高精度地图是一种精度高达厘米级别的电子地图。它能为智能驾驶系统提供如“上帝视角”般超视距的环境感知能力,帮助智能驾驶系统降低感知负担与误检率。一直以来,高精度地图都是智能驾驶系统不可或缺的重要传感器。
直到2023年3月22日,耀途天使轮参投的投资组合元戎启行对外发布了DeepRoute-Driver 3.0 无高精度地图智能驾驶解决方案(后文称Mapfree方案),动摇了高精度地图的行业地位。
路测视频中,智能驾驶汽车彻底摆脱了对高精度地图的依赖,仅凭导航地图,就可以轻松完成无保护左转、流畅通过大区率弯道、自主变道超车等高难度动作,俨如一位“老司机”。
从商业角度看,视频中呈现的Mapfree方案使用范围比有高精度地图的方案更广,成本只有高精度地图方案的十分之一。市场预计,一旦不依赖高精度地图的高阶智驾技术投入消费市场,极有可能一炮而红,再次掀起汽车行业的变革。但从技术层面来看,这套方案充满挑战,不仅需要极强的感知能力去精准识别高精度地图中的道路要素,甚至整个智能驾驶算法的底层架构都要被完全推倒与重建。
元戎启行为什么可以先于同行成功向业界展示Mapfree方案?Mapfree方案是否可以真正走进消费市场?即使走进消费市场,它又将如何虏获消费者的芳心?
每一个问题的背后,都有着超乎寻常的故事。
01
不破不立
Mapfree方案的研发工作在2020年正式启动。一开局,就困难重重。
首先需要打造一套极其精准的感知系统,Mapfree方案对自动驾驶感知算法的考验极高。要摆脱高精度地图,就需要感知到高精度地图拥有的所有道路元素,理解局部的地图拓扑关系,并且在道路元素磨损的情况下精准“脑补”出道路环境。
但当时行业里没有任何一家智能驾驶企业能做出如此精准的感知系统,就连理论学术论文也少有提及。这是摆在元戎启行技术人员面前很实际的难题,他们所面对的是“空白”。一筹莫展之际,几位负责Mapfree方案研发的核心技术人员做出了一个决定——重构框架。
导航地图比高精度地图成本更低、覆盖范围更广
“不破不立。这句话非常正确,要打造全新的东西就要摒弃旧的模式。因为当时行业里成熟的技术框架都搭载了高精度地图,而元戎启行的Mapfree方案需要彻底摆脱高精度地图,就不能再沿用旧的技术框架,需要彻底重构一个新的框架。”感知算法组的Vincent说。
那时Vincent把所有心思都花在这上面。在通勤的路上,在午休时间,他都在思考如何搭建新框架,重新定义感知系统的功能。“压力很大,每个细节都非常复杂,挺疯狂的。”
为了能够尽快搭建出新的技术框架,元戎启行还让原本与感知组是上下游关系的决策规划组和地图组都加入到了Mapfree方案的研发中,与感知组建立更紧密的沟通机制,迅速弥补技术缺口。“我们基于BEV时空融合方案,通过局部感知识别周围的道路元素,配合导航地图去实现高快城区点到点的智能驾驶。在一次又一次地尝试后,终于把这个全新的技术方案落地了。” Vincent说。、
02
倔强生长
技术框架的重构只是Mapfree方案研发工作的开始。这套方案如果要面对消费者,还要经历大量泛化测试,用海量的测试数据反哺算法框架,推动系统解决更多长尾场景。
Mapfree方案的路测情况一开始并不顺畅,技术人员的电脑里排满了系统待解决的技术问题。要解决这些问题,他们就需要在海量数据中寻找线索,重新优化算法。“整个过程都很艰难,自动驾驶系统是一个牵一发而动全身的系统,里面的神经网络非常复杂。我们不能贸然地处理任何一个问题,否则可能会牵引出更多问题。”决策规划算法组的曹斌说。
搭载Mapfree方案的智能驾驶汽车在上海路测
那段时间,元戎启行的技术人员几乎是二十四小时连轴转。他们形容那是一个没有硝烟的战场,尽管很多人都身经百战,但还是会被“现实”按在地上狠狠摩擦。“压力像乌云一样笼罩着我们,很多测试我们都会遇到‘惊险’。所以我习惯在测试之后,蹲在马路边吃一个冰糕让自己冷静,然后再重新优化系统。”地图与定位组的王羽说。
不仅如此,由于Mapfree方案的泛化测试需要在不同城市进行,地域交通的细微差别都有可能影响智能驾驶汽车的表现,最明显的例子就是红绿灯。通常来说,机动车道红绿灯的设计规则都差不多,但很多城市非机动车道红绿灯的设计却没有与机动车道统一,很容易让智能驾驶汽车出现误检。为了解决这些问题,元戎启行的技术人员需要筛选、标注大量的数据,用这些数据源不断地进行模型训练,这样一个接一个的流程跑下来往往就是一个通宵。
机动车道与非机动车道设计不统一的红绿灯
03
技术变革没有终点
2023年3月22日,奋战了1095个日夜,经历了成千上万次测试与修改后,元戎启行正式对外发布了Mapfree方案。
但技术的研发工作并没有在此停止。
“我们还想在舒适度上多下点功夫。智能汽车是一个有灵性的东西,不是一个冰冷的机械工具,我们想让它给用户带来更多的幸福感。”曹斌说。
为此,曹斌再次谨慎地调整了算法框架,在安全、效率与体感三者之间找到平衡点。在保证安全的前提下,给予用户最好的乘车体验。曹斌解释,智能驾驶的所有功能之间都有一个平衡系统,不管平衡的天平偏向哪一边,对用户都是不利的,而这也就是技术的难点所在。
“我们不能为了提升某个维度的表现而牺牲其他维度。例如,不能为了减少碰撞风险,而粗暴地加重刹车灵敏度,牺牲体感。也不能为了提升变道体感,而简单地加长变道时间,牺牲效率。我们从来没有对自己做出的成果满足过,这是我们对技术的追求。”曹斌说。
技术的变革没有终点。曹斌的想法代表着所有元戎启行技术人员对于技术的追求。未来,我们或许还会通宵达旦,面对更多挑战。但值得的是,我们全神贯注敲下的每一行代码,热火朝天的每一次讨论,顿悟后的每一次优化,都有可能改变汽车行业。而我们的初衷也很简单,就是让出行变得更简单、美好。
(文中Vincent、曹斌、王羽为化名)
领取专属 10元无门槛券
私享最新 技术干货