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L4很冷,L2很热。" s7 O1 W1 a- n
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。
' x1 P( M* \. [8 t$ u9 D- \) v' } 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。
1 H, ]% \7 k+ P6 ]$ K9 m" d$ \ 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。' {! l5 C! Y5 x' a
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。8 p. B& q ?, s+ Q# z
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。# \$ }/ a0 L+ a3 y2 G- p
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。. J0 ~+ G8 I# V+ F
而这最重要的一环,除非是L4玩家,否则远水解不了近渴。6 n% W; F: u5 @& g, }( }/ c0 J5 G
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感知分快慢,PNC决胜负
) D, n0 }, E- v' C8 a: z' q4 K) H 实际上,自动驾驶的四大技术栈,也正在实现融合和统一。
2 B6 `$ u& K: U( U+ C+ a2 | 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。
5 P' C! X2 \, x% O+ ^ 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。. I7 i I" G+ K S7 n
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。
# N3 V/ b: u# r! J9 b 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。
9 }5 C8 t6 ?# |- U 但感知域再变,都是基础层面的数量增减。
& u! d8 c- I* V& Q- y- h8 y 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。) [% w8 v0 D; Q J$ J4 N
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。: l# T5 n7 K1 y9 i! g5 Y
真正决定成与败,是PNC。 q2 ?) A, p, c/ f& I6 n
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)。
% L) a7 L9 Q$ X: x: [: ^9 z 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。
5 X) r: \, e7 y0 L" t 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。% Q T, K" X! I m, \
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。
' f6 K% @5 K; ^4 I$ Y+ x+ P8 |! ^ 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。
3 \% {. s6 U# N3 s+ a* e" ~+ g 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。
! U2 q! K& K) M N. L) F" h0 L, s$ J 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。, b2 K& J+ T. [+ X0 L5 a) E- G
# R; v9 z7 G4 @% f$ d' b& j: s 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。! l& X% F5 @8 Z
而这,还是国内以智能驾驶领先知名的车企。3 f3 z# m+ t& y+ R8 V: j, W# ^7 [
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。" w! Q- M# o Q0 F: _9 t, C
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。
& c1 ~" P1 U% {& `: [! c3 t 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。; a+ x) ?3 q$ S; S s& B" Q
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。; |! s) a* o0 Z: m
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。
! B( q" [# B1 b 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。7 m! I& [! N* V8 i4 q* m. C) b% H
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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。
8 U1 ~* L& r6 [8 r 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。
' }+ d. {$ M; y 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。
6 V; B( N! r( C( 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。* I8 p5 \1 x9 O
并且这当中,PNC就是最关键一环。: \ M m, }% K3 o% b# |6 j+ Q. {
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。0 K3 H, b& z* v. B+ `. q
L4玩家的PNC技术细节披露
: q3 z0 u+ n, y1 O' I: r) p 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。6 i) E6 h5 f, c( l$ i
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。3 G1 @+ W: H% {& g' T
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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) t! ]9 A- q- l* P9 Y6 r+ C/ | 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。
8 m2 m. @7 Q3 b! k1 V' { 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。, K" ]9 O' x: o6 r$ E4 I7 g- t) z" }
按照轻舟最新的披露,分享了PNC方面的技术方法。 I+ l/ w9 C% d/ Z
首先,就是时空联合规划算法。& V/ u" e2 s& [9 U" `
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。, S; R y% j8 H9 _8 ]# L
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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。
! w; b: c, b6 P+ J* x, }9 r 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。
$ f( Q) |/ {9 {+ @) e9 d, O 其次,意图和轨迹预测。
2 z7 p+ ^1 \: T# \ 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。: n. F1 E) {" t
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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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。
/ i2 v+ O1 E1 C. g4 m3 p 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。
9 m0 j* V) C4 ], m4 _% z2 _ 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。" [- \; v$ s9 w, E2 K( s0 I9 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。
5 ^4 y/ ]# [. a2 ] B7 ` 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。
G/ x: l4 H7 S( k2 j! W* J 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。, M. T$ q" O( l# g+ T' C
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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。
- ^( j% J1 p q4 f7 ^2 k- M 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。5 @+ U, H; o+ r7 z2 N
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。6 t0 N* V$ g( I) e) {$ x! m" H
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。1 ~6 r( N5 @; K! `( k: @1 Z
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。9 c$ q+ i% u& G( P
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。
6 N2 S3 Q+ f8 D' A 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。; j+ \! M- f; m4 p! \: Q5 q
毕竟L2的天花板,不过是L4的入门门槛。# w( x" S$ `. I$ T
升维?技术上不存在的
/ o! N* [5 \4 C 特斯拉不是证明了可以升维吗?
% U6 g: l8 w8 T# P& t+ _ 这是不少传统车企或主机厂拥趸最容易误解的观点。! {7 l. o: M, E
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。; Y$ {1 V' j, ^: E4 E
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。
& ]% ~" ?4 X6 ~, o7 P 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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+ h5 c6 V5 C d5 z: a& S7 j& o 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。
+ n9 R0 ^: u6 O$ X# d2 T, j# D8 Y8 j 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。
. C" d) n4 g: U7 f 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。/ ~1 v& s: Q% G( o
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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。
, ?5 |: E' m3 H- p- x7 b9 K7 V$ r! j 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。/ J0 Z! S# p o3 O9 f [2 R7 O
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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1 T! Z# w$ R6 o7 X4 g i6 i 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。
3 Y5 `. O; J" U8 t' {( L! C8 @ 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。
. t( ~" Y7 E4 ~$ ]* T9 K 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。
" D& N* A q$ Q 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。
5 W; k. C$ n" B7 E* H 当然也不是命和自尊不可兼得。
$ y$ f% i" \- h' T! v6 m$ v: b& `6 } A 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。
* w, f& K1 R$ Q" C 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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7 N$ x3 t4 w7 Y. C) s* p 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……3 h* s3 q' z$ ~& s& ?# ]9 @" |
或许最早可以追溯到2009年。! O) H! l& e8 [& a. q. G$ 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。: A! f- p/ j2 U7 x
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。
6 C( N% o. ^/ t8 N 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。. K: O4 t3 p0 j* M
— 完 —2 ^* j" r9 h. R: ~0 m
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