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百度阿波罗1.5超详细节:造无人车就如安卓刷机?

      编辑:飞鸟       来源:刷机
 

智东西文 | 晓寒

百度在7月5日的AI开发者大会上曾宣布,旗下自动驾驶开放计划阿波罗平台在9月底会会有一次重要升级。今天已然到了9月20日,阿波罗计划如期迎来了自己的首次升级——阿波罗1.5。

与7月5日首次亮相的阿波罗1.0相比,1.5版本的升级主要体现在两个方面。

一是百度开放了高精地图、传感器数据处理等更多的数据与软件能力。二是基于阿波罗平台开发出的自动驾驶原型车的能力也从封闭场景循迹自动驾驶升级到了道路单车道自动驾驶。

与此同时,百度方面还宣布,阿波罗平台生态从最初的50家成员企业,发展到了67家。

包括有博世、大陆、先锋等汽车配件商,北汽、福特、车和家等整车厂,神州优车、一嗨租车等出行服务商,以及清华、上海交大、北理工等高等院校,还有Velodyne、博泰等汽车科技公司。

从阿波罗覆盖的企业数量与企业名气上来看,百度阿波罗离其终极梦想——打造自动驾驶界的安卓系统,让其他车厂和合作伙伴都使用其技术制造自动驾驶汽车,又近了一步。

一、阿波罗1.5能干啥?帮你造一台自动驾驶汽车

百度阿波罗平台由云服务、软件服务、参考硬件与参考车辆四大部分组成,每个部分又包括数个能力单元。按照百度的规划,其在不同时期会开放不同的能力单元。

据百度阿波罗平台资深架构师缪景皓介绍,本次阿波罗1.5的开放能力主要包括主要涉及上参照硬件平台、软件平台以及云平台三大部分,共计5大能力单元,如下图。其中黄色部分为本次开放的模块,浅蓝色为1.0版开放的模块,深蓝色为未开放的能力单元。

1、在云服务层面,百度开放了高精地图和仿真测试两部分内容。

2、在软件层面,百度开放了地图引擎、端到端的学习能力,以及最重要的环境感知和规划决策两部分能力。

3、在硬件层面,百度开放了激光雷达的支持及数据处理能力。

与此同时,1.5版本的升级也伴随着老能力模块的升级,例如百度将1.0版本的仿真界面、HMI人机交互进行了升级,并且在1.0版本中的计算单元里又加入了GPU的支持。

所以说话直白点就是,你把激光雷达、摄像头以及计算设备往车上一装,下载完阿波罗1.5的代码后,你就可以拥有一台能够在固定车道自动驾驶的原型车了,并且同时支持白天和黑夜哦。

眼下,自动驾驶从宏观上可以分为感知、规划、控制三大部分,百度在1.0版的时候开放了控制,在本次1.5升级的时候终于放出了最重要的感知和规划部分。

1、感知层面。

阿波罗1.5主要依靠的是Veledyne的64线激光雷达和英伟达的GPU。激光雷达扫描外部环境会生成点云数据,经过数据过滤后,在英伟达的GPU上运行的CUDA、CuDNN、Caffe等深度学习框架会对点云数据进行处理,从而识别并标注出道路上的物体,并对其进行跟踪。

2、规划层面。

在完成了物体识别后,自动驾驶车辆还要预测道路上其他“物体”的行为,从而才能规划处自己的行驶动作。

得益于GPU与AI技术,阿波罗在识别并追踪物体后,还将利用车道、可行驶区域等规划算法,通过在GPU上运行的深度神经网络,来预测其他物体的行为。

与此同时,激光雷达、摄像头等传感器采集的数据会对车辆的外部场景进行3D重建,再结合着上述对其他物体行为的预测和交通规则,阿波罗即可为车辆计算规划出最佳的行驶行为。

此外,百度也着重介绍了1.5版本中开放的端到端的深度学习能力,即车辆可以自行学习人类司机的驾驶经验,从而学会开车。在学习中,阿波罗对传统动力学进行了逆向推动,利用FCNN对车辆的横向移动进行学习,而至于纵向的移动,则用到了Convolutional LSTM。

在学完了横向与纵向移动模式后,车辆的大脑就会给车辆输出一组指令,横向就是转向,即方向盘转动的曲率。纵向就是加减速。

在上述具体涉及到车辆行驶的能力层面之外,阿波罗1.5还开放了两项非常重要的辅助能力:高精地图和仿真。

高精地图是自动驾驶的重要组成部分,百度本次开放的高精地图,覆盖了全国范围内的高速公路,以及特定城市道路的高精地图,支持通用的OpenDrive格式,并且通过MapEngine,使用者还可以通过ID和空间区域检索地图元素。

(百度高精地图涉及的细节元素)

开发自动驾驶技术需要进行多达上百亿公里行驶历程的测试,因而完全通过真人实车去开发并不现实。为此,谷歌Waymo等自动驾驶科技公司都推出了虚拟测试系统,让开发者可以在一个逼真的虚拟环境中进行开发与测试。

本次升级的1.5版阿波罗也包括有一套上述测试系统,其内置有高精地图与通过道路监控视频转制的实际交通场景,并且还自带有包括200多个维度的评测体系,帮助开发者评估、优化和升级自动驾驶算法。

(百度阿波罗的仿真软件)

为了减少开发者的工作量,阿波罗的这套仿真系统完全跑在云端,参与者直接将自己的自动驾驶算法上传到系统中即可借助百度的云计算能力进行使用。

(百度之前展示的仿真引擎)

按照百度自动驾驶事业部副总监孙勇义的说法,这套仿真系统未来是要帮助开发者实现坐地日测百万公里的梦想。

二、阿波罗平台是什么?从1.0版本说起

今年4月19日上海车展期间,百度正式推出了阿波罗开放平台。

说直白点就是百度将自己在自动驾驶方面的软件与硬件能力整合在一起,打包提供给车厂、供应商以及自动驾驶业内其他的玩家,以帮助其开发自动驾驶技术。

7月5日,在百度AI开发者大会上,百度二把手、百度总裁兼COO陆奇详细阐释了阿波罗平台的架构形式,或者是阿波罗是什么。

具体来说,阿波罗包含了车辆、硬件、软件以及云服务四大块内容,如下图。

1、最下方是车辆层,主要是百度为开发者推荐的一些车型。

2、倒数第二层是参照硬件平台,包括激光雷达、雷达、摄像头、GPS/IMU、计算单元等。在这一层,百度会给其他人提供具体的车辆与硬件选择指导与参照标准,并告诉你这些硬件怎么用。

3、中间是软件层,百度会给合作伙伴提供感知、定位、路径规划、控制、交互等多个能力单元,以及在此能力单元之上形成的完整的系统软件框架,和底层实时自动驾驶系统。

4、顶部是云服务层,百度会为合作伙伴提供像是高精地图、模拟测试环境、数据、安全、OTA无线升级、DuerOS系统等辅助能力的支持。

有了这四大块基础能力,阿波罗计划的参与者便可自行购买硬件、下载代码、然后在数天之内做出一辆无人车来。

但是需要注意的是,上述四大块内容也包含有不同的小的基础能力单元,例如软件层就包括感知、定位、路径规划、控制、交互等。按照百度的计划,这些能力模块是逐步开放的,因而才有了阿波罗1.0、1.5、2.0这类升级行为的存在。

(阿波罗1.0的自动驾驶原型车)

同样的,还是由于百度是逐渐开放各个小的能力模块的,因而在不同的开放期(即不同的阿波罗版本),基于阿波罗平台能够实现的功能也不同,例如:

(阿波罗的升级路线图)

7月份的阿波罗1.0,能够让汽车实现封闭场景的循迹自动驾驶。

阿波罗1.5,能够让汽车实现固定车道的昼夜自动驾驶。

2017年底,实现简单城市道路自动驾驶;2018年底,实现特定区域的高速路和城市道路的自动驾驶。

2019年,放出高速和城市道路自动驾驶的试运行版,最终在2020年,实现不受限的全路网自动驾驶,也就是完全自动驾驶。

本次升级的阿波罗1.5,就是固定车道昼夜自动驾驶行驶能力。

三、百度的安卓梦:下个代码就能造无人车?

说了这么多阿波罗1.5版的细节与特点,那么阿波罗1.5版的实际表现到底如何呢?百度在现场播放了一段基于阿波罗1.5的自动驾驶DEMO视频可以起到一定的说明作用。

视频中的测试车辆来自百度的合作伙伴、国内自动驾驶初创团队Momenta。Momenta CEO曹旭东在现场表示,Momenta团队基于阿波罗1.5,只用了数天就开发出了一台自动驾驶测试车,并在特定道路进行了实际路测。

从现场的演示视频来看,该车在特定道路,以及黑夜环境下均能完成正常行驶,在有行人、自行车以及动物从车辆前部突然穿行的时候,车辆也能够迅速识别,并做出停车避让动作。

此外,百度方面也透露,国内另外一家自动驾驶初创智行者前不久刚刚投入测试运营的低速自动驾驶清扫车也是基于与阿波罗平台的合作开发而来。

这么看来,阿波罗平台的发展其实还算不错。但是如果你以为百度仅仅是想向一两家创业公司输出自动驾驶技术就太小看它了。别忘了在7月5日的百度AI大会上,陆奇可是说百度阿波罗平台要做汽车界的安卓呢。

那么百度为了实现这个汽车界安卓的梦想,都做了什么呢?

百度副总裁邬学斌表示,百度其实已经围绕着阿波罗平台构建了一个生态体系,包括阿波罗基金、数据集和工具、软件合作方、硬件合作方、开发者社区,以及一个自动驾驶测试场6大部分,邬学斌在现场透露了一些细节:

(阿波罗的6大生态,演讲者为邬学斌)

阿波罗基金目标是完成100亿元的规模,目前已经到账20亿,其计划投资激光雷达、算法、传感器、处理器等100家自动驾驶产业链公司。

百度与激光雷达的龙头Velodyne达成合作,将以“百度价格”(优惠)优先为阿波罗计划的成员提供最新的,专为自动驾驶技术开发的32线激光雷达产品。

(Velodyne中国区总经理翁炜公布双方合作细节)

百度与谷歌无人车之父的教育机构优达学城展开合作,共同培养自动驾驶技术开发人才;与Plus.ai等50+外包公司合作,在对大量数据进行标准,帮助解决自动驾驶开发的数据难题等。

而更有意思的是,百度甚至还在与政府部门合作,开发一个实地的自动驾驶测试场,以在未来帮助开发者进行实地测试。

从百度围绕阿波罗平台的所作所为来看,其真是为阿波罗平台用尽也操碎了心,那么它离安卓梦还有多远呢?

百度于7月5日正式推出了阿波罗1.0版,并将部分软件能力开源到了开源社区Github上面,百度阿波罗平台研发负责人王京傲介绍了阿波罗1.0推出以来取得的一些进展。

据悉,在开源之后,阿波罗1.0的源代码就在Github上位列全球C++开源排名第一的位置,有6000名开发者在推荐使用,其中40%为自海外开发者,来自科研院校、开源社区和工业界。

目前,百度在全球已经有1300余个合作伙伴在使用阿波罗的开源代码,有近100名合伙伙伴在申请开放数据,已经签署了超过50起相关的量产部署、研发与合作意向。

邬学斌表示,在7月5日公布的50家阿波罗计划合作企业之外,截止今天百度阿波罗平台又迎来了另外17家合作企业,所以阿波罗目前整体的合作企业数也已经达到了67家。

(阿波罗新增的17家合作企业)

其中包括有博世、大陆、华阳、先锋等汽车配件商,北汽、奇瑞、福特、车和家、福田、金龙等整车厂,神州优车、一嗨租车、首汽租车、Grab等出行服务商,以及清华、上海交大、北理工等高等院校,还有Velodyne、博泰等汽车科技公司。

(博世百度高速公路自动驾驶汽车)

那么百度为什么能够拉拢到这么多的大牌企业来一起合作呢?

百度方面的看法当然是自己技术好,又抱有开放心态,所以大家愿意来一起玩。

但另外一方面看,这与我国的国情其实也有关系。出于国家安全考虑,政府当然不希望让高精地图、自动驾驶等“高危险”技术掌握在外企手里,所以这就从政治上决定了我国的自动驾驶技术只能由国内的科技、车厂与配件商们一同来搞定了。

事实上,即使纵观国内的自动驾驶公司来看,不管是论及企业规模、资金实力,还是论及做自动驾驶的决心和技术积累,百度都算的上是领先的选手。

这才是国内的车厂、科技公司,以及福特、博世等汽车产业海外巨头们愿意与它站在一起的基础。

所以至少从数量与参与企业的名头来看,百度在国内的安卓梦已经初步显现出了一个轮廓。

但是,即使百度想要在国内实现安卓梦也面临一些列挑战,包括自动驾驶项目多名高管和技术骨干离职、全球自动驾驶领域创业公司不断涌现等。

另外,这个世界毕竟还有一家缔造安卓的公司存在,并且它们也在做自动驾驶啊。

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