透視通用自動駕駛安全報告:取消方向盤和踏板底氣何來?
沒有方向盤、油門和剎車踏板,對外界而言,這樣的自動駕駛汽車是非常具有吸引力的。
借 CES 和底特律車展之機,通用汽車對外公布了自動駕駛計劃:不但 2019 年上線自動駕駛服務,還直接把方向盤和踏板都取消,步子邁的可是相當大。
當然,沒有方向盤和踏板的自動駕駛汽車只是一個開始。「我們在過去 18 個月內打造了四代自動駕駛汽車。」通用汽車董事長 Dan Ammann 說。「我可以肯定的告訴你們,第四代自動駕駛汽車可不是終極產品。」
與 Waymo、Uber 等通過合作來沖向自動駕駛時代的公司不同,通用要走一條垂直整合之路。據雷鋒網了解,通用在 Cruise Automation 身上已經花費了 6 億美元,而且還直接收購激光雷達公司 Strobe,通用想將激光雷達的成本削減 99%。
在通用官方網站上,通用發布了一份報告:GM 2018 Self-Driving Safety Report,詳盡介紹了通用自動駕駛汽車的理念、設計過程和技術特點。
CRUISE AV(Autonomous Vehicles): 零排放與自動駕駛的結合體
雖然從外面看,這款車還是上個時代汽車設計理念的衍生品,但事實上 Cruise AV 從一開始就貫徹了沒有駕駛員也能安全運行的理念。因此,每一步通用都把安全融在了設計、開發、製造、測試和驗證之中。
搭載了最先進感測器系統的 Cruise AV 還能看清周圍 360 度的環境,而且不分晝夜。無論是人行道上的行人,還是突然竄出來的物體,它都能及時識別並作出反應。即使遇到建築工地和急救車輛,它也能及時做出規避,避免碰撞發生。
此外,Cruise AV 還有個優勢,那就是其自動駕駛系統是從開發初期就整合進車輛,再加上與軟硬體團隊的緊密合作,通用已經完成了所有的系統潛在故障模式評估,並一一解決了這些問題,以保障車輛的安全可靠。
Cruise AV 可提供超越所有人類駕駛員的安全標準,隨著車輛繼續迭代,汽車的事故率就能逐步趨近於零。
如何設計一輛足夠安全的車?
在「安全」的指導原則下,自動駕駛汽車的開發一開始就奔向了對駕駛這個行為本身的分析。
通用對車輛動作進行了詳細分解並找到不同環境和地點下相應的執行方式。隨後,通用團隊進一步對經過了模擬和實地測試的原型車挑刺,以不斷打磨車輛的自動駕駛系統。
經過測試,Cruise AV 已經能勝任複雜的城市駕駛環境,無論是面對路怒症的司機、亂穿馬路的行人、騎行者、快遞車、建築公司、左轉彎和 4 向停止標識等都能輕鬆應對。
為了安全的解決這些現實世界中的大麻煩,通用整合了底特律、矽谷和全球團隊的智慧,通過設計、開發和部署不斷提升 Cruise AV 的性能和安全性。
據雷鋒網了解,通用的車隊每輛車都可貢獻自己的經驗以幫助整個車隊不斷進步,而這種超強的互相學習能力也是 Cruise AV 的巨大優勢之一。未來,通用會不斷在車隊里部署新型車輛,保證車隊的持續提升。
除了車隊的實地測試,通用還有另一個秘密武器——對還沒有發生的情況進行分析。通用會廣泛的整合測試數據並進行充分的安全分析,以找出潛在的挑戰。
一輛真正安全的自動駕駛汽車必須從頭做起,無縫將自動駕駛系統整合進車輛中去。這也是通用正在做的,以全電動雪佛蘭 Bolt 為基礎平台,撬開未來交通的大門。
計算「大腦」:技術大整合的結晶
車輛能自動駕駛,關鍵在於它的計算「大腦」,這台超強的計算機讓車輛能掌握周圍世界的情況並作出安全的駕駛規劃。
事實上,單一技術可不能讓「大腦」順利轉起來,它是各種尖端技術的結晶,包括行為控制、機器學習、模擬、感知、定位、地圖、規劃、路線分配和網路等技術。
Cruise AV 是如何運行的?
感知、規劃和控制,這是車輛感知周邊環境並在駕駛中做決定的關鍵支柱。
在 Cruise AV 中,「感知」會利用感測器監控周圍環境並搭建一個 3D 模型。感測器負責將信息(整合感測器數據和高精地圖數據)導入計算機,隨後進行探測並對物體進行分類,確定它們的位置、速度和方向,給自己找到適合行車的路徑。
Cruise AV 的感測器系統
為了實現「感知」功能,Cruise AV 裝了 5 台激光雷達,16 個攝像頭和 21 個雷達,它們貢獻的數據讓車輛能識別複雜的環境。
值得一提的是,通用用到的感測器能覆蓋近程和遠程,且有 360 度視角。對通用來說,激光雷達是最為關鍵的,而雷達則是激光雷達的補充,因為它利用電磁脈衝測距,能看到低反射率的物體。兩種感測器搭配使用,速度數據就不再是問題。
攝像頭也是激光雷達的補充,因為它能測得物體發出或反射的光線強度,讓「大腦」能獲得更多物體細節,兩者結合後車輛做決定就更有信心。空間和時間確定後,車輛就能規劃路徑。
在「大腦」的運行過程中,「規劃」會決定車輛的行為,它會參考道路交通法規為車輛制定形式路徑。當然,它還會參考自己的能力,不去那些自己搞不定的道路。
「大腦」的規劃是基於車輛位置、其他車道上車輛的預計動作、交通管理、道路標識和交通法規等外部因素做出的。每秒鐘車輛都會對多條道路進行分析並根據當時情況做出最佳決定。
如果意外不期而至,「規劃」手上還有許多備用方案。舉例來說,如果後車快速切入車輛要變道的車道,那麼車輛可能會在街區繞行,而不是擋著其他車等待下一個變道的機會。
「控制」功能則負責執行「規劃」的命令,控制方向盤、油門、剎車和動力系統的運作。通用的「控制」功能加入了車輛穩定、牽引力和防抱死系統,可以完成完美的規避動作。
安全理念相伴每一步
在創造並改進自動駕駛技術的過程中,通用將安全融入設計、開發、製造、測試和驗證之中,車輛的機械、電子和計算系統都是秉承安全第一。
通用的系統安全項目整合了業內通行的工程標準、100 多年的造車經驗和許多來自其他行業(航空航天、製藥和國防)的苛刻標準。畢竟自動駕駛汽車需要的系統多樣性、穩健性和冗餘與先進戰鬥機和深空探測器類似。
同時,通用專註於提升系統的能力,讓它掌握車輛的完整控制權,包括加速、剎車、轉向和決定等。當然,前提是對系統進行全面分析,確定潛在的安全風險和挑戰並找出相應對策。
通用汽車的系統安全流程有兩個關鍵部分,即迭代設計的安全和綜合風控與深度整合的安全,它們必須攜手共進才能保證車輛安全。
迭代設計的安全
Cruise AV 開發流程
設計上的延續性保證了車輛每次迭代都能有提升。
舉例來說,Cruise AV 已經是通用自動駕駛汽車的第四代產品了。通用汽車的團隊在設計和改進自動駕駛系統時,會道路和模擬測試雙管齊下,隨後再將結果反饋到設計過程中,這一過程還會反覆進行。
這樣的迭代設計過程還有深度整合做後盾,保證通用的自動駕駛系統和車輛主要部分都在隨研發一起成長。
綜合風控與深度整合的安全
在通用看來,真正安全的自動駕駛汽車可不是簡單的在量產車上安裝一套自動駕駛系統,工程師必須從零做起,並把迭代設計和綜合風控理念深深的植入車輛整合過程中。
綜合風控是通用系統安全過程的關鍵部分之一。在設計、開發和測試過程中,通用的綜合風控方案辨別並解決了風險。可以說,綜合風控是無人駕駛系統安全流程的常駐元素,它不但能減輕風險,還能徹底將風險消滅於無形。
系統多樣性和冗餘
綜合風控與深度整合流程換來了系統多樣性和冗餘,這也幫 Cruise AV 換來了安全性。
生產流程也是安全性的來源
通用的自動駕駛汽車在底特律北部的奧賴恩組裝完成,這裡是美國最重要的汽車產地之一。在生產過程中,即使是最棒的自動駕駛汽車,也得靠質量來征服用戶。同時,通用的供應商也能保證它們生產的零部件能滿足各種苛刻的標準。
眼下,通用的生產線設備絕對世界一流。奧賴恩的工廠相當巨大,它佔地大小相當於 75 個足球場,需要 1000 多名員工通力合作才能完成生產。
在通用看來,通用這種整合度較高的自動駕駛汽車製造流程是保證車輛安全和可靠性最好的方式。
通用自動駕駛服務
通用的自動駕駛汽車在車輛安全領域的嘗試,一次巨大的跨越,而通用的終極目標就是實現零交通事故。
想要實現這一目標,第一步就得通過打車服務平台讓自動駕駛汽車融入人們的生活。這樣一來,無論是愛好者還是懷疑者都能體驗真正的自動駕駛技術和電動車。他們會發現,電動車和自動駕駛打車服務是多麼的般配。
在車輛部署初期,車隊會在限制範圍內運營(有高精地圖的區域)。同時,團隊還會加強對車輛的維護,讓其關鍵系統不會在行駛時失靈。
此外,車輛的監控和數據的採集也不能馬虎,它們是車輛改進的突破口,只要一輛車獲得了進步,其他車也就跟著一起進步。
眼下,自動駕駛行業確實到了最關鍵的關口。過去幾年技術飛速進步,除了 Cruise,Waymo 也要在最近幾個月推出類似的自動駕駛打車服務。實話說,它們的系統都不完美,不能應對現實世界中的所有情況,但這些公司都已經準備好繼續前行。
10 年前的世界金融危機讓通用經受了多年的破產陣痛,許多人認為老牌巨頭未來再也無法站在科技革命最前沿。不過,這個預言並未成真,它依然與福特和矽谷巨頭們進行著正面對抗。
Ammann 自信的認為通用有能力控制市場,畢竟通用是現在唯一一家搞垂直整合自動駕駛平台的公司,而這項技術很快將改變世界。


※Autopilot升級一拖再拖,特斯拉的完全自動駕駛大計要涼了嗎?
TAG:雷鋒網 |