無人駕駛汽車如何理解道路?

時間:2020-05-21

來源:快資訊

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導(dǎo)語:美國斯坦福大學(xué)計算機(jī)科學(xué)系終身教授、Google Cloud首席科學(xué)家李飛飛在TED上有一期演講,名為如何教計算機(jī)理解圖片(How we are teaching computers to understand picutres),其中介紹了計算機(jī)理解圖片的方式,其實(shí)這也是無人駕駛車輛“看懂”道路和交通的一種方式。

       一、無人駕駛車輛如何理解道路交通?

  美國斯坦福大學(xué)計算機(jī)科學(xué)系終身教授、Google Cloud首席科學(xué)家李飛飛在TED上有一期演講,名為如何教計算機(jī)理解圖片(How we are teaching computers to understand picutres),其中介紹了計算機(jī)理解圖片的方式,其實(shí)這也是無人駕駛車輛“看懂”道路和交通的一種方式。

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  1、算法是關(guān)鍵

  人工智能深度學(xué)習(xí)技術(shù)的大致做法是這樣的:計算機(jī)通過對標(biāo)注過的照片的大量學(xué)習(xí)來大致了解每種物體的含義及其彼此之間的關(guān)系。那么,為什么要有1千萬公里里程數(shù)和1萬輛投放數(shù)這樣的指標(biāo)呢?因?yàn)檫@與訓(xùn)練機(jī)器理解需要的場景數(shù)量有關(guān),達(dá)不到這樣的指標(biāo),就無法訓(xùn)練出基本及格的機(jī)器。

  然而,道路上的場景、關(guān)系要比照片豐富得多,車輛除了要理解,還要做決策,譬如,在行人眾多、缺乏控制的斑馬線前,駕駛?cè)藭诘却欢螘r間后慢慢往前推進(jìn),形成與行人的相互博弈,但無人駕駛車輛對這樣的博弈缺乏足夠的算法。在無序的環(huán)島也是如此,如果無人駕駛車輛缺乏足夠的博弈能力,會在原地長期等待,反而使得環(huán)島更為混亂。

  算法是理解的關(guān)鍵,這是目前所有企業(yè)都面臨的瓶頸,企業(yè)間的差距也主要在算法上。

  2、無人駕駛如何獲取信息?

  算法與信息輸入有關(guān),即算法獲取信息的方式。在信息獲取方面,輔助駕駛和自動駕駛有很大的區(qū)別。輔助驅(qū)動采用以視覺設(shè)備+深度學(xué)習(xí)為主體的信息采集方式,以低投入獲得最大效益,但存在不精確、受環(huán)境制約大等缺點(diǎn)。自動駕駛主要采用“激光雷達(dá)+自動駕駛地圖”,視覺輔助+深度學(xué)習(xí)輔助,獲取高精度、全天候的信息,但缺點(diǎn)是價格昂貴、維護(hù)困難。從運(yùn)載設(shè)備來看,輔助駕駛車輛的信息獲取數(shù)量和能力明顯弱于自動駕駛車輛。因此,信息采集設(shè)備是輔助駕駛車輛跨越L3與L4間隙的一個制約因素,難度很大。

  當(dāng)然,許多公司推出的無人駕駛車輛雖然搭載了自動駕駛信息獲取設(shè)備,但只能做輔助駕駛的工作,這應(yīng)該是算法不過關(guān)造成的。

  二、無人駕駛車輛和網(wǎng)聯(lián)車等技術(shù)是什么關(guān)系?

  和無人駕駛車輛一樣,網(wǎng)聯(lián)車(Connected Cars)、協(xié)同智能運(yùn)輸系統(tǒng)(Cooperative Intelligent Transport Systems, C-ITS)和出行即服務(wù)(Mobility as a Service, MaaS)也在迅猛發(fā)展。媒體經(jīng)常會混淆這些概念,以為是無人駕駛車輛的組成部分,其實(shí)這些技術(shù)并不相同,不僅建設(shè)主體不同,應(yīng)用目的也不同。

  不過,未來這些技術(shù)會密切結(jié)合在一起,從而改變整個運(yùn)輸系統(tǒng),甚至改變城市的運(yùn)營方式。在此簡單介紹下它們之間的關(guān)系。

  無論在哪級,無人駕駛車輛都存在盲區(qū),這和人開車一樣。Lidar用鐳射光立體掃描周邊環(huán)境來形成實(shí)時地圖和360度全景立體的地圖,把障礙物一個不漏地放進(jìn)自動駕駛地圖,這是比人類開車有優(yōu)勢的地方,但是,和人眼一樣,鐳射光會被物體遮擋而看不見,從而形成盲區(qū),比如,鐳射光看不見建筑物后的車輛和車輛背后的行人。

  網(wǎng)聯(lián)車(Connected Cars)技術(shù)可以解決盲區(qū)問題。網(wǎng)聯(lián)車技術(shù)通過在路上設(shè)置的各種檢測設(shè)備,將“看到”的信息告訴途經(jīng)道路車輛。如果安裝位置合適,可以“看到”路上所有的情況,一個不漏。無論人工駕駛還是自動駕駛的車輛,都可以用這些信息補(bǔ)足自己的盲區(qū),判斷是否會碰到建筑物后的車輛或車輛背后的行人,做出合理決策。

  協(xié)同智能運(yùn)輸系統(tǒng)技術(shù)是將各種先進(jìn)交通系統(tǒng)得到的交通數(shù)據(jù)整合的技術(shù)。協(xié)同就是跨平臺整理信息、分析數(shù)據(jù),得出更全面的結(jié)論,譬如將信號燈數(shù)據(jù)、幾公里以外交通情況、道路施工情況、事故情況、周邊服務(wù)設(shè)施和服務(wù)能力等諸如此類的“超視距”、“超能力”(超能力指能預(yù)知前方是否會擁堵,靠交通控制系統(tǒng)來預(yù)測并告知自動駕駛車輛的能力)信息整合起來告知道路上的車輛。

  這些工具在與無人駕駛車輛無縫銜接后,將使其看得更多、更遠(yuǎn),能力倍增。

  三、無人駕駛車輛發(fā)展前景預(yù)計

  雖然業(yè)內(nèi)比較看好無人駕駛車輛的未來,但即便樂觀的觀察者也只能提出輔助駕駛的明確時間表,很難確定自動駕駛的時間表。真實(shí)道路上的場景過于豐富,使用者之間的意圖和關(guān)系很難用算法描述,且不同地區(qū)之間的文化背景和交通規(guī)則差異也很大,都成為了制約無人駕駛車輛發(fā)展的不利因素。

  不過,即便未來并不那么確定,技術(shù)投入仍然是值得的,在自動駕駛技術(shù)發(fā)展過程中產(chǎn)生的各項(xiàng)成果足以讓事故一點(diǎn)點(diǎn)降下來,讓社會效率一點(diǎn)點(diǎn)升上去。這個過程本身就是一個偉大的過程。

  我國目前正在大力推動由企業(yè)主導(dǎo)的無人駕駛車輛研發(fā)。只要經(jīng)過實(shí)事求是的努力,這些國產(chǎn)無人駕駛車輛會很快從試驗(yàn)場地走向現(xiàn)實(shí)道路,達(dá)到行駛1千萬公里里程數(shù)和同時運(yùn)營1萬輛車的及格線。

標(biāo)簽: 無人駕駛 理解道路 算法
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