汽车之心
2021.05.15 09:43

百度推出最強路端自動駕駛系統 Apollo Air:單車智能 + 車路協同雙拳出擊

portai
我是 LongbridgeAI,我可以總結文章信息。

全球範圍內,在實現自動駕駛的路徑選擇上,形成了兩派:

一派是以 Waymo 為代表的依賴車端傳感器感知能力的歐美「單車智能」路徑;

另一派則是以 Apollo 為代表的中國自動駕駛玩家正在走的一條特別路線,即「單車智能 + 車路協同」。

在國家「新基建」戰略的引導下,「車路協同」在自動駕駛發展中擁有着舉足輕重的地位。

國內的百度 Apollo 在單車智能領域的技術實力已經做到了業內領先,目前在全球範圍內已經部署了超過 500 輛自動駕駛汽車。

而在車路協同領域,百度 Apollo 也是當仁不讓,投入了大量資金和人員進行研發。 

2018 年,百度 Apollo 與北京交管局合作,開展了智慧信號燈的應用探索:

在紅綠燈杆上加裝了激光雷達、攝像頭、GPS 裝置等一系列傳感器,對路口車流、路口各方向延誤情況進行分析,並在此基礎上,對路口綠燈放行時間進行實時調整。

這是百度 Apollo 探索車路協同的開端。

百度 Apollo 當時的動作也引起了國內其他互聯網大廠跟進佈局「車路協同」。

這是一套依賴於 V2X 技術、4G/5G 通信能力以及路端感知設備的複雜系統,對於自動駕駛車輛本身有限的感知來説是一大補充。

到 2019 年 12 月,百度 Apollo 首屆生態大會上,「車路協同平台」正式升級為 Apollo 的三大開放平台之一,與自動駕駛平台、智能車聯平台並列,足見車路協同在 Apollo 內部的受重視程度。

這也表明 Apollo 不但注重車端,也同樣在夯實路端的技術能力。

現任百度集團資深副總裁、智能駕駛事業羣組總經理李震宇在當時明確表示:

「Apollo 堅持開放走出了一條車路協同雙劍合璧;城市、科技企業和汽車產業三位一體的中國特色自動駕駛發展道路。」

在此後一年半時間裏,百度 Apollo 一邊不斷打磨單車智能,落地 L4 級 Robotaxi,實現完全無人駕駛的商業運營。

另一邊也在路端智能尋求突破,圍繞 V2X、5G 通信等領域展開硬件部署並持續迭代算法。

1、單車智能之後,Apollo Air 秀出路側感知最強實力。 

5 月 13 日,在清華大學智能產業研究院(AIR)學術沙龍上,百度智能交通產品研發總經理陶吉拿出了一套使用純路側感知能力實現開放道路 L4 級自動駕駛的車路協同技術——Apollo Air

這套系統由百度 Apollo 聯合清華 AIR 研究院共同推出。

這套系統將路側感知能力放到了非常重要的位置,簡單理解就是將一輛自動駕駛汽車上的傳感器都遮住,讓它處在「失明」狀態,而單純依靠路側傳感器感知到的結果,車輛系統依然可以進行自動駕駛。

Apollo Air 所提供的路側感知相當於車輛的「天眼」。 

當然,百度 Apollo 並不是要用 Apollo Air 來取代車端感知,而是進一步強化路側的感知能力,以此來為車端感知提供更強有力的支持。

而且,Apollo Air 不僅可以支持自動駕駛,還有很多應用場景,比如智能交通就需要這套技術。 

Apollo Air 中的「Air」其實有着三重含義: 

  • 輕量化,很大程度上解放車端感知,而且路側感知更輕量化;
  • 雲端協同,藉助 V2X、5G 等無線通信技術,實現車 - 路 - 雲的聯通;
  • 開放共享,Apollo Air 符合 Apollo 平台的開發理念,後續會進行開源,定期披露研發案例和數據,讓車路協同技術能為更多行業企業和機構所用。

具體到部署上,Apollo Air 最重要的工作就是基礎設施建設,也就是把傳感器、通信設備等相關硬件部署到路側,特別是一些複雜路口以及存在很多遮擋/盲區的道路上。 

現階段,Apollo Air 方案中主要採用的是視覺感知,包括槍式攝像頭和魚眼攝像頭,這套系統可以用最少點位的硬件部署來實現路口路段的全覆蓋。

而針對一些更為複雜的大型路口,Apollo Air 也會用上激光雷達傳感器,現在國內很多激光雷達公司的產品基本也能滿足需求。

當然,Apollo Air 並非部署硬件這麼簡單,其中也涉及到諸多識別算法的開發和無線數據傳輸能力的構建,包括雲端平台的搭建和運營。

陶吉在現場介紹,Apollo Air 要應對感知硬件的實時標定、數據的高效傳輸、傳感器感知存在的精度誤差等諸多難題。

不過,經過多年積累,目前百度團隊已經掌握了其中的很多關鍵性技術,而且還在不斷進行能力迭代。 

目前,百度智能交通團隊聯合清華 AIR 研究院已經完成對北京亦莊、廣州黃埔、河北滄州等若干路口的智能化改造,實現了 Apollo Air 純路側感知技術在 L4 級自動駕駛真實場景的測試。 

而 Apollo Air 要進行大範圍、大規模的部署,仍然是一個艱鉅的任務,這將是從一個路口到一個區域再到一座城市的從 0 到 1 的突圍之路。

而一旦 Apollo Air 系統在一個區域成功實現,那此後便可以進行規模化複製,後續將對百度 Apollo 自家的 Robotaxi 部署乃至中國自動駕駛的進程產生巨大推動作用。

在百度 Apollo 堅持車路協同的大方向不變的情況下,路端的 Apollo Air 與車端的 Apollo 自動駕駛系統強強聯手,組合形成了一套具備完整、全面自動駕駛能力的系統。而且,這樣一套系統,基本可以覆蓋各場景、各等級的自動駕駛挑戰。 

正如陶吉所言,「Apollo Air 就是讓車路協同成為單車智能在黑夜裏的一盞明燈。」

2、自動駕駛需要車路協同,車路協同需要 Apollo Air?

要實現高級別自動駕駛,「車路協同」將是不可或缺的一環。

為什麼?

原因主要是三方面。 

其一,車端傳感器視距比較短,往往只有 200 米,遮擋、惡劣天氣等對於車載傳感器感知能力影響明顯。

「單車視角」不如「車 + 路側感知的上帝全知視角」更快更全面地感知到路面異常情況。

其二,未來路側感知設施健全後,相對昂貴的車載傳感器可以減配,用相對簡單的車載傳感器實現基本安全,用路端傳感器和邊緣計算實現智能性。

這樣能極大降低自動駕駛汽車的落地成本。

其三,單車智能容易陷入局部最優,車路、車車協同所構成的羣體智慧能使全局效率最大化。

有行業研究者曾做過仿真測試,如果在十字路口實現車路協同技術,十字路口的通過能力將提高至少 3.8 倍

簡而言之,和單車智能相比,路端感知具備超視距、而且無視惡劣天氣/道路環境的影響,並且能及時將道路出現的突發情況傳給車輛,補足 L3、L4 級自動駕駛車端的感知能力,車路協同 + 單車智能讓自動駕駛更加安全。  

那麼,什麼樣的車路協同技術能夠滿足行業的需求?

我們先來看看當下的現實情況。

現今大多數自動駕駛企業採用的是以車端感知為主、路側感知為輔的傳統融合策略,甚至是隻在一些突發情況下調用路側感知數據。

這樣的現狀造成的一個結果是:

路側感知自身的問題和缺陷在車載感知的掩蓋下暴露並不夠充分,你無法評估路側感知是確實有效還是僅僅偶爾發揮作用、渾水摸魚。

Apollo Air 就是要改變這一現狀。

它不但可以和單車智能形成強有力的互補,就算單獨拿出來,也有能力幫助車輛實現自動駕駛。

這並不是一個誰主誰輔的問題,而是車端、路端兩手都要抓,且兩手都要硬。

有了 Apollo Air,相當於百度為其自動駕駛的落地量產在車端和路側上了「雙保險」。

我們知道,Apollo 在車端智能採取的策略是先強化高級自動駕駛能力,後續通過技術降維的形式實現稍低級別的自動駕駛能力,比如百度就有基於 Apollo Lite 系統打造的 ANP 領航輔助駕駛系統。

Apollo Air 也可以被視作是 Apollo 在車路協同上最高能力的體現,未來也可以通過升、降級的形式為百度 Apollo 在各場景落地自動駕駛提供支持。

 3、Apollo Air:為 Apollo 服務,更為中國自動駕駛和智能交通服務。

如今,隨着路側感知系統 Apollo Air 的推出,百度 Apollo 在車路協同領域的服務能力進一步增強。

百度在 2020 年底提出了 Robotaxi 的 3 年目標:

在 3 年內(2021 - 2023),實現 30 個城市落地,車隊規模達到 3000 輛,服務 300 萬乘客

如此大規模的自動駕駛車隊運營,對於堅持單車智能 + 車路協同兩條腿走路的 Apollo 來説,Apollo Air 必將發揮重要的作用。

除了服務於 Apollo 本身,如前所述,Apollo Air 計劃也是開放的,後續其車 - 路 - 雲之間的數據接口將通過開源及標準化方式推動開放、實現業界共享,更多自動駕駛的同行業者都可以接入、使用這一能力,這將有利於中國自動駕駛行業的發展。 

除了為自動駕駛的落地服務,Apollo Air 還可以為城市的智能交通建設服務。

百度 Apollo 此前已經推出了「ACE 交通引擎」,該引擎是融合了車、路、雲、圖全棧能力的智能交通解決方案。

該方案能夠為 OEM、政府和合作夥伴等提供智能信控、智能公交、自動駕駛、智能停車、智能貨運、智能車聯等多種場景應用,還可以支持外部的開發者和合作夥伴在一個底座上研發孵化自己的城市管理、交通出行應用場景。

比如,陶吉就在 Apollo Air 發佈現場提到這套系統在信號燈智能控制上的降維應用。

當然,基於 Apollo Air 的路側感知能力,還有更多智能交通場景可以挖掘和探索。

無疑,有了 Apollo Air 之後,Apollo 在支持國家智能交通建設層面又多了一把利器。

4、Apollo Air 到來,一個能力更完整的 Apollo 平台形成

需要明確的是,百度下決心投入資源研發 Apollo Air 絕不意味着放棄現有基於車路協同的技術路線,而是通過 Apollo Air 打磨迭代的純路側感知技術將持續反哺 Apollo 車路協同融合解決方案,提升自動駕駛系統的魯棒性和安全性。 

在單車智能上打出有力一拳的百度 Apollo,又通過 Apollo Air 在車路協同上的努力,完成了雙拳出擊。

一個能力更完整,兼顧車端和路側的 Apollo 平台已經形成,而且還能高舉低打、降維打擊,完整覆蓋各等級、場景的自動駕駛功能需求。

另外,Apollo Air 的推出也順應了國家在智能網聯汽車發展戰略中的需要。

今年 4 月 20 日,國家工業和信息化部新聞發言人、運行監測協調局局長黃利斌在國新辦新聞發佈會上表示:

中國將堅持單車智能和網聯賦能「雙輪驅動、協同發展」的戰略定位,多管齊下、多方聯動,加強相關部門溝通協同,促進核心技術攻關應用,加大網聯化基礎設施建設力度,不斷完善技術標準法規和安全監管體系,推動我國智能網聯汽車產業高質量發展。 

目前,國家多地加快部署 5G 通信、路側聯網設備等基礎設施,加大交通設備數字化改造力度,開展車路協同試點,支持企業進行載人載物示範應用。而這也能為 Apollo Air 的發展壯大提供更充足的養料。 

車與路的協奏,強化車路協同,一個能力更全面的 Apollo 自動駕駛平台已經形成。

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