大规模路测数据后模型能重写重构,否则体验上难以质变。! R8 g, ?2 ^+ `' g4 d
特斯拉车主或许有过感知,AutoPilot系统是忽然在一次大升级后“质变”的。 t" l- S9 U+ S9 D
而那个版本之前,特斯拉用相同的传感器方案,用百万量产车的影子模式,累积到了一个相当大的数量级数据。% y( B) p3 L+ {
L4玩家则不同,因为从第一天开始就已经明确Robotaxi方向产品,上路产品必须摆脱人类依赖应对复杂城市路况。
# N" ?- a, | i) Q; k6 H9 c, D( \ 所以“手写规则”从第一天就不Work,L4玩家需要设计的系统,跟AlphaGo下棋一个道理,真正用深度学习的方式,让AI系统根据车流、车速等实时数据,给出最优解。
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这个最优解的求解,一是规划好,二是预测到位,背后是对空间、运动轨迹和时间的综合把握。/ B4 e5 p' c1 i7 R# U ]- \
并且出于流程体验和高效通行的追求,常态化落地和运行的Robotaxi物种,基本都要时空联合规划,长时间的意图轨迹预测。/ J; i+ Z4 l$ j9 s: T8 o6 ]
所以在智能车纷纷放话挺进城市场景,实现停车场、高速快速路、开放城市道路点到点导航辅助驾驶的时候,L2玩家们追求的天花板,其实是L4落地玩家们最初的起点。% H/ i. X2 T/ r$ q
这也是为什么众多L4明星玩家,纷纷开启辅助驾驶降维上车的内在前提——可以提供主机厂智能转型中最渴求但又无法自然生长出的能力。
# p3 s- G( d; } 并且这当中,PNC就是最关键一环。" Y4 Y! K" Y$ v+ \, ~
否则按照“数据积累”的单纯想法,出货量大且很早就有L2功能配置的日本、德国大厂,早就实现智能驾驶的领跑了。
. {3 Z: i7 Y4 R# u( X6 |( f L4玩家的PNC技术细节披露
# m0 X l9 O5 K6 ` 有意思的是,因为L4玩家纷纷开启面向量产车赛道的转型,更多核心看家本领的技术细节,开始不得不披露——有理有据说服更多潜在的车企客户。
. }+ p+ }5 C4 }1 ? 这当中,就有今年声势浩大开启高级辅助驾驶引擎的L4明星玩家轻舟智航。
" l2 s8 e! A/ W6 U: g4 E$ l, Q 稍微熟悉业界的人对轻舟不会陌生。轻舟是Waymo的青年才俊在2020年创办的公司,从起步就瞄准了L4级自动驾驶打造,但经历了Waymo的洗礼,深知Robotaxi落地之难和数据闭环重要性,所以选择了小巴公交场景率先落地。
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小巴公交这个场景,后来被反复称赞,原因一是其ODD区域和数据和Robotaxi被无二致,经历的技术检验基本也差不多;二是始终能保持高阶技术维度构建技术引擎;三则是踩在了碳中和的大趋势上,共享和集体交通的方式得到了政策更大的鼓励。
) K/ v/ h$ H6 Y0 {- W 而对于轻舟来说,还有更具体的意义。作为自动驾驶创业领域的后起之秀,它能够用最具标签性的方式快速被认知,很快就成为了自动驾驶小巴的代名词,并且因为技术和产品上的展现,获得了包括字节跳动、美团等战投资本的加持。
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在L4赛道上树立起大旗后,轻舟智航于今年正式开启了另一条引擎——面向量产车供应高级辅助驾驶方案(取名:乘风),希望给转型中的车企快速提供城市NOA,特别是中国城市路况下的智驾能力。
# Q- n" ]# k! W2 r% g 按照轻舟最新的披露,分享了PNC方面的技术方法。: S t& h& K( \+ }1 n9 S/ z0 k
首先,就是时空联合规划算法。/ r/ Y ]- r' n0 S$ q7 [$ X
同时考虑空间和时间来规划轨迹,而不是先单独求解路径,在路径基础上再求解速度从而形成轨迹。将「横纵分离」,升级为「横纵联合」,能直接在x-y-t(即平面和时间)三个维度的空间中直接求解最优轨迹。( G4 r+ q- a. \( c$ U
4 B! W& n* n3 Z# m! t y: ?: Z$ n 基于这种策略,不仅能可以让AI司机稳如老司机,还能在面临动态障碍物的交互时,能提前把握最好的时机,选出最佳行车轨迹,更流畅地完成车辆间的博弈,并且不会出现反复急刹的情况。
2 j; @# ~5 C9 Y0 @2 _ 此外在多车道行驶场景,车辆还可以通过判断前方车流量和车速,灵活地变道选择更快的路线,而不会死板地跟着前车缓行。更聪明、更灵活,行车效率更高效。
) R3 K4 N& N$ X! ] 其次,意图和轨迹预测。
# P/ S; v( r- L5 U 轻舟用L4级的预测模型,能做到10秒之久的长时预测——简单类比就是有10秒的时间来做决策。2 O7 A$ ^! z& P
这背后是轻舟主预测模型里有至少三条带概率的轨迹,可以同时最大概率轨迹和真值的平均误差是 3.73 米,即10 秒整体轨迹的平均误差 3.73 米——一个业内相当领先的水平。
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r3 ^4 y4 c) [" {, i z& T 轻舟还披露自己的主模型可同时支持预测 256 个目标,推理整体耗时小于 20 毫秒,可以满足实时运算的需求。
4 U# a4 f: e' x: G) V6 E- C 所以轻舟智航展示的,其实就是为何L4玩家能够更快更有效的车厂L2+解渴方案。. |# f! s2 x6 T" X
不过这套方案里,PNC只是其中最值得关注的项目,还并非方案全部。( J! g- m# y+ [: K4 N
轻舟还披露了感知和数据闭环迭代方面的细节,感兴趣的朋友自行官网吧。
+ q. A1 o+ D1 {3 D6 b 需要强调的是,这种L4解渴车企L2的潮水,不是趋势,已然有层出不穷的案例。
# ?" Q0 E4 i; n) ?' M9 v. ` 比如Momenta之于上汽智己L7,毫末智行之于长城摩卡新能源车型,大疆之于五菱宏光Kiwi,华为之于北汽极狐和阿维塔。( a M6 Z, ?. v! x
: d( @8 r9 |& _% U7 J! b. \ 上述案例中,虽然各家在汽车供应链中的角色定位各不相同,但打造技术方案和产品的时候,其实都是以L4为基准的。, [7 D0 O7 a5 U! x
而且都是技术公司,都没有车企内部包袱——即便是毫末智行,也跟长城内部智能驾驶部门有本质不同,完全从机制上被激活了创业组织活力。9 B+ z/ b5 T+ J$ K0 g
不过即便可以供应L4级技术能力的公司不算少,但市场机会还相当巨大。
* U3 F$ r: c" u2 b4 g4 G 一方面是量产车市场足够大,另一方面是技术方案目前还不是标准产品,需要车企和供应商深度合作。
+ O z9 X; j. j" { 这也是为什么在“上汽不希望失去灵魂”时,华为给出的回应是:也不是谁都能得到,自动驾驶大脑,现在还很稀缺。! h, G, ?# R/ i' V( x
而且出于车厂相互竞争的因素,往往不会选择同一家供应商,或者都让某一家供应商供应所有车型,所以从特斯拉、蔚小理等开始展现智能化竞争力后,传统车企慌了,L4公司向下融合的案例也多了。
( k* h( E" C: D4 B3 @8 j) d 可以预计,包括小马智行、文远知行以及上述提到的轻舟智航等在内的明星L4玩家,都会进展顺利,“转型”比外界预期的更快更猛。
: k4 _) N& l3 J4 [7 @2 c 毕竟L2的天花板,不过是L4的入门门槛。8 P2 ]0 C; p$ [& j
升维?技术上不存在的
( Y; B/ T0 S- | | m$ M1 u 特斯拉不是证明了可以升维吗?
0 @6 b: W* U/ Q; j8 ] 这是不少传统车企或主机厂拥趸最容易误解的观点。
3 P7 S d) B9 a: I: {. u% c/ S 因为关注马斯克的分享的话,其实他不止一次讲过,特斯拉不是为了造车而造车,造车是更快实现自动驾驶的载体,特斯拉本质是AI、自动驾驶公司。' V' o/ ]9 A& y
马斯克很早就想清楚了统一传感器方案、统一数据输入、闭环迭代的路径方法。, Y4 V/ e" v6 L5 f, g; B
为了利用深度神经网络推进AutoPilot,他不惜得罪OpenAI董事会,公器私用,把AI天才安德烈·凯帕西半哄半骗拐到了特斯拉——后来导致OpenAI董事会把创始成员及主要出资人马斯克踢出了OpenAI。
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但马斯克和特斯拉的历程,证明了升维在数据模型和迭代上是有效的,而且效果明显。# h8 h8 q; c5 H: \- \: D2 W, i
于是在上海工厂解决了特斯拉产能后,大号自动驾驶传感器——Model 3帮助特斯拉自动驾驶性能从量变到了质变。4 R5 b& ^2 o1 q
可在特斯拉内部,一直用的是可以用在L4甚至L5的技术方案,甚至还会有带激光雷达的特斯拉测试车。这也是为什么自研芯片推出时,自动驾驶方案从AutoPilot更名到了FSD——Full self-Driving。马斯克更是公开场合放话:FSD就是L5。% e# @' X) N: O" k
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所以对于自动驾驶的迭代和发展,降维释放有技术原理支撑,升维却只存在于想象中。
, J8 H2 R1 L" q2 q 这就好比打造火箭的技术,可以打造宇宙飞船,或者是卫星轨道通行工具。# c G$ p- U& _( ?
但飞机玩家往身上绑很多引擎,能飞更高更快后,认为能跟火箭一样——简直跟汽车上绑螺旋桨离开地面一样滑稽。
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总而言之,发生在智能驾驶领域的变革和趋势已经再明显不过。
) a1 l$ Y7 @$ _7 X- E8 p, U 也不必因为有L4玩家倒闭而唱衰无人驾驶技术——Argo倒下的根本原因跟选择的技术关系不大,接触过被大厂收购后的Argo,基本就知道为啥他们会停滞不前了。
' P! ]5 ]- w4 t: M6 K3 S: y 这也是传统车企甚至大厂面临的问题,组织太大,包袱太多,惯性太强,祖宗之法不可变……于是最后像奔驰标榜的自研L3,开启后让人怀疑自动驾驶的意义。
' i7 T- D/ M6 {% D$ O& F% G 不少常识听起来像是废话,但逃命的时候最重要的是命在,而不是自尊和体面。
$ y" U4 Y: _. O7 J# y7 O1 `; i2 L 当然也不是命和自尊不可兼得。
! Z' m" r" }/ }8 x4 e 大众汽车24亿欧元砸出一个和地平线的合资子公司,既在寻求逃生门票,也保留着体面,甚至还做了一波中国市场的GR。这种合资但车企控股的自动驾驶技术方案子公司,或许会是高阶辅助驾驶开发中,越来越常见的组织形态。' v& }4 o5 H, ^3 |1 w
最后,回到自动驾驶竞速的两条路线开端:Waymo路线和特斯拉路线。. u; U& p& T. i+ t. ?/ ~
8 n* R) j: K/ a- l( O$ c4 k1 h/ D 如果说马斯克是什么时候拥有的“车是自动驾驶硬件载体”的认知……
$ _1 X# m; k1 t: M; [$ D8 y 或许最早可以追溯到2009年。: |5 W6 r3 N9 \5 k/ [! s u }) [
那时候谷歌完成了自动驾驶原型车的里程碑,一经曝光后轰动全球。9 [! w) v6 a$ A8 V7 A1 I
其中有一个看到新闻的人,凭借和谷歌创始人布林的绝好私交,光速前来,虚心求教,很快掌握了自动驾驶技术从0到1的实践心得。; |# m/ J J$ V2 Q" Q% K+ g
这个人是伊隆·马斯克。后来所谓的两条自动驾驶路线,从一开始就是一个源头,中间分岔,现在只不过又开始合流归大海。1 l- b- K5 u. w' T3 n7 ]1 X, V# g! l1 x
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