不玩游戏的工程师做不好自动驾驶


 人类未来很可能要把命“交给”自动驾驶,但很少有人知道,许多公司正在把实现这项“人命关天”技术的任务,交给一帮“玩游戏”的工程师。

这不是开玩笑。

“行业里甚至有人在用GTA 5的游戏引擎做自动驾驶相关的研发。上海月子中心http://www.hbfmy.com/”一名从事自动驾驶技术研发的人士对品玩表示。GTA 5是一款非常流行的开放世界冒险类电子游戏,内容涉及暴力、黑帮、枪战等,当然,也包括抢走路边的汽车然后在虚拟世界里横冲直撞。

第一时间你很难想象这样一个“粗暴”的游戏和“安全第一”的自动驾驶之间有何干系。

事实上,工程师们看上的,是GTA 5作为一个现成的“仿真平台”的作用。

所谓仿真平台测试,简单说就是在一个模拟了现实道路的虚拟世界里进行自动驾驶测试,从而更快更节省成本的完善自动驾驶的代码。

要实现广义的自动驾驶,难度不亚于实现强人工智能。虽然自动驾驶领域看起来还是一片火热,但今天各公司距离能达到L4级别商业落地并盈利还有不短的距离,这其中,安全原因是最重要的影响因素之一。

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2018年3月,Uber的自动驾驶汽车因与行人发生碰撞事故,直接导致其道路测试许可被吊销,也进一步让各国各地的监管机构更严格的对待测试车辆上路的事情。但另一方面,大量的实车场景数据是自动驾驶不断“进化”的重要条件之一。2016年兰德智库曾指出,一套自动驾驶系统需要测试110亿英里才能达到量产应用的条件。这就意味着,即便是一支拥有100辆测试车的自动驾驶车队,以25英里(40公里)每小时的平均时速7×24小时进行测试,也需要花费大约500年的时间。于是一个悖论出现:监管者认为,车要足够安全才能上路,但自动驾驶从技术实现上来说,又必须要靠多上路才能收集更多真实数据进而变得更安全。

因此,从业者们纷纷把目光对准了仿真平台。

与实车道路测试类似,自动驾驶的仿真测试同样需要吸收大量场景数据来加速算法的迭代。从公布的测试数据来看,最早涉及自动驾驶技术研究的Waymo,自2009年正式成立以来,截止2020年1月,其道路实测2000万英里,其虚拟仿真测试100亿英里,这完全是两个数量级。

自动驾驶的仿真测试也使得企业的研发、运营成本降低。2000万英里距离110亿英里仍有不小的距离,如果要用实车测试,几乎没有哪家企业能够承担这个它的时间成本与资金成本。Waymo在做其Robotaxi(自动驾驶出租车)项目时以每年10亿美元的速度烧钱,仅激光雷达的安装成本就达到75000美元。有研究表示,大规模的智能仿真系统让实车的测试成本大大减少,其花费仅为路测成本的1%,还可以拓展千倍于实际路测的里程。

自从Uber事件的发生,各国对各公司进行自动驾驶道路测试的行为变得警惕,对公共道路上的实车测试管理愈发严格,如我国至今开放放高速公路的自动驾驶许可,通常在某封闭测试场所以及指定道路对申请企业发放测试牌照,由于道路场所容积有限,经常出现企业排队的现象。因此,种种客观限制减缓了实车测试方式的数据积累。

同时,固定场所及指定道路也使得实车测试中的场景较为有限,无法满足各类特殊路况的测试需求,换句话即长尾场景的需求。人们通常将长尾场景理解为一切突发的、低概率的、不可预知的场景,比如交通信号灯故障的路口、醉驾的车辆、极端天气等。在仿真平台上,为了穷尽自动驾驶系统可能会遇到的各种场景,保证系统的安全可靠,从业者们需要对长尾场景做更多模拟和测试。

通过上述描述,行业们对自动驾驶的仿真测试的需求可谓不少,那到底什么是自动驾驶的仿真测试呢?

美国密西根大学智能网联交通研究中心Henry Liu教授团队曾对品玩表示:“简单来讲,仿真测试就像是构建了一个基于真实世界的游戏,让一辆自动驾驶汽车在这个虚拟世界里不停地运行。”你甚至可以认为玩家在GTA5中开车的数据在某种程度上也可以用来进行测试、利用。

实际情况也确实如此,用游戏引擎Unity、Unreal、UE4来做自动驾驶虚拟仿真平台成为了不少公司的选择。基于UE4开发的自动驾驶仿真平台有开源AirSim、Carla以及腾讯的TAD Sim。腾讯研发的仿真平台TAD Sim与利用自身在游戏领域的技术积累,利用游戏中的场景还原、三维重建、物理引擎、MMO同步、Agent AI等技术,提升自动驾驶仿真平台测试的还原度和高效性。 百度的Apollo平台则选择与Unity进行合作,搭建了其全栈开源的自动驾驶软件平台。