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2017年12月22日 星期五

Self Driving Cars - 

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我们为什么要造自动驾驶汽车?它到底有什么用?
AutoKab 三大金刚:Carlos Holguin, Cristian Sandu 和 Michel Parent

按:如今,自動駕駛汽車已成超級熱詞,幾乎每周我們都能聽到有關它的大新聞。前幾周就有兩家公司(Waymo 和 Navya)公佈了自家的自動駕駛出租車計劃。巧的是,它們還不約而同的選擇同一天召開發佈會。

不過,現實可沒發佈會那麼精彩,Navya 的自動駕駛穿梭車在拉斯維加斯第一天就出了小車禍。

現在的媒體和公眾,甚至包括工程師社群,都在鼓譟自動駕駛汽車要搶司機飯碗的概念。許多工程師敬畏 AI 帶來的超強計算能力,他們開始暢想雲計算支撐的互聯世界,到底會多麼美好。

對自動駕駛市場來說,各種論斷幾乎都已經有了模板,它們無非是說自動駕駛汽車會讓道路更安全,能大幅提高乘客的生活效率。同時,自動駕駛汽車帶來的交通分享解決方案,還會減少汽車保有量,城市堵塞和污染問題便迎刃而解。

事實上,這樣的結論有些過於烏托邦。科技行業在推銷更大、更快、更智慧的技術上一直都不遺餘力,而媒體們則是在一旁鼓譟的拉拉隊。

確實,要論證一項技術是否碾壓另一項技術,你可以找到很多理由。不過,在做出這些判斷時,卻很少有人會思考一個基本前提,或者說一個飽含初心的問題:為什麼要造自動駕駛汽車?它到底有什麼用?

自動駕駛的研發已歷 20 年
 Carlos Holguin 和 Michel Parent 分別是 AutoKab的 CEO 和主席。這家新創公司致力於「為商業車隊研發有安全保證的自動化技術」,這家公司的辦公室設在法國電算機科學與自動化研究所(INRIA)園區,而這塊區域原來是北約軍隊的中央指揮部。

雖然成立才兩年,但 AutoKab 的創始人團隊,卻都是交通運輸行業的行家,他們在公共交通規劃、道路車輛自動化和經營方面有超過 20 年的經驗。

AutoKab 的研發中心看起來就像個車庫,這裡有各種老式自動駕駛穿梭車、高爾夫車和乘用車,它們都是過去 20 年中誕生試驗品,這裡簡直成了自動駕駛汽車歷史博物館。

據記者瞭解,Michel Parent 的職業生涯,與汽車緊密相連,其中一半貢獻給了史丹佛、MIT 和 INRIA 的相關研究所,另一半則花在了機器人產業上,他為交通的「自動化」貢獻了不少想法。

Parent 表示:「20 年前,我一直想設計個,能像人一樣開車的機器人。後來我問了自己一個問題,研發這樣的機器人有什麼樂趣?」不過,他認為最該捫心自問的是「我們在試圖解決什麼問題?」

對城市來說,要解決的就是「城市病」,即交通堵塞、空間逼仄、出行不便和能源浪費。「我們需要能互聯和共享,且速度更快的公共交通電動車」,Parent 說道。Holguin 則總結稱:「最後一公里的問題,是我們最迫切要解決的。」

 「如果自動駕駛汽車,不能像公車和計程車一樣,採用分享模式,它們就不能解決交通堵塞的問題。在某種情況下,它們甚至會加劇堵塞。」在他看來,AutoKab 的目標,就是解決「一車一人」的交通資源浪費問題。

AutoKab 的關鍵員工來自兩個不同的世界:「科技」和「交通」。Holguin 表示:「我們在利用技術,填補自動駕駛汽車商業經營中遺失的環節。」準確來說,它們是在為公共交通經營者,研發一款「自動化服務」產品。

針對汽車和巴士的自動化套件
AutoKab 擅長安全和數據分析,兩方面技術的開發,同時這家公司還與各城市合作,力圖實現更加高效的公共交通。

其實 AutoKab 的名字來自「Automation Kits for Autos and Buses」(即針對汽車和巴士的自動化套件)的縮寫。當然,它也有硬體開發的能力。公司 CTO Cristian Sandu表示,AutoKab 的自動化套件能安裝在任何車輛上,它包括大量傳感器,如雷達、雷射雷達、視覺系統和處理器(供應商包括英特爾和英偉達等)等。

不過,Sandu 指出,想把這個套件完美安裝到一輛車上,還是得費一番功夫(根據車輛不同,透過 CAN 總線或 FlexRay 連接),其中就包括軟體校準。當然,它並非安裝上就要用一輩子,用戶也可以選擇卸載自動化套件。

AutoKab 押注該套件,不是因為它對售賣硬體感興趣,而是因為這個套件,對降低自動駕駛汽車成本相當關鍵。

Holguin 還強調,AutoKab 對賣硬體沒興趣。相反,它更看重與各大城市合作,制訂計劃以更高效的解決最後一公里的服務。至於盈利模式,則是從自動駕駛汽車每英里的行駛利潤中分成。

「成本太高了」
AutoKab 參與了多個歐洲項目,其中就包括 CityMobil2。Holguin 指出,在2014 年 10 月至 2015 年 4 月為期 7 個月的自動駕駛測試中,它實現了零事故的好成績,運送乘客超過 6 萬人。

此外,當地居民對自動駕駛汽車的評價也相當高。不過,他們並不知道這只是個測試。更重要的是,媒體、公眾對測試中的數據蒐集問題並不關心。

參與歐盟的項目時,AutoKab 累積了不少經驗。「我們瞭解了這些數據背後到底藏著什麼。」Sandu 說道。首先,即使是低速的自動駕駛汽車,經營起來成本也非常高。此外,這些用於分享的車輛經常無人問津。如果自動駕駛汽車和公共交通間,無法相互協調,想提升服務簡直是天方夜譚。

Sandu 還指出,自動駕駛汽車的載客數需要,根據不同城市的實際情況來決定。

在 CityMobil2 項目的展示階段,來自合作夥伴 Robosoft 和 Easy Mile 的兩個測試車隊,分別在 7 個城市進行了階段性測試,但這些車輛並不一定適合測試城市的情況。

 「我們用這些車做測試是因為手邊只有它們。」Christian 說道。如果真要佈署自動駕駛汽車,就需要作進一步的分析。

其次,城市也要有個適應期。Holguin 表示:「它們需要在類似 V2X 交通燈等基礎設施上進行投資。」自動駕駛汽車不是所有城市的萬能藥,城市交通問題需要更全面的考慮,其中就包括自動駕駛汽車專用的上下車區域。

兩種不同方式
對外行人來說,Waymo 的自動駕駛汽車可是相當炫酷。至於 Navya 的自動駕駛穿梭巴士,炫酷程度就遜色許多。


我们为什么要造自动驾驶汽车?它到底有什么用?拉斯維加斯的 Navya 穿梭車

在美國,人們對於交通部門或政客們,改進城市基礎設施的承諾不屑一顧,因為這些承諾很難兌現。

既然美國人對城市政府部門,懷有嚴重的不信任感,那麼 V2X 交通燈、自動駕駛汽車專線等新設施,都要靠谷歌、英偉達和英特爾/Mobileye 來搭建。不過,這些科技巨頭們好像也不願當冤大頭,它們的目標是在不改變現有基礎設施的情況下,讓車輛實現自動駕駛。

在歐洲情況則正相反,類似 CityMobil2 這樣歐盟投資的項目就需要自動駕駛汽車,成為自動道路交通系統(ARTS)的一部分。

歐盟給 ARTS 下了定義,即「ARTS 是基於全自動駕駛汽車(沒有方向盤)的道路交通系統,對於它們要使用的基礎設施有先驗知識。即使是沒有全自動駕駛功能的 ARTS 車輛,也會由控制中心的人類操作員進行即時遠端監督和管理。」

因此,歐洲和美國在自動駕駛上採用了完全不同的態度,歐洲方面,「對基礎設施的先驗知識」和「認證需求」是自動駕駛汽車的關鍵詞。

既定路線
關於自動駕駛汽車上 AI 的問題,AutoKab 的 Sandu 直截了當的表示:「對於深度學習,我們興趣不大。我們有自己的既定方式,交管部門能更輕鬆的對自動駕駛汽車進行認證。」

此前,卡耐基梅隆大學教授 Philip Koopman 曾表示,自動駕駛汽車面臨的最大挑戰,其實就是潛藏在機器學習測試中的最基本問題,而這個問題困擾科學和工程界已經很久了。「想讓以機器學習為基礎的系統,達到傳統安全標準可不容易。」 Koopman 說道。「因為訓練數據集不符合傳統軟體的設計要求。」

AutoKab 相信,商業化的自動駕駛汽車要想透過認證,汽車廠商就必須造出能為監管部門,提供安全保證的產品。

Parent 強調,「一輛自動駕駛汽車需要像現在的火車、公交和飛機一樣取得認證。」

廂中取物問題
作為一名「久經沙場」的機器人專家,Parent 稱現在的自動駕駛汽車讓他想起了經典的「廂中取物問題」。

去年,機器人行業協會就在一個故事裡,講述了自己面對該問題時的進退兩難。「雖然技術在不斷進步,但機器人廂中取物的能力依然有限,我們還是沒能找到真正的突破點。不過,我們依然有所收穫,在先進的視覺技術、軟件和抓取方案的輔助下,機器人正在從未涉足的領域一步一個腳印的前進。」

「那麼,為什麼讓機器人學會隨機抓取就那麼難?答案的癥結在於準確率。雖然機器人重復能力超強,但在一片混亂中,隨機抓取依然需要很高的準確度。

機器人需要在可用空間定位一個零組件,這個空間不但是自由開放的,零組件還一直在更換位置和朝向。這就意味著機器人需要在靈敏度、機器視覺、軟體和計算能力上實現平衡,以便即時處理所有數據,並得出抓取方案。這樣的要求雖然很高,但絕非無法實現。」

眼下,機器人和自動駕駛行業解決這一問題主要都在靠計算能力的提高。不過,在 Parent 看來,「我們也可以透過在整潔和平坦的托盤上,佈置零組件來解決相同問題,這樣機器人的抓取速度就能有所提高。」換句話來說,在放出機器人前,我們得解決掉混亂的情況。

Parent 相信,將這樣的思維用在自動駕駛出租車和穿梭車上,即減少基礎設施上的混亂,能更快的解決城市交通問題。

以下為 AutoKab 博物館中的幾款自動駕駛汽車,它們是過去 20 年來自動駕駛行業的縮影。
Cycab

我们为什么要造自动驾驶汽车?它到底有什么用?

這輛高爾夫球車造型的小車誕生於 1995 年,它由 INRIA-IMARA/RITS 團隊研發,1996 年正式進場量產,並在多個城市承擔了自動駕駛交通服務的開發和測試工作,2011 年它還在義大利服役呢。

雅馬哈自動駕駛導引車


我们为什么要造自动驾驶汽车?它到底有什么用?

雅馬哈自動駕駛導引車由 INRIA 和雅馬哈聯合開發,2000 年正式面世,隨後在 AutoCab 總部所在地和挪威、意大利等國進行尋回展示。

拉羅謝爾的自動駕駛汽車

我们为什么要造自动驾驶汽车?它到底有什么用?

這些車也是用在技術開發和交通服務展示上,先是在法國拉羅謝爾港上路,隨後佈署到了法國昂蒂布和義大利卡拉布里亞。

                                                                                                                                                                                                                 

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