汽車這種交通工具已經(jīng)誕生130多年,就像對所有機器自動化的追求,能夠自行運轉(zhuǎn)行駛的汽車,始終是人們夢寐以求的。今天飛機、火車乃至地鐵都能夠一定程度地實現(xiàn)自動駕駛,大眾也期盼著道路交通中的自動駕駛車輛能夠問世。
據(jù)不完全統(tǒng)計,2018年全球自動駕駛投/融資總規(guī)模超過70億美元,其中中國內(nèi)地的投/融資規(guī)模近12億美元。軟銀、本田相繼投資通用旗下的自動駕駛企業(yè)Cruise,總額高達50億美元;國內(nèi)自動駕駛初創(chuàng)企業(yè)小馬智行也先后兩度完成融資,總額超過2.1億美元。
但同樣,自動駕駛事故的出現(xiàn)也為行業(yè)敲響警鐘。2018年3月,一輛Uber自動駕駛車輛在美國亞利桑那州與一名行人相撞并致其死亡,成為全球首例自動駕駛致行人死亡事故。而在國內(nèi),也同樣出現(xiàn)過特斯拉轎車因啟動自動駕駛模式而引發(fā)車禍的事件。
我們離自動駕駛還有多遠,近在咫尺,還是遙遙無期?
在AI Time第五期的辯論中,清華大學車輛學院院長楊殿閣教授、清華大學計算機系鄧志東教授,還有Pony.ai的CTO樓天城就一起論道了自動駕駛的相關問題。
從改善交通到促進產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型,無人駕駛的意義滲透社會方方面面
人類學研究告訴我們,超過90%的交通事故由人類駕駛員的失誤和錯誤造成。自動駕駛能夠消除這部分因素影響,也被人們賦予保障交通安全的重要使命。
除了改善交通安全,自動駕駛對于人類社會的方方面面都有重大意義。例如,節(jié)能減排、改善交通狀況、移動能力變得更強、促進產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型等等。無論國內(nèi)外,軍方、政府和企業(yè)都在嘗試或開展無人駕駛的研究。
國際上,最早的無人駕駛相關研究工作是從上個世紀80年代開始由美國的DARPA開展, DARPA擁有軍方背景,之后也有各種各樣的車企,互聯(lián)網(wǎng)企業(yè),例如谷歌、Uber等等加入戰(zhàn)團。國內(nèi)相對來講起步較晚,從上個世紀90年代開始相關的研究和進展,但是發(fā)展勢頭迅猛。
以百度、阿里、騰訊為代表的科技公司,正成為國內(nèi)甚至全球自動駕駛行業(yè)研究的頭號玩家。2018年7月,百度和金龍客車合作打造的L4級自動駕駛巴士量產(chǎn)下線;9月,阿里發(fā)布其車路協(xié)同技術以及智能交通方案;11月,騰訊在其合作伙伴大會上展示了自動駕駛算法、仿真方面的全面布局。BAT因在自動駕駛上較為豐富的技術儲備,正成為車企們爭相合作的技術伙伴。
無人駕駛既是人工智能的研究問題,又是重要的應用場景
無人駕駛本身,既是一個人工智能的研究問題,同時又是人工智能的重要應用場景。所以它包含非常多的關鍵技術。
無人駕駛依靠感知系統(tǒng),包括用攝像頭、激光雷達等等各式各樣的傳感器來獲取周邊的相關信息,來感知汽車周邊的環(huán)境。通過對以上信息的處理,作出相應的判斷,這些判斷的結(jié)果最后會通過控制執(zhí)行子系統(tǒng),來真正實現(xiàn)無人駕駛的相關操作。
無人駕駛在對周邊信息感知方面,有兩種非常典型的技術路線。
激光雷達
采用何種技術取決于應用場景,比如Waymo的無人駕駛,就是選取了激光雷達的路線。通過給汽車裝置非常精密精準的雷達,讓汽車眼睛更亮。即使是在黑暗環(huán)境下也能對周圍環(huán)境進行建模。
計算機視覺技術
不同觀點來自于特斯拉,馬斯克在今年初發(fā)表“傻子才用雷達”、“用雷達沒有前途”等觀點,他們更多地關注用傳統(tǒng)攝像頭獲取周邊的相關信息,去打磨獲得的視覺信號,捕捉重要的周邊信息。
融合在一起的技術路線可能更加先進
激光雷達距離非常遠,受環(huán)境光照影響低,但具有缺乏顏色和紋理、數(shù)據(jù)稀疏、成本高等缺點;攝像頭有顏色有紋理,成本低,但受環(huán)境光照影響大,且距離比較近。
鄧志東教授認為,雖然目前特斯拉等公司單目視覺技術已經(jīng)有所突破并形成了壁壘,但是既可以測距,又有顏色紋理,還不受環(huán)境光照影響的固態(tài)激光雷達融合攝像頭會是未來的趨勢。
楊殿閣老師從產(chǎn)業(yè)角度分析,認為純視覺技術成本低,但無人駕駛需要對周圍環(huán)境做三維空間建模,相較于采用計算機視覺技術,用激光雷達建模則相對容易,而且也會使用到攝像頭。兩家公司技術路線不同和其業(yè)務不同是有關系的,谷歌做的是出租車等運營車輛的場景,需要考慮的是可靠性,成本占次要地位;特斯拉等公司做的是量產(chǎn)車,要賣給終端用戶,所以須考慮成本,而激光雷達成本太高。
而樓天城先生則認為,激光雷達路線還是計算機視覺路線,未必真的有答案。自動駕駛感知技術路線之爭并不是單一技術路線之爭,而是和整個系統(tǒng)有關。嚴格意義上講,世界上并沒有一家激光雷達公司和計算機視覺公司,標為激光雷達一派的Waymo其實也有27個攝像頭;同樣,特斯拉也至少有16個毫米波雷達。每一分傳感器的錢都能多帶來一個信息收入,這個性價比在于你花一塊錢,能夠獲得多少信息,這才是傳感器真正的價值。還有另外一點在于,“無人駕駛感知路線不是一個單一的問題,如果單純問自動駕駛感知路線,可能不是一個非常公平的問法,因為涉及了這種體系的很多個決策。路線不僅僅是感知,而是整體系統(tǒng)架構(gòu)的考慮。”
自動駕駛系統(tǒng)落地實現(xiàn)方式:單車智能方式VS車路協(xié)同方式?
中國的主技術路線強調(diào)車路協(xié)同。因為中國的單車智能技術方面落后于美國,但中國有很好的道路和網(wǎng)絡條件,因此,單車智能和車路協(xié)同結(jié)合可以更好地落地。谷歌方案強調(diào)單車智能,比較符合美國的情況,因為在美國建立全網(wǎng)聯(lián)通的車車協(xié)同不太可能。所以并不是美國不想把車路協(xié)同加入自動駕駛的落地中,只是沒辦法落地。
車車通訊可以幫助汽車提前獲取更多的信息,比如大車遮擋了視線,但依然可以通過車輛之間的通訊獲取大車前面的路況信息。單車智能是根,車路協(xié)同作為輔助。所以二者應該是合作的關系,缺一不可。雙方可以共同保證自動駕駛安全落地。
乘坐無人車,更擔心還是更不擔心?
人類駕車兩種方式:正常駕車和違規(guī)駕駛,90%以上的交通事故都是違規(guī)駕駛導致的,正常駕駛一般不會出事故。無人駕駛汽車比違規(guī)駕車要強,比正常駕駛要弱,希望通過自動駕駛降低那90%的交通事故發(fā)生概率。至于會不會擔心,是一個心理問題,自動駕駛在車速等控制上比人精準,體驗會更好。但是自動駕駛在感知上還做不到比正常人可靠,這是瓶頸,有待突破。
中國接受自動駕駛的比例超過80%,這和中國人愿意接受新鮮事物有關,但是人類對自動駕駛的要求要高于人類駕駛。如果是純無人駕駛,還需要時間來進行技術突破,目前還不是足夠可靠。自動駕駛的目的是給行車安全帶來更多地保障。但自動駕駛還缺乏法律保障,事故責任劃分也需要進一步明確。無人駕駛真正上路還需要大家來適應,因為有人駕駛的車人是參與在整個駕駛的反饋過程中的,但無人駕駛的車輛人是不參與的,因此會覺得不可控,會擔心事故發(fā)生,需要時間來適應。
自動駕駛研發(fā)策略 :從L2出發(fā)漸進推動VS直接攻關L4級?
如上圖所示,L2是指部分自動駕駛,而L4是指高度自動駕駛以及適用所有場景的完全自動駕駛。
樓天城先生表示,“L2和L4是從目標來定義的,不是兩個技術路線,L4的技術可以應用于L2,但L2的某些技術并不一定能應用于L4。一種技術是有天花板的,如果從漸近思想來看并不一定能達到最終的目標。L4也需要學習之前的很多知識才有可能達到最終的目標。”
因為L2和L4背后的市場主體不同,所以真正落地時需要結(jié)合他們背后的市場主體來看。車企在L1-L3時很注重成本問題,但在L4時,買家是運營方,所以對L4的成本問題相對不那么敏感。L2的發(fā)展會推動L4的發(fā)展,經(jīng)過L2的發(fā)展,很多傳感器成本會更低,可以應用在L4,而L4的發(fā)展也會促進L2。但從落地來看,應該是L1、L2、L3、L4。
復雜交通場景:打磨技術利大于弊VS難度過大無法落地
眾所周知,中國的交通場景十分復雜,這些復雜交通場景無疑會給無人駕駛帶來落地難度,但是也提供了豐富的數(shù)據(jù)用于無人駕駛技術的打磨。
楊殿閣老師堅信自動駕駛在中國一定會落地,雖然中國復雜的交通場景會給技術帶來更大的挑戰(zhàn),但復雜的交通場景肯定可以解決,而且會帶來更大的機遇。
樓天城先生認為,無人車落地如果是對于全局而言當然很困難,但如果從局部到全局,無人車落地機會還是很大的。復雜的交通場景帶來了更多的數(shù)據(jù),在數(shù)據(jù)積累上中國有更多的優(yōu)勢,所以復雜場景對技術的打磨利大于弊。
自動駕駛需要怎樣的人才?
計算機的奠基人是數(shù)學家,那么無人駕駛的奠基人會是哪些人才?最早的一批先驅(qū)是車輛工程出身,第二批是自動化人才,人工智能的人才第三批進入,但目前是三者相結(jié)合。
一方面需要復合型的人才,因為自動駕駛是非常復雜的系統(tǒng);另一個方面需要的是專精的人才,因為涉及到的技術非常復雜。自動駕駛領域還不夠成熟,學習能力、解決問題的能力以及在混沌環(huán)境中找到前進道路的能力都是愿意投身自動駕駛的人才需要具備的。
AI Time由一群關注人工智能發(fā)展的青年人創(chuàng)辦,旨在發(fā)揚科學思辨精神,邀請各界人士對人工智能理論、算法、場景、應用的本質(zhì)問題進行探索,展開辯論,碰撞思想,打造人工智能知識分享的策源地和聚集地。大數(shù)據(jù)文摘作為合作媒體將長期合作報道。
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原文標題:樓天城、清華鄧志東激辯自動駕駛:近在咫尺還是遙遙無期?| 清華AI Time
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