在城中村裡實現的「真·無人駕駛」,看著就很心累

AutoByte發表於2021-08-24

不同於一些在規範化路段的城市道路測試,AutoX於今日(8月23日)釋出了一段城中村自動駕駛測試影片。面對一些人類駕駛員都或許會感到棘手和心累的場景,測試車輛仍做到了超過37分鐘0接管,而且依舊是沒有安全員和遠端遙控的「純無人」自動駕駛。

這次測試選擇在出行量較大的傍晚,測試車輛採用鐳射雷達+4D毫米波雷達+攝像頭+微波雷達的第五代系統Gen5,路線以城中村內支路和城市次主路為主,道路環境複雜。

根據影片內資訊顯示,影片已經過4倍加速,反推回去的全程測試時間約為37分鐘。在無車輛保護、車內無安全員監管的情況下,系統自動完成了所有的駕駛任務,未出現脫管或報警提示。 
儘管在這段公開的測試影片中,沒有提供周邊環境建模的三維視覺化內容,也缺少車速、加速剎車踏板等車輛資訊,但不妨礙對這套系統進行個初步瞭解。
場景一:穿行無秩序混行路況
城中村內行人、非機動車、汽車、違法佔道車輛的複雜環境,是與城市道路最大的差異之一。在這次測試中,AutoX測試車遇到了多次無序混行的路況,甚至還有一次近乎直接在人群中穿行,但都在自動駕駛系統的操作下順利透過。
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這種交通參與者數量龐大且無秩序的環境,最為考驗自動駕駛系統的能力。與城市道路不同,後者雖然也會面臨混行問題,但大多數還是僅要考慮周邊車輛。前者要不但要同時感知數倍以上的交通參與者,而且行為動機也不像汽車般有跡可循可尋,難以做出決策。
從根本而言,自動駕駛系統對每個周邊交通參與者的行為預判,都是在做一種博弈,但這種博弈的機率卻不相同。如城市道路車輛因為有交通規則、道路條件限制,預判的成功率較高,而城中村的行人、非機動車,卻難以找到行為規律。這種情況下,系統也就被迫變得保守。 

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影片中,AutoX測試車在城中村和城市道路的兩種表現,也反映了這一點。在城中村行駛時更為謹慎,識別到前方影響通行的行人時,往往都會及時剎車,保持住較大的安全距離。
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但在城中村前後的城市道路上,測試車就表現得更為自信,跟車、透過無紅綠燈路口都沒有多少猶豫。
場景二:非常規道路通行 
城中村內,各種難以預先學習的非常規道路環境,也是自動駕駛的另一難點。AutoX測試時也遇到了閘門、佔路擺放的不同障礙物、非標準道路等情況,但都順利透過。
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測試車進入城中村時,被臨時帳篷佔據自方車道,但沒有猶豫就跨過允許借道的黃虛線,在與行人和非機動車的博弈中,順利透過。
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在這個場景中,存在道路不規則、標線不清晰,出口有收窄閘門的問題,但測試車幾乎沒有任何額外的動作,徑直開了過去。
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在遇到路邊違停車輛時,測試車也沒有死守前進路線,而是在交規允許的範圍內,變道完成超越。只是在迴歸自己道路時,受到了對向車輛影響,選擇保守讓行後透過。
場景三:無標線道路
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測試車還遇到了一段沒有任何道路標誌,突然出現一片空地連線兩側道路的情況,測試車仍順利找到了路線。
場景四:城中村無保護路口
城中村內的無保護路口也是另一難點,不但存在無紅綠燈、路口錯位、佈局不合理等各類情況,車輛視線、道路參與者感知判斷難度,也會隨之增加。AutoX在測試期間較好的解決這些問題,在無紅綠燈保護的情況下,多次完成直行、左轉、右轉。
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一次在城中村的無保護路口左轉中,不但有行人、非機動車等多方干擾,車輛左側還有兩臺三輪車遮擋住視線,但測試車僅在兩次能識別到左側道路的間隙稍作減速,就順利完成無保護左轉。
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另一次無保護左轉過程中,測試車識別到後方駛來的電動車速度過快,而且前進路線重疊,所以提前減速讓行。以電動車經過時的速度來看,如果未讓行雙方可能會出現事故。 
場景五:單車道會車博弈
另外,城中村由於缺乏車位,有很多汽車都選擇就近在路邊違規停放,所以也造成了僅有單條車道可正常通行的情況。這種路況帶來的會車問題,也是自動駕駛系統的博弈難點,自己與對方誰來讓車?自己讓,怎麼順利找到讓車點?對方讓車後,自己怎麼在非標準路線通行?

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AutoX測試車在城中村遇到了多次相似場景。第一次與對向車輛交匯時,測試車認為自己應該享有路權,不但沒有退縮,還透過遠近燈光切換提示對方,最終對方讓車順利透過。

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在另外一次單車道交匯中,雙方車輛距離狹路出口都很遠,測試車選擇連續兩次倒車,騰出足夠空間,兩臺車互相繞行對方成功透過。 
場景六:突來車輛
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遇到突來的車輛,AutoX的處理手段比較老練,不太容易被對方影響節奏,更多是保持原本路線和速度,讓對方超過。如果躲避不開,也會緩慢減速,沒出現神經質的急剎。
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如果只是如併入並出、路口相遇等正常的交會,AutoX自己享有路權,則在對方未影響自己前進路線的時候,基本都看不到避讓或明顯減速。
視覺與雷達融合方案
AutoX測試車能夠實現城中村的環境識別與自動駕駛,第五代系統Gen5的硬體裝置起到了關鍵作用。
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這套系統採用視覺與雷達的融合方案,全車共有28個8百萬畫素的車規級攝像頭,每幀畫素總和超過2.2億,但雷達方案更加出色,車頂2個顆128線鐳射雷達、周邊4個64線盲區鐳射雷達、8個能夠識別到高度資訊的4D毫米波雷達,這種配置程度只能用誇張來形容。
這次在非標準的城中村完成自動駕駛,離不開雷達佈局帶來的感知能力,而這是純視覺方案現階段難以透過機器學習做到的。 
而且,AutoX的這種方案並非「堆料」,隨著感測器增加同步激增的海量資料解析任務、不同感測器資料間的融合判斷,都對自動駕駛系統的軟硬體能力,提出了更高要求,難度係數實際在大幅增加。
AutoX因此也自主研發了核心計算平臺XCU,該平臺採用英特爾CPU+英偉達GPU+賽靈思FPGA的架構,整體算力達到2200Tops,可支援L4/L5級別自動駕駛需求。

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