2017年7月16-17日,中國電動汽車百人會產(chǎn)業(yè)培訓(xùn)以“新能源汽車與智能網(wǎng)聯(lián)汽車前沿技術(shù)”為主題舉辦系列課程,百度副總裁鄔學(xué)斌發(fā)表了以“實施Apollo計劃,構(gòu)建自動駕駛新生態(tài)”為主題的報告,本文為發(fā)言實錄。
百度副總裁鄔學(xué)斌
演講題目是“實施Apollo計劃,構(gòu)建自動駕駛新生態(tài)”。先講一個引子,百度認為汽車行業(yè)發(fā)生了非常大的變化,可簡單歸納成“三化”,也有的人說是“四化”。(1)電動化——指從能源方面來考慮。(2)智能化——從汽車本身性能來講,所有能使汽車變得更加聰明的技術(shù),都統(tǒng)稱為智能化,無論網(wǎng)聯(lián)、還是智能駕駛。(3)共享化——并不是指汽車本身技術(shù)發(fā)展,而是指汽車未來使用狀態(tài)的變化,由于使用狀態(tài)的變化,對汽車產(chǎn)品的形態(tài)將會帶來很大沖擊。
為什么要研發(fā)無人駕駛汽車?
實際上這個答案有很多,我們把它總結(jié)成三個方面:安全、高效、經(jīng)濟性。
安全
中國每天直接死于交通事故的人數(shù)大概有近500人,這個數(shù)字是非常觸目驚心的。我們認為當(dāng)無人駕駛普及的時候,這個數(shù)字會大幅度下降。強調(diào)一點,并不是說無人駕駛之后不會發(fā)生交通事故,但是這個事故率會大幅度下降。除了惡性交通事故之外,每天頻繁的輕微交通事故造成的經(jīng)濟損失也非常大。因此,無人駕駛在安全方面的貢獻是非常突出和顯而易見的。
當(dāng)然,也有人會問,如果左邊是老人,右邊是小孩,無人駕駛汽車到底撞誰?實際上,在無人駕駛技術(shù)層面上是不會出現(xiàn)這種情況的,無人駕駛汽車的感知系統(tǒng)在正常工作情況下,不會突然意識到某個問題,然后再做處理,所以這個命題本來就是個偽命題。
另外,國內(nèi)在無人駕駛法規(guī)方面還存在很多問題,比如說交通法規(guī)。無人駕駛一定要在有人的道路環(huán)境下進行開發(fā)測試,和現(xiàn)在有人開著的車不一樣。有人駕駛的汽車完全可以在無人的環(huán)境里面開發(fā),不管在實驗室還是在實驗場,整個開發(fā)的要求、實驗方法、驗收標準都非常非常完善。但是無人車怎么辦呢?所以還有許多方面需要完善。安全本身是狹義的,既具有社會效益,也涉及非常重大的經(jīng)濟利益。
高效
人工智能技術(shù)最核心的作用就是在各個方面提高生產(chǎn)率,用于汽車上也同樣是提高生產(chǎn)率。人工智能可以解放人們在汽車里面以及整個交通過程中的生產(chǎn)力,乘客可以不用開車,轉(zhuǎn)而做別的事情。
這里有很多統(tǒng)計的數(shù)據(jù),其中對車輛行駛效率的提升,是一個非常重要的指標。目前車輛平均使用率不到5%,如果提高10倍,當(dāng)車輛一半狀況在使用時,理論上來說,車輛的保有量可以減少10倍。但這僅僅是理論上的,交通有高峰期、低峰期,不可能24小時都是均衡的。所以單純按簡單的數(shù)據(jù)計算,結(jié)果是錯誤的。不過,我們依然相信即使是未來無人駕駛汽車時代,社會車輛汽車總保有量還是會增加,因為每個人都向往著交通自由。
經(jīng)濟性
以北京的人工成本為背景,如果采用無人駕駛汽車作為出租車來運營計算的話,一年到一年半時間就把能收回成本,經(jīng)濟效益非常明顯。在經(jīng)濟方面還有一個指標,即中國的人口老齡化。2015年,中國的在職人數(shù)與退休人數(shù)的比例是6.6:1。如果堅持原來一胎的計劃生育政策不變,到2045年這個比例將會下降到1:1。而無人駕駛汽車能夠有效緩解勞動力短缺的問題。
德國一家咨詢公司,在中國、美國和德國進行了一個調(diào)研,發(fā)現(xiàn)在歐美大概只有48%的人相信無人駕駛技術(shù),而在中國這個數(shù)字高達96%,表明中國人對新鮮事物的接受程度非常高。
邁入“L4”級別 需引入人工智能技術(shù)
人工智能技術(shù)實際上也不是一項新的技術(shù),在上世紀五六十年代也曾經(jīng)火過,那么為什么沒有火起來呢?最核心的有兩點:一個是計算能力;另一個是更重要的數(shù)據(jù)。沒有云計算的技術(shù),人工智能技術(shù)是沒有根基的。2000年以后,這兩項技術(shù)均得到了快速的突破,所以人工智能技術(shù)才得以再次迎來春天。百度為什么有人工智能技術(shù)呢?因為人工智能技術(shù)最早應(yīng)用在搜索技術(shù)上,所以百度積累了非常豐富的經(jīng)驗,它跟大數(shù)據(jù)的搜索技術(shù)有點相關(guān),但是還有本質(zhì)區(qū)別。
按照美國的劃分標準,從L1到L4,其中L1、L2已經(jīng)實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化,奧迪號稱實現(xiàn)了L3的產(chǎn)業(yè)化。我們認為從L3到L4,這是一個巨大的鴻溝,因為要判斷、處理的數(shù)據(jù)量是急速增長的,靠傳統(tǒng)的CPU以及這種硬編程的方法是無法處理的,必須引入人工智能技術(shù),用GPU、FPGA等。所以,要真正達到L4,人工智能技術(shù)是不可缺少的。當(dāng)然,L4到L5之間又是一個巨大的鴻溝,因為L5是沒有地圖的,未來的L5又是另外一個新天地。
“Apollo”計劃發(fā)布
“開放能力,共享資源,加速創(chuàng)新,持續(xù)共贏”是“Apollo”計劃的16字宣言。
開放能力是指將百度無人車的軟件、平臺、數(shù)據(jù)等所有能力免費開源、開放,通過這種開源方式,任何人隨時可以在網(wǎng)頁上查看,也非常希望大家提寶貴意見,來豐富我們的不足,這就是開放能力來共享資源。我當(dāng)年做電動車的時候,06年開始為奧運會做電動汽車,電動汽車做到現(xiàn)在做了十幾年了,實際上這個領(lǐng)域里低水平的重復(fù)投入是相當(dāng)嚴重的,沒有必要每個人都把輪子重新的發(fā)明一遍,所以百度愿意把自己做的一些基礎(chǔ)性工作向整個產(chǎn)業(yè)、向整個社會開放,希望能夠提高我們的資源利用效率,加速我們的創(chuàng)新。
前幾天百度CEO李彥宏講了一句話:在PC時代有個人英雄主義,在人工智能時代將不復(fù)存在。
這話是什么意思?在PC時代,編一個很好的程序、寫一個優(yōu)秀的算法,可能要不了幾個人,也許某一個人就能實現(xiàn)。但是到了人工智能時代,最重要的是數(shù)據(jù),而數(shù)據(jù)是不可能靠一個人或是個人英雄主義就能解決的問題,數(shù)據(jù)一定是眾人拾柴火焰高,所以我們把生態(tài)開源、開放,希望大家參照我們的算法貢獻自己的數(shù)據(jù),然后才能使這個“Apollo”生態(tài)的數(shù)據(jù)越來越多、越來越豐富,這樣才能加速創(chuàng)新。
詳解“Apollo”
Apollo是一個開放的、完整的、安全的生態(tài),怎么理解完整和安全呢?Apollo開放是各個模塊逐步開放的過程,凡是決定開放在網(wǎng)上的,都是經(jīng)過內(nèi)部反復(fù)嚴格訓(xùn)練和測試,所以開放出來的模塊肯定是完整的、安全的。
這個框架就是Apollo的技術(shù)框架,這個框架的左邊分成四層。
(1)最下面一層是整車模塊,這個模塊不一樣的地方就是需要線控技術(shù)。線控技術(shù)在現(xiàn)行車輛里面,由于使用的并不多,所以成本和技術(shù)路線還處在研發(fā)狀態(tài)。實際上,很多國際公司的技術(shù)上是成熟的,但產(chǎn)品有賴于產(chǎn)業(yè)化的推進。
(2)整車模塊之上是硬件平臺,這里面的硬件目前汽車上都還不存在,而未來智能汽車上需要這些硬件,包括計算平臺、定位、慣導(dǎo)和各種傳感器。還需要設(shè)計一個黑盒子,把車上所有的數(shù)據(jù)實時記錄下來,以備不時之需。
(3)第三塊是最核心的,就是汽車的大腦。這里面有無人駕駛系統(tǒng)所有的模塊,最上面一塊是云,無人駕駛汽車必須要有云的支持,很多數(shù)據(jù)必須在云上面。
講到硬件和整車的時候,講的是參考平臺,意思是生態(tài)里邊有許多整車的模型和硬件的模型?!啊盇pollo”生態(tài)本身并不只屬于百度的,它也不是一個實體公司或是賺錢的工具。只有匯聚產(chǎn)業(yè)界的力量,“Apollo”的大腦、血液,甚至整個智能車才能像人一樣,才是一個完整的工業(yè)布局。
“Apollo”布局的速度:7月5日已經(jīng)開放封閉場地的循跡自動駕駛,如果把剛剛這些模塊下載下來,按照我們推薦的硬件和整車模型的話,就可以在封閉場地打造一款可以循跡的車輛。有一家美國公司花出3天時間的確做出一輛車出來了。9月份的時候會把固定車道的自動駕駛開放,年底的時候開放簡單的城市工況。到2020年底,基本上可以把城市道路和高速公路,在有路的情況下全部開放。百度相信到2020年底,技術(shù)上是可以開發(fā)成熟的,可以讓車上路。至于到時候能不能上路,就看法律是否上路。
目前“Apollo”生態(tài)已經(jīng)有了一些成員,這些成員里面包括主機廠、政府、大專院校、運營公司等,生態(tài)里邊沒有排名歧視,大家都是為了無人汽車行業(yè)的技術(shù)共同奮斗。
美國Autonomoustaff的一個工程師,當(dāng)初他不相信“Apollo”,也想試試我們的技術(shù),所以我拍了一段視頻??梢钥吹剑@個視頻本身并沒有顯示出非常高水平的無人駕駛技術(shù),它想展示和想說明的幾個問題:第一個,“Apollo”的系統(tǒng)是相通的,我們把相關(guān)的數(shù)據(jù)放在網(wǎng)上,大家一起做成這個事情,把通道打通。第二個,在整個實驗過程中還是有些問題的,第一是剎車,需要再優(yōu)化,這個是“Apollo”的精神,并不是說這個數(shù)據(jù)拿下來馬上就能夠商業(yè)化的,可能還得根據(jù)不同的應(yīng)用進行不同的調(diào)整。
“Apollo”的必要性
在“Apollo”生態(tài)里面,相信各種各樣的公司或單位都是需要的,而且目前也是有這么幾大類:一個是政府,中央政府是法治法規(guī)的制定者,地方政府要提供一些測試的場景來測試,中國一些城市已經(jīng)開辟了一些小型測試實驗區(qū),但這種實驗區(qū)實際上遠遠不能滿足無人駕駛汽車產(chǎn)業(yè)化的需求。無人駕駛汽車要能安全的上路(指比開得最好的駕駛員還要好,而且沒有交通事故),測算大概需要100億公里的行駛里程數(shù)據(jù),光靠任何一個城市建一個小型示范區(qū),想跑100億公里是不太可能的,而且這100億公里并不是說在同一個場景里行駛。
另外一個指標是ADS,就是自動駕駛場景,這種場景全世界可能會有2萬—3萬個場景,很多人認為測試場景達到3700個之上車子就能安全上路,如要安全無憂可能要測試超過上萬個場景。這些怎么辦?這些場景光靠一個公司和有限的100輛車去跑是不夠的。大家有沒有注意到,谷歌最近不太講里程數(shù)了,里程數(shù)跑到一定程度已經(jīng)到了一個玻璃天花板了,他的ADS的增長上面已經(jīng)沒法增長了,必須要有不同的情況。那么如何解決這個問題?這就需要更多的地方政府一起來開辟無人車的開發(fā)測試場景,無人駕駛汽車需要在有人的環(huán)境里邊來學(xué)習(xí),否則只能是紙上談兵,所以政府的支持是很重要的。
汽車制造商、傳感器、硬件制造商不用多說。另外,出行服務(wù)商也是很重要的,因為只有他們掌握出行數(shù)據(jù)。在美國,Uber也好,小的出行公司也好,在無人駕駛方面都非常積極。他們認為,出行服務(wù)商如果不在無人駕駛領(lǐng)域占有一席之地的話,可能就沒有機會了。另外,通訊服務(wù)提供商,很多人講無人駕駛汽車跟V2X之間的關(guān)系,我認為一個車首先要保證自己做到無人駕駛的功能,V2X是之上的冗余系統(tǒng)。
無人駕駛的10大核心技術(shù)
百度認為,無人駕駛有10大核心技術(shù),包括:環(huán)境感知、行為預(yù)測、規(guī)劃控制、高清地圖、高精定位、操作系統(tǒng)、車載硬件、智能互聯(lián)、人機交互、系統(tǒng)安全。
其中最重要的是系統(tǒng)安全,因為當(dāng)一個車跟云端進行數(shù)據(jù)交換時,沒有安全保證,這輛車就可能會變成殺人武器。如果無人駕駛汽車在信息安全上出現(xiàn)問題,那么是不可能產(chǎn)業(yè)化的,其他的都是可以解決的。
在互聯(lián)網(wǎng)世界中,不存在百分之百的安全。所以我們的安全理念是什么呢?我們的安全理念是把有可能造成的傷害控制到最小,就像一個城市,不可能沒有犯罪,但是安全的城市,一方面可以防止很多犯罪,另一方面,即使發(fā)生犯罪,也能會迅速處理,控制局勢。
從汽車行業(yè)到智能駕駛行業(yè),最復(fù)雜的技術(shù)實際上是行為預(yù)測。如果沒有人工智能技術(shù),只靠寫程序,是無法完成這個工作的。因此,人工智能技術(shù)、機器深度學(xué)習(xí)是不可或缺的。
百度目前的技術(shù)怎么樣呢?在檢測識別方面,KITTI(自動駕駛算法公開排行榜)每年都會舉行比賽,它有六項指標,去年在全球比賽當(dāng)中百度在六項指標當(dāng)中拿到四個第一。比如車輛檢測,檢測量第一。行人檢測,目前準確率為95%,當(dāng)然這種準確度肯定是不能上路的。紅綠燈檢測準確率為99.99%,但也很低,這只是說攝像頭的識別率,對于紅綠燈有好幾個系統(tǒng)可以識別,這些系統(tǒng)全部放在一起的冗余,可以達到99.999%,單靠攝像頭只能達到99.9%。
另外,在高精地圖和定位方面,百度的高精度地圖現(xiàn)在是厘米級的。
智能汽車的開發(fā)與傳統(tǒng)汽車是不一樣的。智能汽車的開發(fā),首先要讓無人駕駛汽車不斷行駛。一個框圖里面實際上想說的就是一個ADS,一個自動駕駛場景,若干個車去跑,就跑若干個地方,建若干個試點,再把這些場景的數(shù)據(jù)全部傳送到云端進行整合和模型,產(chǎn)生了大腦后,實際上產(chǎn)生了一個模型,放到一個車里面,進行車輛的控制,就是這么一個開發(fā)過程,稱之為是端到云到端這么一個開發(fā)過程。這個跟傳統(tǒng)的控制軟件的開發(fā)是有顛覆性的不同。
實際上,想行駛成千上萬的場景是非常難的,怎么辦呢?百度的做法是利用仿真,仿真是智能駕駛開發(fā)的加速器,仿真怎么來的呢?最初是把場景先給數(shù)字化,之后利用這些元素來進行仿真,大大提高了仿真的效率。
“Apollo”智能駕駛、智能控制系統(tǒng)以后要基于DuerOS操作系統(tǒng)(百度推出的一款對話式人工智能操作系統(tǒng))之上,實現(xiàn)基于語音的高效操作。不僅要聽見聲音,還要聽懂聲音。聽見和聽對之間的區(qū)別非常大,這背后是百度人工智能技術(shù)在發(fā)揮巨大作用。目前,很多廠家有很多應(yīng)用,但僅僅是在車聯(lián)網(wǎng)這個方面,還沒有跟自動駕駛相關(guān)聯(lián),這是下一步需要做的事情。
去年配合烏鎮(zhèn)互聯(lián)網(wǎng)大會時使用了一批無人駕駛汽車,是在開放道路行駛,道路狀況極其復(fù)雜,開發(fā)過程也非常復(fù)雜。當(dāng)無人車第一次遇到逆行車輛時,計算系統(tǒng)就停頓了,不知道該怎么處理。但是第二次遇到相同情況的時候就知道了,但依然停頓,說明機器學(xué)習(xí)還是要進行再學(xué)習(xí)。那么國外的車要想進入中國市場,就必須要在中國進行測試,這也是“Apollo”生態(tài)里有外國廠商的原因。外企進入“Apollo”生態(tài)之后,可以相對容易的獲取我們的數(shù)據(jù)。
無人駕駛面臨的五大挑戰(zhàn)
Apollo開發(fā)過程當(dāng)中得到了政府和合作伙伴的大力支持。在習(xí)大大的指示下,烏鎮(zhèn)互聯(lián)網(wǎng)大會期間展示的都是基于自主品牌的無人車。百度目前在跟很多城市、公司進行了合作協(xié)議簽約,也在加快開發(fā)速度,但在這過程中也感覺無人駕駛還面臨著許多挑戰(zhàn),主要有五項:
第一,核心零部件受制于人。這與國內(nèi)產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)有關(guān)系,無人駕駛汽車搭載的激光雷達、關(guān)鍵芯片等核心零部件都掌握在外國手中,成為中國汽車彎道超車的阻礙。所以希望在座的企業(yè)能夠在這個領(lǐng)域進行創(chuàng)業(yè)或者投資。當(dāng)然核心部件的投資風(fēng)險也非常大,以激光雷達為例,還存在一些問題。激光雷達的成本和技術(shù)先進性的平衡,什么時候用?是采用旋轉(zhuǎn)式的還是固態(tài)式的?多少線就可以了?等等,業(yè)界討論非常多。
第二,法規(guī)。這是顯而易見的問題,當(dāng)前現(xiàn)有的交通法規(guī)都是不適用于無人車的,因為當(dāng)初在制定交通法規(guī)的時候沒有想到車子可以自己跑,所以要求車子必須要有司機駕駛。
第三,應(yīng)用環(huán)境限制。無人車需要有大量的場景來訓(xùn)練,而不是僅靠幾個城市開辟幾個示范區(qū)就能解決這個問題,遠遠不行。國外的做法要好很多,美國有好幾個州已經(jīng)允許無人車上路,政府對于無人車安全保持一個基本的信任。百度與國內(nèi)交管部門溝通交流的時候,交管部門對無人車的安全性不信任,覺得沒有保障、沒有信心。而在加州,只要交500萬美金的保證金就可以拿到測試執(zhí)照,申領(lǐng)執(zhí)照沒有門檻限制,是個企業(yè)或組織都能拿。
第四,交通設(shè)施。這個問題非常重要,需要重點解決。現(xiàn)在很多地方鋪設(shè)的V2X網(wǎng)絡(luò)相對來說還比較簡單。
第五,信息安全。信息安全威脅是一個非常重要的問題。百度跟國家的有關(guān)部門也在積極探討解決這個問題。
最后,希望大家能關(guān)注Apollo,百度有專門的Apollo微信公眾號。另外,再重點推薦github開源社區(qū)網(wǎng)頁,github.com/apolloauto,歡迎大家登陸提出意見建議,我們會有優(yōu)秀的工程師進行關(guān)注和改進。
(根據(jù)發(fā)言速記整理,未經(jīng)本人審核)
來源:第一電動網(wǎng)
作者:中國電動汽車百人會
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