广汽研究院CTO黄少堂：如何打造智能驾驶生态圈？ | CCF-GAIR 2017

高级驾驶辅助系统7月9日，在中国计算机学会（CCF）主办、与香港中文大学（深圳）承办的第二届全球人工智能与机器人峰会（CCF-GAIR 2017）的智能驾驶专场上，广汽集团汽车工程研究院 CTO 兼智能网联中心主任黄少堂带来了以《打造智能驾驶生态圈》为题的演讲。不管是算法、感知、决策以及阿波罗计划，这些都是智能驾驶的一部分，但最终如何将这些产品整合成一体，并作为责任方交给用户，这是主机厂的使命。围绕智能汽车以及整个生态的发展，我们的路线方针和策略是根据智能网联汽车技术架构，分为 “三横两纵”形式：车载平台和基础设施分别对应到车辆/设施的关键技术、信息交互关键技术、基础支撑技术。以“电动化、智能化、网联化、情感化”为中心，“两个先行”（平台开发先行、技术开发先行）。在这里，我们就将它与量产实际挂钩了。我们将广汽研究院的工程开发变成四个研发中心：概念与造型设计中心、新能源技术中心、智能网联技术中心和动力总成技术中心。而我负责的智能网联中心，将几十个电子电器的模块开发与智能驾驶、网联技术集成一个中心的真的不多。当我们开始这个组织架构的时候，发现百度后来也将自动驾驶事业部、智能汽车事业部、车联网业务组成一个事业群组，与我们是一致的。这说明业界在这件事情上还是有一定的共识。无人驾驶已经不仅仅是当做一个先导产品去规划，这样对资源共享，执行器实现，汽车网络的应用是无法达到极致的。因为这对实现量产可能还存在组织性架构的阻碍。广汽智能驾驶探索与实践自动驾驶的意义，无外乎就是更安全、更环保、更便捷、更高效、更情感。汽车不仅仅是一个代步工具，有的人想把它塑造成个性、工程、艺术、对环境有不同的情感空间诉求，但在制约因素上就有技术安全、法规伦理、过度风险。广汽是国内最早进入无人驾驶汽车研究领域的汽车企业。2013 年，由广汽研究研发的第一代无人驾驶概念车 Witstar 在广州车展发布。2015 年 Witstar 在北美国际车展亮相。我们无人车的发展路线是什么？SAE 的定义是从 Level 0 到 Level 5。我们结合自己具体的实际，定义为 Smart Drive（智慧驾驶）1.0、2.0、3.0、4.0。我们有个时间表，如何推出基于雷达以嵌入式人工智能和嵌入式软件为主，进行本车智能化，从而实现无人驾驶。从 1.0 第一代产品开始，实现的是 ADAS 驾驶辅助系统，自动泊车。我们经常讲 ACC、AEB，一谈到豪华配置，大家都说宝马、奔驰、凯迪拉克。其实把我们的车型对标凯迪拉克和奔驰，绝不亚于他们。在主动安全系统配置上，我们都已经实现了量产。Smart Drive 2.0，实现的有条件的自动驾驶系统和一键泊车。结合摄像头和毫米波雷达信息，采用域控制器、多传感器融合。在 3.0 阶段，我们结合激光雷达、高精度地图、V2X等多源信息，应用人工智能技术，面向复杂工况。大家都讲决策和算法，都讲高科技。这些固然是核心，但现实也是很骨感的。如果要飞得很高，跳得很远，没有手脚怎么实现？所以我们还是要面对现实，我们的网络架构一定要在，我们所有的人工智能做的就是智慧大脑，就是一个中央控制器。中央控制器就是传感器，能感知你要去哪、做什么。但只是解决到哪里去，怎么去，只是表面的功能。我们还有很多东西需要精工细作并进行融合。以整车大脑为主，汽车上动力学上各个控制转向，我们结合网络云端 AI 和嵌入式 AI，这就是 3.0 的拓扑（上图）。4.0 阶段，我们的配置是从 64 线激光雷达到摄像头、毫米波雷达、超声波雷达，这个过程就是以先导性技术的成熟研究，产生技术溢出往量产方向进行推进。4.0 网络架构（上图），我估计你们没有看到这样的拓扑图，因为大部分人讲的都是算法核心执行。主机厂想到的是，将汽车变成一辆智能汽车并朝量产化目标前进。中央交互、人机界面交互，通过域控制器，我们做这些项目的时候，因为我负责常规电子电器、以太网、总线网络、情感交互，做无人车以及车联网。这么多元素如何运转起来？似乎有了电脑以后，汽车操作系统、汽车智能化就实现了，但有这么简单吗？这里有主从和分从式的电脑（如上图），要有双重模式、多种功能的冗余设计。我们从中控智能、外部控制器还有边缘控制器集合到整车控制器。所以，我们讲的操作系统大部分是围绕车辆的主控制器、主协调器进行的。感知决策输入进入到这里，对每个车轮、底盘的控制，涉及到车辆动力学的要用边缘计算。这里涉及到的不是简单的执行器，我们还需要有数十年车辆动力学的积累。我们围绕的是从四个层面：感知、决策、控制和定位。我们谈无人驾驶，也从这个角度基于交通环境、高精地图，从传感器融合到人工智能的域控制器和边缘计算，将汽车每个轮子以及车辆动力学集成在这里，就构成了这项技术的所有元素。广汽智能驾驶技术围绕深度开发，比如如何提高检测精度，水面的检测和障碍检测等等，从传感器精简实现量产化。对于已有的传感器算法如何建设，从团队到跨平台的技术整合，我们正在朝着目前几个核心的方向走。无人驾驶也离不开网联，没有哪一家主机厂在网联产品产品上做得比我们多，我们在硬件、软件实现了对汽车的全部联网。我们自主研发的 T-BOX 实现了车内网络、4G 无线以及 Internet 互联网的三网合一（车联网），并在多款车型上得到了应用。我们的 TBOX 已经迭代到了第二代平台，马上就要推出第三代，就是通过我们的硬件、软件实现的。新技术带来新的驱动力，数据分析、云计算、高精定位还有人工智能等技术，这是我们关注的技术亮点。如何将这些组合的元素集成到汽车上？我们认为，互联网、车联网及物联网的快速发展与融合，人工智能、数据分析及云计算等新技术不断应用到汽车领域，将推动汽车网联化、智能化及电动化的研发与应用，促进数据采集、储存、分析及信息服务等综合应用。广汽智能驾驶生态圈我们的开发到底走什么路线？我们有 Level 3、Level 4 的自动驾驶，但这个方式怎么进行？我们归纳为两个路线：一个是跨越创新学习式，以云计算、人工智能为主，边缘计算为辅；一个是渐进量产式，以嵌入式为主、云计算、边缘计算为辅。在这个过程中，我们将探索的经验和技术溢出，基本上以嵌入式为主，云计算为辅，然后将技术推向量产。只有把产品不间断推出去，我们才能吸引消费者，才能使技术完善，所以这是“两条腿”并行。再看时间表，Drive 1.0 是 A+级以下车型逐步普及，2.0 是 B/C 级车型标配，3.0是 B/C 级车型顶配，4.0 则是旗舰车型。互联的内容包括大数据、OTA 升级；分布式控制向区域化控制发展；发展大数据实时传输/共享；智能化/无人驾驶数据融合/精确响应。广汽智能驾驶生态圈的主要内容：高频服务 APP 合作，初步构建生态环境；扩大 APP 服务合作，完善车联网服务体系；完成生态建设，扩展生态服务外延；提供开放平台，丰富个性化服务。谈到生态，我们将支付、信息平台、智能驾驶舱还有云端大数据，通过终端，人机交互联系起来。我们的路线是高频、低频、服务构成生态圈的平台。我们以后要达到什么？除了车辆控制外，集成在驾驶舱里，与车内的屏幕进行人机交互。智能驾驶舱从一屏变成多屏，多屏又变成多技术的核心，逐步的融合。除了支持无人驾驶以外，我们的网联也可以构造出一个生态。所以无人驾驶这个生态不仅仅只是从 A 到 B 完全无人操作，还有最后一公里的内容。其次是基于 T-BOX 的生态，围绕这个元素该如何构建。在这个基础上，通过搭建传祺平台的生态开发，通过终端和应用软件、第三方 APP、车联网生态开放平台，实现各类应用接入我们的车联网生态体系。不管是与我们合作平台的共同开发无人车技术，还是系统安全测试，利用第三方外部资源，我们都会将它整合起来进行生态圈建设。总结智能驾驶本身要实现智能，是集汽车自身智能、边缘计算、嵌入式人工智能、网络云端计算一体，整车智能与网络智能、计算机主控大脑与辅助大脑、传统控制与互联网人工智能的紧密结合。云计算和嵌入式大脑计算作为边缘计算，围绕它的交互、安全可靠和系统网络设计，这是我们接下来的新挑战。当云端、汽车端大脑以及执行大脑结合起来进行冗余设计，当云端信息丢失的情况下，无论是基于蜂窝网络还是 LTE5 失效，本车都能够进行自主式智能：汽车自己控制。又或者，在主电脑失效的时候，大脑之间的边缘计算能够协同起来，从而实现整车协同，这样能让汽车安全停在路边。当我们研究人工智能、决策算法，感知数据融合的时候，我们也不忘初心，把我们百年对汽车知识的积累人工智能化，实现无人驾驶的量产化、可行化、安全化。推荐阅读：对话耶鲁大学教授邵中：安全操作系统如何成为自动驾驶市场的最新蓝海？ | CCF-GAIR 2017