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L4很冷,L2很热。* D t1 v3 b5 l/ q) l, @# ^3 D
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。
* ~) @. g& t o 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。7 B3 W5 ?+ f4 o% G! [
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。
' p5 ^. W3 e$ } 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。# ]1 f: t1 N7 D2 [/ o5 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。' Q/ n# ^ u* k
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。, I/ Y+ ?6 ?, {. a
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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感知分快慢,PNC决胜负
/ r: B% G) P8 ^4 u) }! |2 F 实际上,自动驾驶的四大技术栈,也正在实现融合和统一。
8 _- ~0 Y: G; H 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。
d( q0 K3 X1 g( ~+ h& e$ p' H 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。1 ^0 r# H+ M) _8 g9 x' l
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 s2 F- n1 s* u3 i9 G! R9 X- | 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。$ x8 P: @) M; s" [
但感知域再变,都是基础层面的数量增减。
6 {% j$ ^ L$ c+ V" S F 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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; Z2 D9 @, I* E, z' s' [1 w* N4 \9 @ 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。* f& L( Z5 x, ^% W; C I* [
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。& _0 B' A& S# u# e. ]- g/ a
真正决定成与败,是PNC。' i: ]- j2 X" G; i2 I! ?$ r
PNC,Planning and Control,在车端涵盖导航、预测、决策、规划、控制等核心模块。: h" j2 f: ]8 v" n$ [0 x6 c
! i1 t6 X! [3 Z' f- \" W# V 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)。
1 m, Z3 E- \9 {# c3 v# D* X4 Z' M! x 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。
1 C1 A0 i8 h! Y4 W& E& Y 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。
% A4 @% } A, q# j: ^% C/ q! g 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。- }4 M. T A; w. c1 @
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。9 y( d' B' q# H. g- f$ y8 G8 E
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。' Q2 n" B7 [" J4 {. N2 v
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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( J! d& B' J! L/ c6 f. ]$ E: N7 O! u5 k 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。/ t1 c) v3 J9 p2 Z
而这,还是国内以智能驾驶领先知名的车企。
2 g% K& F2 ?" r6 `1 X8 P 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。
6 D* N/ }9 G! `- H9 h0 o: z5 S( n 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。
6 t7 `# j3 K8 }8 @$ J& B/ ~4 N 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。
3 ^2 O% v; p4 l 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。, Z- \$ Y4 g3 d N; i: ~+ |
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。
7 S$ z) k8 R8 Q( Y; Y( [ 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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6 m- x/ A6 F3 H3 b- Y ~7 W! n3 [ 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。
4 r! z" l8 ]+ H, l+ @! f& C 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。5 e* ^3 C/ J. C6 e A
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。$ X, o: q, p J& F
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。
3 m# B9 a9 f! s 并且这当中,PNC就是最关键一环。: E' ]! W1 O6 ]# y; w
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。
! w: {/ d- ~1 ]7 Y8 s3 \6 \9 Q L4玩家的PNC技术细节披露
3 F$ a n( _1 |. V+ u1 V0 v! X: ~ 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。' I! c2 \9 [+ ^0 \: N
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。! q9 W) z9 `6 A, B
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。) n/ h: ~2 O: ]9 _& D- B& k
& A# i+ s+ L1 I6 i 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。, @. c6 l) b4 T @1 x0 s
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。+ Y( A- ^; J6 [7 ]3 i
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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。
, }0 v' w" O& R' d: W, Z 按照轻舟最新的披露,分享了PNC方面的技术方法。
; B/ }" D% n1 t+ B O 首先,就是时空联合规划算法。% q$ e0 D) [2 Z V0 p, v
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。3 J9 O- q6 u* R. W) r
# H! c5 O @2 _% u# {0 K 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。! H8 P$ D, C% D& w
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。
# K3 ^' c" A5 U 其次,意图和轨迹预测。9 x, q# p/ W' g N1 ^
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。$ D/ Y% K# d3 }: f; B' \2 Z
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。" \+ h u4 z' |5 G f- ]
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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。0 t( z9 p/ t$ k, V7 u5 a4 E
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。
* p# b: n% g: ~- S# v$ r( ~ 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。9 a! z- Y1 c2 @' [; v. A
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。5 p* }' t9 I: w4 A
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。
9 T* I7 @6 V2 S) h7 K M Y 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。
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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。
+ D* D/ ?6 l: N _( H 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。2 @- i% [- t; T- r0 Y' H
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。1 _" a9 \9 V" f6 @
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。
. u+ \. U5 x) U' E0 j% B/ A 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。- m4 ~: h, y# \; @
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。
2 E9 @8 h* b0 T) Y& N" H9 G 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。
1 ~6 G! o T1 q( S# o+ [" E 毕竟L2的天花板,不过是L4的入门门槛。. c$ N5 j. ], @. X( ~
升维?技术上不存在的7 N8 Q4 ], t0 s) S. [
特斯拉不是证明了可以升维吗?9 Z# g6 b( O' b; H
这是不少传统车企或主机厂拥趸最容易误解的观点。! D; S1 v. M: z# ]
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。
$ M$ a ~4 I; [8 u9 F) Y% v8 ? 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。
. u" \) ?0 v5 \1 ~0 O' w 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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/ t. S q3 {, g% i( m, I 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。
! Y; n" V4 h8 g2 ~, T* p$ {; ]! e 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。- `6 A' G, t& v, L( M% O
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。" m5 B% Q7 G1 F3 o9 k
" W0 Z0 y u, J' @ 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。
+ I8 G7 c- _$ j/ Q3 n, Z! R8 N 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。
3 b# O! `6 j& x0 w j 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。* K/ Y# s5 X5 y3 }6 W4 Y) o
5 Z/ C" I& I$ ^' C) E! t$ `8 F 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。
# R9 |2 v, ?" l/ W+ h( Y0 m 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。5 A- c: `- Y( E& w# z( m4 F# }- I+ v
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。7 D. ~ R: ?4 n- s6 R+ J0 N
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。% F$ |9 r$ U7 i; ?1 k4 D
当然也不是命和自尊不可兼得。6 R. d. T) p( `9 ^# Z
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。
3 \" N" |0 t' @3 j/ a 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。
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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……; Z: C8 Z( z s# B
或许最早可以追溯到2009年。
. E- I9 l. ^. h d! z 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。$ C5 n- L' {3 R- g9 H- T/ T
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。- U3 V* [# O u! F2 r/ o: F6 \
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。
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4 v# Y/ i+ C0 L U4 |) l" K: r1 ] 【智能车参考】原创内容,未经账号授权,禁止随意转载。 |
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