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通用自动驾驶要取消方向盘和踏板,哪来的底气?

时间:2018-01-18 阅读:
没有方向盘、油门和刹车踏板,对外界而言,这样的自动驾驶汽车是非常具有吸引力的。

借 CES 和底特律车展之机,通用汽车对外公布了自动驾驶计划:不但 2019 年上线自动驾驶服务,还直接把方向盘和踏板都取消,步子迈的可是相当大。

当然,没有方向盘和踏板的自动驾驶汽车只是一个开始。“我们在过去 18 个月内打造了四代自动驾驶汽车。”通用汽车董事长 Dan Ammann 说。“我可以肯定的告诉你们,第四代自动驾驶汽车可不是终极产品。”

与 Waymo、Uber 等通过合作来冲向自动驾驶时代的公司不同,通用要走一条垂直整合之路。据雷锋网了解,通用在 Cruise Automation 身上已经花费了 6 亿美元,而且还直接收购激光雷达公司 Strobe,通用想将激光雷达的成本削减 99%。

在通用官方网站上,通用发布了一份报告:GM 2018 Self-Driving Safety Report,详尽介绍了通用自动驾驶汽车的理念、设计过程和技术特点。

CRUISE AV(Autonomous Vehicles): 零排放与自动驾驶的结合体

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虽然从外面看,这款车还是上个时代汽车设计理念的衍生品,但事实上 Cruise AV 从一开始就贯彻了没有驾驶员也能安全运行的理念。因此,每一步通用都把安全融在了设计、开发、制造、测试和验证之中。

搭载了最先进传感器系统的 Cruise AV 还能看清周围 360 度的环境,而且不分昼夜。无论是人行道上的行人,还是突然窜出来的物体,它都能及时识别并作出反应。即使遇到建筑工地和急救车辆,它也能及时做出规避,避免碰撞发生。

此外,Cruise AV 还有个优势,那就是其自动驾驶系统是从开发初期就整合进车辆,再加上与软硬件团队的紧密合作,通用已经完成了所有的系统潜在故障模式评估,并一一解决了这些问题,以保障车辆的安全可靠。

Cruise AV 可提供超越所有人类驾驶员的安全标准,随着车辆继续迭代,汽车的事故率就能逐步趋近于零。

如何设计一辆足够安全的车?

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在“安全”的指导原则下,自动驾驶汽车的开发一开始就奔向了对驾驶这个行为本身的分析。

通用对车辆动作进行了详细分解并找到不同环境和地点下相应的执行方式。随后,通用团队进一步对经过了模拟和实地测试的原型车挑刺,以不断打磨车辆的自动驾驶系统。

经过测试,Cruise AV 已经能胜任复杂的城市驾驶环境,无论是面对路怒症的司机、乱穿马路的行人、骑行者、快递车、建筑公司、左转弯和 4 向停止标识等都能轻松应对。

为了安全的解决这些现实世界中的大麻烦,通用整合了底特律、硅谷和全球团队的智慧,通过设计、开发和部署不断提升 Cruise AV 的性能和安全性。

据雷锋网了解,通用的车队每辆车都可贡献自己的经验以帮助整个车队不断进步,而这种超强的互相学习能力也是 Cruise AV 的巨大优势之一。未来,通用会不断在车队里部署新型车辆,保证车队的持续提升。

除了车队的实地测试,通用还有另一个秘密武器——对还没有发生的情况进行分析。通用会广泛的整合测试数据并进行充分的安全分析,以找出潜在的挑战。

一辆真正安全的自动驾驶汽车必须从头做起,无缝将自动驾驶系统整合进车辆中去。这也是通用正在做的,以全电动雪佛兰 Bolt 为基础平台,撬开未来交通的大门。

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计算“大脑”:技术大整合的结晶

车辆能自动驾驶,关键在于它的计算“大脑”,这台超强的计算机让车辆能掌握周围世界的情况并作出安全的驾驶规划。

事实上,单一技术可不能让“大脑”顺利转起来,它是各种尖端技术的结晶,包括行为控制、机器学习、模拟、感知、定位、地图、规划、路线分配和网络等技术。

Cruise AV 是如何运行的?

感知、规划和控制,这是车辆感知周边环境并在驾驶中做决定的关键支柱。

在 Cruise AV 中,“感知”会利用传感器监控周围环境并搭建一个 3D 模型。传感器负责将信息(整合传感器数据和高精地图数据)导入计算机,随后进行探测并对物体进行分类,确定它们的位置、速度和方向,给自己找到适合行车的路径。

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Cruise AV 的传感器系统

为了实现“感知”功能,Cruise AV 装了 5 台激光雷达,16 个摄像头和 21 个雷达,它们贡献的数据让车辆能识别复杂的环境。

值得一提的是,通用用到的传感器能覆盖近程和远程,且有 360 度视角。对通用来说,激光雷达是最为关键的,而雷达则是激光雷达的补充,因为它利用电磁脉冲测距,能看到低反射率的物体。两种传感器搭配使用,速度数据就不再是问题。

摄像头也是激光雷达的补充,因为它能测得物体发出或反射的光线强度,让“大脑”能获得更多物体细节,两者结合后车辆做决定就更有信心。空间和时间确定后,车辆就能规划路径。

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在“大脑”的运行过程中,“规划”会决定车辆的行为,它会参考道路交通法规为车辆制定形式路径。当然,它还会参考自己的能力,不去那些自己搞不定的道路。

“大脑”的规划是基于车辆位置、其他车道上车辆的预计动作、交通管理、道路标识和交通法规等外部因素做出的。每秒钟车辆都会对多条道路进行分析并根据当时情况做出最佳决定。

如果意外不期而至,“规划”手上还有许多备用方案。举例来说,如果后车快速切入车辆要变道的车道,那么车辆可能会在街区绕行,而不是挡着其他车等待下一个变道的机会。

“控制”功能则负责执行“规划”的命令,控制方向盘、油门、刹车和动力系统的运作。通用的“控制”功能加入了车辆稳定、牵引力和防抱死系统,可以完成完美的规避动作。

安全理念相伴每一步

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在创造并改进自动驾驶技术的过程中,通用将安全融入设计、开发、制造、测试和验证之中,车辆的机械、电子和计算系统都是秉承安全第一。

通用的系统安全项目整合了业内通行的工程标准、100 多年的造车经验和许多来自其他行业(航空航天、制药和国防)的苛刻标准。毕竟自动驾驶汽车需要的系统多样性、稳健性和冗余与先进战斗机和深空探测器类似。

同时,通用专注于提升系统的能力,让它掌握车辆的完整控制权,包括加速、刹车、转向和决定等。当然,前提是对系统进行全面分析,确定潜在的安全风险和挑战并找出相应对策。

通用汽车的系统安全流程有两个关键部分,即迭代设计的安全和综合风控与深度整合的安全,它们必须携手共进才能保证车辆安全。

迭代设计的安全

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Cruise AV 开发流程

设计上的延续性保证了车辆每次迭代都能有提升。

举例来说,Cruise AV 已经是通用自动驾驶汽车的第四代产品了。通用汽车的团队在设计和改进自动驾驶系统时,会道路和模拟测试双管齐下,随后再将结果反馈到设计过程中,这一过程还会反复进行。

这样的迭代设计过程还有深度整合做后盾,保证通用的自动驾驶系统和车辆主要部分都在随研发一起成长。

综合风控与深度整合的安全

在通用看来,真正安全的自动驾驶汽车可不是简单的在量产车上安装一套自动驾驶系统,工程师必须从零做起,并把迭代设计和综合风控理念深深的植入车辆整合过程中。

综合风控是通用系统安全过程的关键部分之一。在设计、开发和测试过程中,通用的综合风控方案辨别并解决了风险。可以说,综合风控是无人驾驶系统安全流程的常驻元素,它不但能减轻风险,还能彻底将风险消灭于无形。

系统多样性和冗余

综合风控与深度整合流程换来了系统多样性和冗余,这也帮 Cruise AV 换来了安全性。

生产流程也是安全性的来源

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通用的自动驾驶汽车在底特律北部的奥赖恩组装完成,这里是美国最重要的汽车产地之一。在生产过程中,即使是最棒的自动驾驶汽车,也得靠质量来征服用户。同时,通用的供应商也能保证它们生产的零部件能满足各种苛刻的标准。

眼下,通用的生产线设备绝对世界一流。奥赖恩的工厂相当巨大,它占地大小相当于 75 个足球场,需要 1000 多名员工通力合作才能完成生产。

在通用看来,通用这种整合度较高的自动驾驶汽车制造流程是保证车辆安全和可靠性最好的方式。

通用自动驾驶服务

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通用的自动驾驶汽车在车辆安全领域的尝试,一次巨大的跨越,而通用的终极目标就是实现零交通事故。

想要实现这一目标,第一步就得通过打车服务平台让自动驾驶汽车融入人们的生活。这样一来,无论是爱好者还是怀疑者都能体验真正的自动驾驶技术和电动车。他们会发现,电动车和自动驾驶打车服务是多么的般配。

在车辆部署初期,车队会在限制范围内运营(有高精地图的区域)。同时,团队还会加强对车辆的维护,让其关键系统不会在行驶时失灵。

此外,车辆的监控和数据的采集也不能马虎,它们是车辆改进的突破口,只要一辆车获得了进步,其他车也就跟着一起进步。

眼下,自动驾驶行业确实到了最关键的关口。过去几年技术飞速进步,除了 Cruise,Waymo 也要在最近几个月推出类似的自动驾驶打车服务。实话说,它们的系统都不完美,不能应对现实世界中的所有情况,但这些公司都已经准备好继续前行。

10 年前的世界金融危机让通用经受了多年的破产阵痛,许多人认为老牌巨头未来再也无法站在科技革命最前沿。不过,这个预言并未成真,它依然与福特和硅谷巨头们进行着正面对抗。

Ammann 自信的认为通用有能力控制市场,毕竟通用是现在唯一一家搞垂直整合自动驾驶平台的公司,而这项技术很快将改变世界。

(来源:雷锋网;作者:大壮旅)

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