智驾进城,没有银子弹|PowerOn 未见

2023-08-26 09:23:01 来源:36氪

作者|李安琪

编辑|李勤


【资料图】

“这个东西不能叫NAD(蔚来自动驾驶)。”

今年7月,蔚来CEO李斌在上海城区道路体验了自家最新的智驾功能,他略显失望。蔚来NAD类似于特斯拉的FSD(Full Self Driving),目标是实现城市和高速道路的点到点辅助驾驶。

年初,蔚来智能驾驶团队集结了一批人力,目标是上半年在上海数千公里城市道路实现领航辅助驾驶功能,但研发没有达到预期。据36氪PowerOn了解,蔚来智驾团队已经立下“军令状”,“每半个月更新一个版本。”

蔚来陷入焦虑,并非没有道理。一场比拼资源、人力、速度与规模的城市NoA(Navigate on Autopilot,领航辅助驾驶)之战,已经硝烟四起。

先是数字竞赛。华为、小鹏将今年城市NoA的开放目标分别定在了45城与50城,理想汽车则直接给出了100城的激进目标。

开城策略也针锋相对。小鹏汽车接连在理想总部所在地北京,推动城市NoA落地,而据PowerOn了解,理想则计划将城市NoA首个落地城市设定为广州——小鹏汽车大本营。

国内的城市NoA开城竞赛,甚至把压力传导给了特斯拉,后者正积极筹备全自动驾驶功能FSD入华落地。一位知情人士向PowerOn透露,这正是由特斯拉中国销售团队发起的申请,“希望美国总部尽快支持”。

汽车行业正从产品空间、价格、供应链等方面开展全面竞赛,但智能化尤其是智能驾驶,是新造车公司们最大的差异化竞争点。

这也迫使城市NoA成为行业为数不多的“一把手”项目。据PowerOn了解,理想100城的开城目标是由李想本人敲定;而小鹏智驾灵魂人物吴新宙离职后,何小鹏也在带领智驾团队开展工作。

但激进的宣传目标,无法掩盖城市NoA开城的艰难。截止目前,小鹏城市NGP的实际落地只推进到北京、上海、广州、深圳、佛山5个城市,华为的落地节奏相当,两者都还依赖高精地图;而理想和蔚来的城市NoA功能,尚未正式交付。

从高速到城市道路,城市NoA的落地仍面临重重困难,尤其在去掉高精地图后,城市NoA正面临一次感知危机,即如何重新认识眼前的世界。

去掉高精地图,智能驾驶的感知危机

有高精地图这把“拐杖”,智能汽车通过十字路口几乎没有困难,因为高精地图会告诉汽车需要的一切静态道路信息,包括该走哪条车道、车道线在哪里、转弯还是直行、红绿灯位置,是不是有待转区、限速多少等等。

但高精地图的缺点也很明显:难以负荷的成本、鲜度不足,以及政策不确定性等。车企要快速推广城市NoA功能,从1个城市开通到100个城市,就不得不舍弃高精地图这把“拐杖”。

拿掉高精地图这套精密的数字工具,汽车将进入一片稀疏的荒漠,只能用自身的感知能力重建一个环境模型。

去掉高精地图的挑战,图源:小鹏汽车

特斯拉还是那个领头羊,其在2021年开始重建感知系统,先后推出了基于Transformer模型的BEV(即Bird"s Eye View,鸟瞰图)和Occupancy network(占据栅格)等技术。

就像人用眼睛看世界一样,BEV能将2D图像转换成3D立体空间,此外,BEV+Transformer还能够识别静态车道线,提供车道线边缘,虚实车道线等信息;而动态层面,Occupancy网络则用以识别异型障碍物,如施工场景中的锥桶等。

“BEV这套方案的上限非常高,能让车辆像人类一样去看这个世界,基本是自动驾驶的终局方案。”有头部车企的高级工程师向PowerOn断言。

换句话说,在去掉高精地图之后,BEV+Transformer+Occupancy,为智驾系统生成了一幅实时地图。

BEV+Transformer的感知世界,图源:理想汽车

PowerOn从接近特斯拉工程团队的人士处获悉,基于新的感知方案,特斯拉FSD功能已经释放给上百万辆汽车,在无需高精地图的情况下,特斯拉FSD的百公里接管率已经低至1.6-1.7,“这是一个强调舒适性的标准。”

由此,特斯拉已经率先验证了BEV+Transformer+Occupancy“去图三件套”的可行性,国内的小鹏、华为、蔚来、理想等公司,也全部跟进。

不过,这套感知方案天花板虽然高,却不好驾驭,尤其是国内公司刚切入这条路线。以简单的车道线信息为例,原本借助高精地图,可以轻易获得,但用BEV+Transformer去实时感知,则是完全不同的境况。

比如,路口排队通行时,车道线经常被前方车辆遮挡,智驾系统如果跟着前车行驶,但走了一会儿发现其实没有车道线,就会出现摇摆。

“这会导致车辆行驶忽左忽右,体验很不好。”有工程师告诉PowerOn,智驾体验最直接的并不是感知,而是规划控制,“起码坐上车不会乱晃。”

同样,也可能因为光线太强,摄像头对车道线的感知不够清晰,又或者是路面施工造成的车道线遮挡……这些都可能让智能汽车在城市道路上“抓瞎”。

而相比识别被遮挡的车道线,识别红绿灯路口的难度更是直线拉升。

此前不管是特斯拉,还是国内的理想、蔚来和小鹏等,高阶智能驾驶都针对高速道路,红绿灯路口难免被忽视。而争相交付城市NoA的过程中,这些车企才发现,如何通过红绿灯路口是个两难问题。

理想汽车智驾副总裁郎咸鹏曾系统分享过:如果借助高精地图通过红绿灯路口,车辆对红绿灯识别和检测需要跟高精地图、高精定位做匹配,如果识别的红绿灯与高精地图匹配不上,就会感知失败;

而如果去掉高精地图,红绿灯类型又千变万化,位置摆放各异,如何只靠摄像头去准确识别,并且跟自车道相对应,同样艰难。

复杂的红绿灯案例,图源:小鹏汽车

一位小鹏汽车工程师向PowerOn直言,红绿灯确实不好做,“去年公司红绿灯团队被骂得很惨。”

识别被遮挡的车道、通过复杂的大型路口、认出形形色色的红绿灯等,都是智能驾驶开城必须攻克的难关。而对于想要加速超车的公司而言,似乎要找到一条快速路。

新技术,口水仗

过往,理想汽车的智能驾驶进展,经常被当作“差班生”。虽然其高速NoA功能落地并不慢,但相较于蔚来和小鹏,理想的智驾投入的确保守,就在2022年,小鹏和蔚来的智驾团队均超过800人,而理想汽车仅维持在500人左右。

但今年开始,理想汽车忽然有了一举赶超的势头,团队快速扩张至800人左右,喊出无图版城市NoA“年内开通100城”的目标。激进转身引发了同行侧目,招致蔚来智驾产品负责人黄鑫的隔空质疑。

是什么让理想汽车有了从队尾大步走向队首的底气?

今年5月家庭科技日上,理想公布了城市NoA方案,除了行业标配的“去图三大件”:BEV+Transformer+Occupancy,理想还有两个“独门”神经网络:NPN(神经先验网络),针对车道线被遮挡和复杂路口等场景;TIN(信号灯通行意图网络),针对红绿灯路口。

不难看出,两个神经网络解决的正是城区智能驾驶遇到的顽疾。比如NPN能够对复杂路口的感知数据进行特征提取和存储,生成道路特征。等车辆下一次行驶到同样路口时,NPN提供的道路特征就可以与车端BEV感知进行融合,得到更准确的感知结果。

人眼无法看懂的道路NPN特征,图源:理想汽车

从功能来看,NPN网络的作用类似于高精地图(可以提供道线,路沿、交通标志等信息),给车辆提供先验性的道路特征信息,但其巧妙之处在于,这些道路特征都被转化成了神经网络的参数值,以一种加密的方式提供给BEV算法,从而规避了地图测绘的监管风险。

有地图从业人士告诉PowerOn,从技术来看,NPN网络的保密性已经远超测绘保密要求,商业方面,NPN也密切耦合理想特定的BEV算法,即便是别家车企拿到了也不知道怎么使用,“NPN给到小鹏的BEV算法,肯定是看不懂的,但如果是高精地图的话,小鹏就能看懂。”

这就相当于装了一个加密的“道路信息外挂”,在遇到复杂路口、雨雪天气和车道线被遮挡的棘手场面时,理想汽车可以调取和查看这个“外挂”,更从容应对。

但从技术逻辑来看,NPN网络的短板也不容忽视,因其主要从车辆的历史行车数据中提取道路特征,也就自然面临着信息的“鲜度”问题:如果某个路口车辆没开过,NPN就无从做道路特征提取;如果路口经常变化,NPN特征提取也可能滞后。

甚至有车企高级工程师向PowerOn直言,“NPN网络本质是解决了高精地图信息的合规性问题,但对于感知技术本身的落地工程化,帮助有限。”

而理想汽车工程团队显然已有筹谋,据该团队人士透露,理想汽车到2025年的规划中,会逐步缩小NPN网络的应用范围,“最后只在很个别场景才去用。”

针对城市道路的另一个挑战——红绿灯路口通行,理想也提出了TIN信号灯通行意图网络方案。不像传统方案那样检测红绿灯的具体状态,TIN主要通过历史图像数据,如路口图像和车辆本身的油门刹车数据,学习红绿灯和车辆行驶意图的对应关系。最终TIN网络就能直接给出左转、右转、直行、停止4个红绿灯状态概率值,比如绿灯概率值最高为75%,那么车辆就会选择直行。

理想的信号灯识别方案,图源:理想汽车

同样有长期攻克红绿灯路口的工程师向PowerOn表达了质疑,有些红绿灯类型整个城市可能就一两个,全国也可能就不到10个,而想用十几个案例就教会神经网络,这对于当下技术而言,几乎难以实现。

虽然理想的两个“外挂”式神经网络引起了不少争议,但针对车道线被遮挡、复杂路口和红绿灯,行业并没有其他的有效方案。大部分都是苦功夫。

有小鹏人士告诉PowerOn,遇到被遮挡的车道线,内部的解题思路是,图像回传后标注团队会把车道线补充完整,让感知模型学习,训练数据多了之后,感知系统自己也能“脑补”出车道线。

不过,系统“脑补”错误的情况也会存在,比如模型无中生有预测出一条车道线来。而在红绿灯检测方面,如果主路红绿灯被遮挡的话,小鹏智驾可能会去看辅路的红绿灯。

要说理想的方案没有引发行业思考是假的。有知情人士告诉PowerOn,小鹏内部也在研发类似理想NPN的方案,通过感知能力和一些轻量化的元素,做复杂路口的结构化信息,“但会更加轻量化。”

驯化新的感知系统是一个长期过程。小鹏智驾内部甚至用“炼丹”来比喻感知模块的训练,团队经常开玩笑说,“如果这是一个感知的问题,那就要把炉子捡起来,开始炼丹了。”

开城,没有银子弹

即便是给出了去图方案的特斯拉,也不是部署一个技术框架,就可以高枕无忧。算法模型的搭建完成,只是智能驾驶大厦的地基,往后则是不断的测试和优化。

甚至越是用到BEV+Transformer这样的端到端模型,越需要大量的参数调整和优化。接近特斯拉工程团队的人士告诉PowerOn,即便是特斯拉,“也需要加一定的restriction (加一些规则逻辑的代码)来进行辅助。”

此外,算法模型的每一次训练和优化,都是一个耗时耗资的大工程。

一位小鹏人士向PowerOn表示,通常为保证模型的效果,研发团队在前期会将模型做的很重,比如将感知精度推得很高。而算法优化,就是在保证感知精度不被降低的前提下,砍掉模型中无用的参数,并将算法塞进算力受限的计算平台,尽可能减少对算力的消耗,“剪枝、量化、软件部署,每一步都要做很多工作。”

而由于数据量庞大,每一次的算法训练都是一笔巨大消耗,从喂养数据到一个可用的模型,“一次训练要好几天,花费几百万元。”

除了一遍遍优化算法,还要在实际道路上进行无数次软件测试,这也是智驾落地过程中的最枯燥的“dirty work”。

有业内人士向PowerOn介绍了智驾落地的大致流程:针对目标城市,测试工程师们往往要拿整体方案进行路测,每天在车内坐上十来个小时,起码十数台车起码跑半个月以上,才能积累特殊路况。

然后通过修改算法解决特殊问题、迭代模型,但新的模型并不一定能顺利解决问题,“可能10个问题只解决了5个,只能不断去测,反复下来,一个城市的问题解决可能要三个月。”

随着落地规模越大,车企需要建立一个更加庞大的数据闭环系统,涵盖数据挖掘、主动学习、自动标注、模型调试、测试验证、模型发布等环节。最重要的是,数据闭环要能够经受数十万甚至百万车回传的数据冲刷,才能真正形成数据驱动,让车辆具备自主进化的能力。

因此,饶是落地经验相对丰富的小鹏汽车,开城速度也没有想象中快。“现在还没有成熟的流水线开城模式,只能是先翻一个山头,再翻一个山头。”一位小鹏汽车智驾人士说道。

有小鹏人士表示,现在内部压力最大的是规划控制环节。例如,小鹏之前的数据大部分是广东的,扩城之后,会遇到很多北京特有的场景。

如果要保证用户的体验一致,只能叠加各种控制规则来修改驾驶策略。小鹏智驾灵魂人物吴新宙,即便在离职前夜,也不得不为了北京的城市NGP落地,“北京广州来回跑。”

显然,即便是有了可行的感知技术路径,城区智驾也没有快速铺开的“银子弹”。不管是模型优化还是规则调整,都是漫长而繁琐的工程化过程。

8月25日的成都车展上,理想汽车副总裁刘杰悄然调整了“城市NoA开通100座”的描述,在其公布的开城明细中,将“城市NoA”改为了“通勤NoA”。

相比城市NoA对全城区域的覆盖,通勤NoA模式轻量很多,用户可以自行设定1到2条通勤路线,车辆自主学习道路NPN特征,学成之后就可以在这些通勤路线开通NoA功能。“相对简单的路线基本1周以内可以激活,较为复杂的路线,2-3周也足以完成训练。”理想表示。

小鹏也推出了类似的“AI代驾”模式,来实现今年50座的开城目标。“成本又低,边际效应很大,都是用户高频使用路线。”一位智驾行业人士表示。

BEV+Transformer几乎提供了去掉高精地图的终局感知方案,也让智能驾驶从高速走进城市,最终通往自动驾驶。但必须承认的是,代码与算法有限,而现实场景无限,这也决定,智能驾驶是一砖一瓦的量产工程。

在激烈的口水仗过后,国内的车企们依然需要回归现实,日拱一卒。

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