哪些技術(shù)確保蘿卜快跑自動駕駛安全行駛?
今年武漢的端午和兒童節(jié)是在大雨中度過的,但是不妨礙家長們帶著各家的寶貝到大商場出游。晚上回家打車,夜晚大雨之中基本上每三輛網(wǎng)約車或者出租車后就有一輛蘿卜快跑出現(xiàn)?梢娖淦占俺潭取R部梢娪暌剐熊嚊]有停止其運(yùn)營。
圖天河機(jī)場外的蘿卜快跑,來自網(wǎng)絡(luò)
從乘客角度看蘿卜快跑,已經(jīng)是完美的自動駕駛車輛了,沒有安全員,自己開車。除了速度慢一點(diǎn)之外,停車的頻率比有人出租車高一點(diǎn)外,也就是反應(yīng)慢一點(diǎn)外其它幾乎完美。所謂反應(yīng)慢,主要是市民們反映,無人駕駛車會出現(xiàn)一些不尋常的行為,比如無故停在馬路中央、轉(zhuǎn)彎時(shí)停滯不前、早晚高峰時(shí)車速過慢,加劇交通擁堵、造成安全隱患。
這種完美性使得自動駕駛技術(shù)界層出不窮日新月異的研究成果形成鮮明對比,已經(jīng)如此完美,還在研究什么?
蘿卜快跑是有后臺遠(yuǎn)程駕駛的,只不過比例不是一比一,而是一人看著三臺以上車,這既是法規(guī)要求,也是技術(shù)限制。其實(shí)在之前的文章中,我們也提到蘿卜快跑其實(shí)后臺是有專人在負(fù)責(zé)遠(yuǎn)程監(jiān)控,以避免事故的發(fā)生。(相關(guān)閱讀:為什么無人出租車能“零”事故,而智能駕駛輔助卻事故頻發(fā)?)
圖 5G遠(yuǎn)程代駕艙,來自網(wǎng)絡(luò)
圖好像玩游戲一樣的遠(yuǎn)程安全員,圖片來自網(wǎng)絡(luò)
自動駕駛的技術(shù)路線分為兩派,其中一派是以Waymo、特斯拉為代表的單車智能派,另一派則是以百度Apollo等自動駕駛公司為代表的車聯(lián)網(wǎng)協(xié)同發(fā)展。
早在2021年6月,更新的SAE自動駕駛分級標(biāo)準(zhǔn)中,也增加了遠(yuǎn)程駕駛的定義,刪除了L4、L5級自動駕駛中“不需要干預(yù)”的說法!侗本┦兄悄芫W(wǎng)聯(lián)汽車政策先行區(qū)無人化道路測試管理實(shí)施細(xì)則》將無人化道路測試“單車智能”與“遠(yuǎn)程協(xié)助”相結(jié)合,默認(rèn)了高階自動駕駛的云端安全員的存在。而百度是最早且頂格獲頒該細(xì)則的10張路測通知書的廠商。
一般來說,在以芯片技術(shù),人工智能為代表的單車智能,目前暫時(shí)還是國外廠商占有優(yōu)勢,而依賴車路協(xié)同的車聯(lián)網(wǎng)輔助駕駛,是彎道超車的一種策略。
遠(yuǎn)程駕駛技術(shù)方案
蘿卜快跑的遠(yuǎn)程駕駛方案采用“車-路-云”協(xié)同模式,結(jié)合5G通信、AI決策、遠(yuǎn)程監(jiān)控中心,確保無人駕駛車輛的安全運(yùn)營。
1、車端硬件基礎(chǔ)
蘿卜快跑的自動駕駛車輛采用多傳感器融合方案,結(jié)合激光雷達(dá)、攝像頭、毫米波雷達(dá)和超聲波雷達(dá),以實(shí)現(xiàn)L4級自動駕駛能力。典型車型(如Apollo RT6)的傳感器配置及功能說明:
傳感器配置總覽
1.1 傳感器布局與分工
激光雷達(dá):車頂1顆主雷達(dá)(前向長距探測)+ 兩側(cè)各1顆補(bǔ)盲雷達(dá)(側(cè)向覆蓋)+ 后向1顆雷達(dá)(盲區(qū)消除)。
實(shí)現(xiàn)5×360°無死角感知,據(jù)說點(diǎn)云密度是Waymo車型的1.5倍。
攝像頭:前視(4個(gè))、側(cè)視(4個(gè))、后視(2個(gè))、環(huán)視(2個(gè)),覆蓋200米內(nèi)動態(tài)目標(biāo)。
毫米波雷達(dá):前向(3個(gè))+ 側(cè)向(2個(gè)),與激光雷達(dá)數(shù)據(jù)互補(bǔ),解決遮擋物檢測(如突然橫穿的行人)
圖 Apollo RT6售價(jià),圖片來自網(wǎng)絡(luò)
這樣的傳感器配置,全車價(jià)格卻只是20w。
2.云端的遠(yuǎn)程駕駛中心(Remote Monitoring Center, RMC)
功能是實(shí)時(shí)監(jiān)控車輛狀態(tài)(位置、速度、傳感器數(shù)據(jù))。
在極端場景(如突發(fā)事故、系統(tǒng)故障)下進(jìn)行遠(yuǎn)程干預(yù)。
提供AI輔助決策,減少人工干預(yù)頻率。
人員配置:2025年目標(biāo)是1名遠(yuǎn)程安全員可同時(shí)監(jiān)控10輛車(2024年為1:3)。
采用AI預(yù)判+人工確認(rèn)模式,降低人力成本。
圖蘿卜快跑的價(jià)格優(yōu)勢,圖片來自網(wǎng)絡(luò)
3. 5G-V2X(車聯(lián)網(wǎng))支持
低延遲通信(<20ms),確保遠(yuǎn)程指令實(shí)時(shí)傳達(dá)。
冗余設(shè)計(jì):雙5G模塊+衛(wèi)星通信,防止網(wǎng)絡(luò)中斷。
4. 自動駕駛系統(tǒng)(L4級)
AI決策能力:99.9%的駕駛行為由車載AI自主完成,遠(yuǎn)程干預(yù)率<0.1次/千公里。
極端天氣(暴雨、大雪)仍依賴遠(yuǎn)程輔助。
圖遠(yuǎn)程駕駛員接管蘿卜快跑的流程圖
百度并未披露AI預(yù)判的具體條件,但估計(jì)是門限方式,車輛任何狀態(tài)超過預(yù)設(shè)值就會觸發(fā)遠(yuǎn)程接管請求。
幕后功臣骨干網(wǎng)backbone
遠(yuǎn)程駕駛的核心是時(shí)延,需要就像坐在車?yán)镩_車一樣反應(yīng)快。一般要求信號時(shí)延小于50毫秒,這個(gè)數(shù)據(jù)實(shí)際上是筆者以前在hw做光網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化時(shí)的客戶指標(biāo),遠(yuǎn)程駕駛一千公里信號時(shí)延小于50毫秒。
為什么是一千公里,為什么不把遠(yuǎn)駕中心就近布置?因?yàn)檐囕v運(yùn)營范圍分散太廣,不可能建設(shè)那么多遠(yuǎn)程駕駛中心。所以完全可能出現(xiàn)遠(yuǎn)程安全員在一個(gè)城市,車輛在另外一個(gè)城市的情形。
為什么不用基站直接無線多跳連接,不依賴光纖骨干網(wǎng)呢?因?yàn)槌杀竞托阅堋?/p>
多跳需基站密集部署(間距≤500米),否則信號衰減導(dǎo)致性能驟降,而其特別容易受天氣影響。南方的朋友在陰雨天會發(fā)現(xiàn)家里的wifi不穩(wěn)定,因?yàn)榭諝鉂穸纫矔蓴_無線信號。
原來我們內(nèi)部的玩笑話,要讓無線通信又有距離又有流量還穩(wěn)定,只能用個(gè)衛(wèi)星鍋直接對準(zhǔn)接收方,而且距離最多幾百米。
所以基站主要是與自己范圍內(nèi)接入的設(shè)備通信,比如手機(jī),比如車輛,通信,而不是與其它基站直接通信。遠(yuǎn)程信息通信依賴光纖骨干網(wǎng),基站只是局部接入的媒介,可以視作骨干網(wǎng)的“熱點(diǎn)”。
圖光纖骨干網(wǎng)與基站的協(xié)同工作,圖片來自網(wǎng)絡(luò)
華為在光網(wǎng)絡(luò)中,基于智能光網(wǎng)絡(luò) ASON(Automatically Switched Optical Network)技術(shù),會對業(yè)務(wù)路徑進(jìn)行分級,常見的有鉆石級、金級、銀級、銅級和鐵級。以華為 OSN3500 設(shè)備為例,其具體情況如下:
鉆石級業(yè)務(wù):通常提供最高級別的服務(wù)質(zhì)量和保護(hù)機(jī)制。這類業(yè)務(wù)可能具有專用的光纖路徑,在網(wǎng)絡(luò)資源分配上具有最高優(yōu)先級,能夠保證極低的時(shí)延、抖動和丟包率,同時(shí)具備最強(qiáng)的保護(hù)能力,如采用 1+1 路徑保護(hù)或多路由保護(hù)等方式,確保在任何情況下業(yè)務(wù)都能持續(xù)穩(wěn)定傳輸,適用于對網(wǎng)絡(luò)可靠性和性能要求極高的關(guān)鍵業(yè)務(wù),如金融交易、實(shí)時(shí)工業(yè)控制等。
金級業(yè)務(wù):服務(wù)質(zhì)量和保護(hù)水平略低于鉆石級?赡軙捎孟鄬`活的資源分配方式,但仍能保證較高的傳輸質(zhì)量和可靠性,例如提供一定程度的冗余保護(hù)或快速的故障恢復(fù)機(jī)制,適用于對業(yè)務(wù)連續(xù)性有較高要求的企業(yè)核心業(yè)務(wù)或重要數(shù)據(jù)傳輸。
銀級業(yè)務(wù):提供中等水平的服務(wù)質(zhì)量。在網(wǎng)絡(luò)資源充足時(shí)能滿足業(yè)務(wù)的正常傳輸需求,但在資源緊張時(shí)可能會受到一定影響,保護(hù)機(jī)制相對較弱,如采用簡單的鏈路保護(hù)或有限的重路由機(jī)制,適用于一般性的企業(yè)業(yè)務(wù)或?qū)Τ杀据^為敏感的業(yè)務(wù)。
銅級業(yè)務(wù):服務(wù)質(zhì)量和保護(hù)等級相對較低。主要側(cè)重于滿足基本的業(yè)務(wù)連通性需求,在網(wǎng)絡(luò)擁塞時(shí)可能會被優(yōu)先犧牲,以保障更高級別業(yè)務(wù)的正常運(yùn)行,通常適用于對網(wǎng)絡(luò)性能要求不高的非關(guān)鍵業(yè)務(wù),如普通辦公網(wǎng)絡(luò)中的文件傳輸、網(wǎng)頁瀏覽等。
鐵級業(yè)務(wù):是最低等級的業(yè)務(wù)類型,一般僅提供盡力而為的服務(wù)。網(wǎng)絡(luò)資源分配和保護(hù)機(jī)制最少,在網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障或擁塞時(shí),這類業(yè)務(wù)最容易受到影響甚至中斷,適用于對服務(wù)質(zhì)量要求極低、可容忍一定中斷時(shí)間的業(yè)務(wù),如某些后臺數(shù)據(jù)備份、非實(shí)時(shí)的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)傳輸?shù)取?/p>
每一等級業(yè)務(wù)路徑的時(shí)延范圍如下:
鉆石級業(yè)務(wù)時(shí)延范圍通常能保證在極低的水平,一般端到端時(shí)延可控制在幾十微秒到毫秒級。鉆石級業(yè)務(wù)通常采用專用光纖路徑或高級保護(hù)方式,如 1 + 1 路徑保護(hù)等,網(wǎng)絡(luò)資源分配優(yōu)先級最高。同時(shí),華為的相關(guān)技術(shù)會采用極簡網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計(jì),業(yè)務(wù)一跳直達(dá),減少轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn),還可能使用智能拉曼放大器等先進(jìn)技術(shù),有效降低時(shí)延。
金級業(yè)務(wù)端到端時(shí)延一般在毫秒級到幾十毫秒之間。保護(hù)機(jī)制也較為完善,能較快完成倒換和重路由,但資源分配優(yōu)先級略低于鉆石級。網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和設(shè)備選型上也較為優(yōu)質(zhì),能保障業(yè)務(wù)在較短時(shí)間內(nèi)傳輸,但可能不像鉆石級那樣具備絕對的優(yōu)先保障。
銀級業(yè)務(wù)時(shí)延通常在幾十毫秒到幾百毫秒之間。銀級業(yè)務(wù)在網(wǎng)絡(luò)資源充足時(shí)能正常傳輸,資源緊張時(shí)可能受影響。其保護(hù)機(jī)制相對較弱,如采用簡單的鏈路保護(hù)或有限的重路由機(jī)制,所以在出現(xiàn)故障或擁塞時(shí),恢復(fù)時(shí)間可能較長,導(dǎo)致時(shí)延增加。
銅級業(yè)務(wù)時(shí)延不確定性較大,可能從幾百毫秒到數(shù)秒甚至更長。該等級業(yè)務(wù)在網(wǎng)絡(luò)擁塞或故障時(shí),會被優(yōu)先犧牲以保障高級別業(yè)務(wù)。其使用的網(wǎng)絡(luò)資源和保護(hù)措施較少,可能會經(jīng)歷多次路由調(diào)整或等待資源釋放,從而導(dǎo)致時(shí)延較長且不穩(wěn)定。
鐵級業(yè)務(wù)時(shí)延范圍沒有明確保障,可能出現(xiàn)幾秒甚至更長時(shí)間的延遲,也可能長時(shí)間中斷。作為盡力而為的服務(wù)等級,鐵級業(yè)務(wù)在網(wǎng)絡(luò)中的優(yōu)先級最低,所分配到的資源和保護(hù)最少。在網(wǎng)絡(luò)繁忙或出現(xiàn)故障時(shí),受到的影響最大,傳輸時(shí)延可能極高,甚至業(yè)務(wù)中斷。
可見蘿卜快跑的遠(yuǎn)程駕駛和數(shù)據(jù)回傳,至少是銀級以上業(yè)務(wù)。
銀級以上業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)費(fèi)用是很貴的,隨著運(yùn)營車輛越來越多(目前全國兩千多輛),網(wǎng)絡(luò)費(fèi)用以及其他費(fèi)用必然水漲船高。所以截至2024年第三季度,蘿卜快跑仍處于商業(yè)化初期,尚未實(shí)現(xiàn)整體盈利。百度自動駕駛業(yè)務(wù)部總經(jīng)理陳卓公開表示,該業(yè)務(wù)“可能成為全球首個(gè)實(shí)現(xiàn)商業(yè)化盈利的自動駕駛平臺”,但需等待武漢等試點(diǎn)城市的運(yùn)營突破。百度計(jì)劃2024年底在武漢實(shí)現(xiàn)收支平衡,2025年全面進(jìn)入盈利期。武漢被視為首個(gè)可能盈利的區(qū)域。今年年底是否盈利,可以拭目以待。
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原文標(biāo)題 : 哪些技術(shù)確保蘿卜快跑自動駕駛安全行駛?
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