英特爾Mobileye開展自動(dòng)駕駛車隊(duì)測(cè)試

■趙芝康

近日，英特爾Mobileye在耶路撒冷開展自動(dòng)駕駛車隊(duì)測(cè)試，展示了Mobileye的先進(jìn)技術(shù)，以下為英特爾公司高級(jí)副總裁、英特爾子公司Mobileye公司首席執(zhí)行官兼首席技術(shù)官Amon Shashua教授發(fā)表的評(píng)論。

英特爾與Mobileye的百輛自動(dòng)駕駛汽車已經(jīng)在耶路撒冷開始第一階段的測(cè)試。測(cè)試路段行車艱難、極具挑戰(zhàn)性。此次上路測(cè)試展示了Mobileye的先進(jìn)技術(shù)，證明了責(zé)任敏感型安全（RSS）模型可以提升安全性，并將關(guān)鍵學(xué)習(xí)成果融入到產(chǎn)品和客戶項(xiàng)目中。預(yù)計(jì)數(shù)月內(nèi)，測(cè)試車隊(duì)將進(jìn)入美國和其他地區(qū)。雖然我們的自動(dòng)駕駛車隊(duì)不是第一個(gè)上路測(cè)試的車隊(duì)，但它代表了我們?cè)诙鄠€(gè)領(lǐng)域采用的全新理念，并且有別于傳統(tǒng)技術(shù)。憑借在計(jì)算機(jī)視覺和人工智能領(lǐng)域積累的二十多年的經(jīng)驗(yàn)，測(cè)試汽車證明，英特爾和Mobileye的解決方案是目前極行之有效的方案。

與其他自動(dòng)駕駛系統(tǒng)相比，關(guān)鍵之處在于，系統(tǒng)在設(shè)計(jì)之初，就將安全性、經(jīng)濟(jì)性和可擴(kuò)展性作為重要目標(biāo)。具體而言，自動(dòng)駕駛汽車要比手動(dòng)駕駛汽車速度更快、更順暢，而且成本更低；它能適應(yīng)任何地理環(huán)境；比人工駕駛的安全水平要高出一千倍，無需在公共道路上進(jìn)行數(shù)十億英里的驗(yàn)證測(cè)試。

為什么選擇在耶路撒冷開展測(cè)試

很顯然，Mobileye公司就在以色列。一方面，選擇耶路撒冷十分方便開展駕駛測(cè)試；另一方面，這可以證明，我們的技術(shù)足以挑戰(zhàn)任何地理環(huán)境和道路環(huán)境。耶路撒冷因行車艱難而出名，道路標(biāo)識(shí)不清，變道環(huán)境復(fù)雜，行人不遵守交通規(guī)則。自動(dòng)駕駛汽車的車速不能太慢，這樣容易造成交通堵塞或引發(fā)交通事故。相反，自動(dòng)駕駛車必須像當(dāng)?shù)伛{駛員一樣自信駕駛、果斷決策。

在這種環(huán)境下，在測(cè)試自動(dòng)駕駛汽車和技術(shù)的同時(shí)，也可以改進(jìn)駕駛策略。駕駛策略也稱為規(guī)劃或決策。好的駕駛策略讓自動(dòng)駕駛汽車設(shè)計(jì)上的諸多困難迎刃而解。通常，很多目標(biāo)有待優(yōu)化，部分目標(biāo)又彼此矛盾。比如，如何確保極致安全，而又不過度謹(jǐn)慎；如何模擬手動(dòng)駕駛風(fēng)格（以免嚇到其他駕駛員），又不造成人為錯(cuò)誤。為了更好地平衡這些因素，車隊(duì)采用2套獨(dú)立的系統(tǒng)，一套下發(fā)駕駛指令，另一套批準(zhǔn)或拒絕指令。目前，這2套系統(tǒng)都運(yùn)行穩(wěn)定。

安全駕駛vs果斷決策

對(duì)駕駛決策系統(tǒng)中的指令發(fā)出模塊進(jìn)行離線訓(xùn)練，以形成果斷、流暢和擬人化的駕駛風(fēng)格。我們公司使用的這套軟件是基于AI強(qiáng)化學(xué)習(xí)技術(shù)開發(fā)出的。該系統(tǒng)也是車隊(duì)的最大亮點(diǎn)，各種場(chǎng)景指示也讓我們?yōu)橹駣^。然而，自動(dòng)駕駛汽車的“駕駛員”也要清楚且果斷地判斷與危險(xiǎn)駕駛之間的邊界點(diǎn)。為了達(dá)到這一目的，采用責(zé)任敏感型安全（RSS）模型來控制AI系統(tǒng)。

RSS模型將安全駕駛的基本原則轉(zhuǎn)化成機(jī)器可以理解的數(shù)學(xué)公式。例如，尾隨其他車或變道時(shí)的安全距離、道路優(yōu)先權(quán)和障礙物避讓等。如果AI系統(tǒng)發(fā)出的指令違反了任何一條基本原則，RSS將拒絕該指令。

簡而言之，基于AI的駕駛策略系統(tǒng)，其職責(zé)是讓自動(dòng)駕駛汽車行駛到目的地，而RSS模型則負(fù)責(zé)保障沿途的駕駛安全。安全性靠系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行保障，無需進(jìn)行數(shù)十億英里的道路測(cè)試。車隊(duì)目前使用Mobileye的安全系統(tǒng)，相關(guān)方法已公開，并期望在與其他公司合作的過程中，形成技術(shù)中立的業(yè)界領(lǐng)先標(biāo)準(zhǔn)（中立指該系統(tǒng)適用于任何汽車制造商的駕駛策略）。

為何感知系統(tǒng)只有攝像頭

在初始階段，車隊(duì)的感知系統(tǒng)只配備了攝像頭。在360°全景系統(tǒng)中，每輛車配備了12個(gè)攝像頭，其中，8個(gè)攝像頭探測(cè)遠(yuǎn)距離環(huán)境，另外4個(gè)用于泊車。這個(gè)階段的目標(biāo)是想證明，僅依據(jù)攝像頭獲取的信息，就可以形成端到端的自動(dòng)駕駛方案。該方案中，環(huán)境感知系統(tǒng)通過俯視圖來呈現(xiàn)行駛汽車周圍的環(huán)境狀態(tài)，能夠識(shí)別車輛和行人、道路標(biāo)志和交通信號(hào)燈的含義，能夠?qū)崟r(shí)創(chuàng)建高清地圖并幫助汽車做精確到厘米級(jí)的定位，能夠進(jìn)行道路規(guī)劃（即駕駛策略）和車輛控制。

初始階段是為了實(shí)現(xiàn)感知系統(tǒng)的“真正冗余”?！罢嬲哂唷笔侵福兄到y(tǒng)包含多個(gè)獨(dú)立工作的子系統(tǒng)，每個(gè)子系統(tǒng)都可以獨(dú)立支持自動(dòng)駕駛。而之前的感知系統(tǒng)，則是將不同來源的原始傳感器數(shù)據(jù)整合在一起，實(shí)際上，只有一個(gè)傳感系統(tǒng)?！罢嬲哂唷庇袃蓚€(gè)主要優(yōu)勢(shì)：首先，感知系統(tǒng)驗(yàn)證所需的數(shù)據(jù)量大大降低（十億小時(shí)的平方根與十億小時(shí)相比）；其次，如果其中一個(gè)子系統(tǒng)故障，車輛還可以繼續(xù)安全行駛。如果采用以往數(shù)據(jù)整合的傳感系統(tǒng)，則出現(xiàn)故障時(shí)只能立即停車。數(shù)據(jù)整合傳感系統(tǒng)就好比一串圣誕樹彩燈，如果一個(gè)燈泡壞了，那么，整串彩燈也就壞了。

從“平均無故障時(shí)間”（MTBF）測(cè)試角度對(duì)上述兩種系統(tǒng)進(jìn)行比較。這里的故障是指，任何一個(gè)可能導(dǎo)致死亡的傳感器故障。Mobileye的目標(biāo)，是把MTBF提高到十億小時(shí)，比手動(dòng)駕駛汽車的安全標(biāo)準(zhǔn)高一千倍。單傳感器系統(tǒng)需要收集約十億小時(shí)的數(shù)據(jù)來測(cè)試MTBF，而“真正冗余”感知系統(tǒng)則只需收集大約三萬小時(shí)的數(shù)據(jù)（十億小時(shí)開平方）。此外，“真正冗余”感知系統(tǒng)可以在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行MTBF測(cè)試，無需到實(shí)際駕駛環(huán)境中收集數(shù)據(jù)。

未來，會(huì)在系統(tǒng)開發(fā)的第二階段，加入雷達(dá)/激光雷達(dá)傳感設(shè)備，通過不同的傳感模塊之間的協(xié)同作用，來提升駕駛的“舒適性”。

當(dāng)前及未來的計(jì)算平臺(tái)硬件

自動(dòng)駕駛車隊(duì)的端到端計(jì)算系統(tǒng)安裝了四顆Mobileye EyeQ4芯片。該芯片功率為六瓦，在八位深度網(wǎng)絡(luò)上，提供每秒2.5萬億次運(yùn)算（TOP/s）的計(jì)算能力。EyeQ4是Mobileye最新推出的系統(tǒng)級(jí)芯片，于2018年生產(chǎn)。Mobileye計(jì)劃，2018年再推出四款芯片，2019年推出十二款芯片。根據(jù)公司規(guī)劃，EyeQ5支持全自動(dòng)駕駛，在2018年晚些時(shí)候，就可以推出工程樣品。EyeQ5提供二十四萬億次運(yùn)算的能力，比EyeQ4強(qiáng)約十倍。我們計(jì)劃，為一輛L4/L5階段的全自動(dòng)駕駛汽車，配備三顆EyeQ5芯片。因此，2019年初推出的新一代EyeQ5的計(jì)算能力，將是目前EyeQ4芯片的十倍。

英特爾和Mobileye采用的方法不同于業(yè)界常用的方法。業(yè)界在研發(fā)中往往超額訂購計(jì)算需求，比如，要求“在產(chǎn)品開發(fā)中給我無限的計(jì)算能力”，然后，再嘗試進(jìn)行成本和功耗優(yōu)化。而我們則使用更有效的策略，來減少計(jì)算需求，從而聚焦于開發(fā)最有效的算法——用于狀態(tài)感知、駕駛策略制定和車輛控制。

前路漫漫，但依然為Mobileye和英特爾的開發(fā)團(tuán)隊(duì)感到無比的自豪，感謝他們的努力工作和取得的重大突破。我們的目標(biāo)是：在客戶的支持下，這套系統(tǒng)在2021年進(jìn)入批量生產(chǎn)并應(yīng)用于L4/L5階段自動(dòng)駕駛汽車。