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我们把无人车开到深圳的一个十字路口,它是如何避开闯入的外卖小哥的? | 佟显乔

SELF格致论道 SELF格致论道讲坛 2019-06-30

新手司机不敢上路?为大城市的拥堵而心烦气躁?跑长途容易疲劳驾驶?路上突然冲出的车让人避让不及?他把无人驾驶技术与中国的特色路况结合,不断优化,梦想让无人车驰骋在中国大地上,安全又高效地解决出行问题。在中科院SELF讲坛,Roadstar.ai联合创始人佟显乔向我们讲述了他们的无人车是如何完美解决各种路况、解放司机双手的。


佟显乔

Roadstar.ai联合创始人

 

以下内容为佟显乔演讲实录:

 

大家好,很荣幸来到SELF讲坛,我的名字叫佟显乔,我是Roadstar.ai的联合创始人之一,我们是一家做无人驾驶的公司。

 

在我演讲之前,先请大家看一段无人驾驶的视频。


https://v.qq.com/txp/iframe/player.html?width=500&height=375&auto=0&vid=z0768irf9yc


这段视频是在深圳录制的,大家可以看到这是一台没有人类驾驶员的汽车,它像人一样驾驶着这台车行驶在公共道路上。这是一个正常的路况,大家在车上的平板里可以看到车看到的世界和车是怎么处理这个世界的复杂情况的。


这是在中国的一个典型的路况下,我们可以看到周围有很多的车、很多的人,交通是比较拥挤的,如果是一个新手司机,上路是有很大压力的。所以我们公司致力于把无人驾驶带到中国,让中国的老百姓尽快用上先进的技术。

 

今天我演讲的主题是无人车眼中的世界。通过我自己的创业过程,再加上给大家科普一些无人驾驶方面的一些技术,希望让大家理解到无人驾驶技术是怎么样的,是怎么改变我们的生活。

 

我本科在哈工大,2009年的时候去美国,一直致力于机器人和无人驾驶方面的研究。刚去读博士的时候,我自己对机器人、无人车有一个梦想,希望这项技术从实验室早日走入生活中。

 

博士毕业以后,我又在几家公司工作了一段时间,发现这项技术已经越来越成熟,去年我和我的两个合伙人决定出来创业,自己开发这项技术,也是希望把美国的技术结合中国的特殊场景,让中国的无人驾驶早日应用到我们的生活中。

 


无人驾驶会给我们的生活带来什么改变?广义来说,它不仅仅是一项技术,还可以带来交通革命的变革。当车不仅仅是一个驾驶的工具,我们在车里面就可以做很多其他的事情。我们在车里面可以开会、工作,甚至可以在车里看电影。车里没有了方向盘,没有了驾驶的行为,车的空间就会变得很大,无人驾驶的车辆将会是未来一个重要的移动终端,就像今天的手机一样。

 

无人驾驶有哪些优势?首先我们要讨论一下人开车会有什么问题。在座的很多人都是司机,都在上海开过车,很多时候路况是非常拥堵的。拥堵的时候,大家都会比较着急、比较生气,因为人特别多,每个人都要去CBD工作,所以拥堵的事情很难解决。

 

如果我们自己不开车,我们叫网约车、出租车,实际上人开车的成本是越来越高的,通货膨胀和人力的成本都是一个上升的趋势,也就是说我们的出行服务如果用人的话,代价是越来越大的。

 


人开车也会导致一些问题,因为人总是有一些情感的。我们很多时候有路怒症,累的时候会精力不集中,会疲劳驾驶,甚至有时候聚会喝了酒,会有酒驾、醉驾的问题。这些都是有人车不可避免的问题。今天很多的交通事故,实际上就是因为人类的粗心,或者是不遵守规则造成的。所以无人车就致力于解决这样的问题。

 

无人车可以带来什么好处?一方面,它可以让我们的出行更加便捷、更加安全、更加舒适。在车里面,我们有更多的自由时间,我们不需要开车,我们可以去工作,可以想很多其他的事情。我们也不需要考虑停车的问题,可以节省城市的很多空间。无人车只需要把我们送到一个地方,在它自己的规划上再去接其他的人,对整个交通系统来说,是一个提升生产力的过程。

 

无人车也提升了整个出行服务的质量。所以我认为无人车的出现,对全世界的交通系统都是一个伟大的变革,我们的出行会变得更加容易和舒适。

 


这是美国交通部对无人驾驶分级的一个规定。最早的没有任何智能功能的车是0级,1、2、3级是对应辅助驾驶的功能,也就是说还是我们人类在把握方向盘,辅助驾驶的很多功能就是让人类开车更加容易一些。比如说特斯拉的Autopilot,可以在高速上实现一部分辅助驾驶功能,但核心是这个车的责任和所有权还是归在司机身上,发生任何事故还是司机的责任为主。

 

4级、5级往上,就是冲着把司机替代掉去的,我们称为全自动的无人驾驶。我们Roadstar这家公司做的就是把司机换掉的技术,如果真正地把司机换掉,会对整个人力成本带来非常大的节约,对交通系统带来巨大的变革。

 

我们可以畅想一下未来的十年、二十年,人类可能不需要拥有车,我们只需要一个出行服务,到任何地方只需要叫一个无人驾驶的车。所以4级和5级才是无人驾驶的终极形态,才是改变这个交通格局的终极工具。

 


这是我们公司一台无人驾驶的样车,大家可以看到它和普通车的区别,它上面有很多传感器,一些软件和算法集成到车上面,车顶上凸出来的东西,叫激光雷达。我们人开车是用我们的眼睛、耳朵来感知这个世界。但车需要用不同的传感器来感知这个世界,激光雷达就是一个很重要的传感器,用激光来感受这个世界。

 

车上还有摄像头、毫米波雷达,有一些惯导的传感器,正是因为有这些传感器,加上背后的一些算法,才可以让车自主的决策,在中国实现无人驾驶。


https://v.qq.com/txp/iframe/player.html?width=500&height=375&auto=0&vid=s076833xv9o


这个视频是无人车眼中的世界,这是一辆车从室外开到一个室内的停车场,右下角是相当于我们人类的视角,大屏幕上是车看到的、激光看到的东西。我们也可以看到无人车眼中的世界是非常高精度的,是一个厘米级精度的世界。

 

我们可以看到人在动、停车场里的车都可以非常清晰地在无人车的世界表达出来,这个无人车从室外开到室内一个三层的停车场,它从下面开到上面之后再开出去,我们可以看到整个的地图,整个无人车眼中的世界就是长这个样子的。

 

最早我在美国做无人驾驶的研究,我们公司在美国做无人驾驶的路测,一开始在这方面的技术上,美国是领先于全世界的。当我们在美国做得还不错的时候,我们决定把这个技术带回中国,面对中国的特殊情况,我们需要解决一些中国特色的问题。

 

中国特色问题有哪些?第一,中国的人、车特别多,所以路上特别拥堵。路上拥堵就会导致人们很烦躁,驾驶行为很复杂,即使是人开车,很多时候也需要做一些很复杂的决策。另一个情况是,我们中国有很多特型的车辆,比如说现在有很多外卖小哥,有很多三轮车、摩托车,这个在美国、在海外其实是很少见的。

 


再一个比较大的问题,中国行人特别多。在一个典型的中国的路口,可能有几百个行人在等红绿灯。有时候人们可能不遵守规则,有时候人们遵守规则,但这个绿灯时间不够长,可能红灯的时候他也会闯过去。所以无人车要在中国行得通,必须要解决我们国内的这些特殊问题。

 

我们公司自主研发了一些比较智能可靠的针对中国特殊路况的技术,我们的核心是多传感器融合的技术。我们主要的传感器是激光雷达、毫米波雷达和摄像头,我们用这些硬件传感器,加上我们开发的背后比较复杂的特殊算法,来解决中国特殊路况下的驾驶行为。

 

多传感器融合技术也是世界主流的技术,我们也是中国唯一一家从创建第一天开始就做这项新的技术路线、新的方向的公司。我大概简单科普一下,我们做的是传感器融合技术里面的前融合技术。

 

所谓前融合,就是说当车上有多种不同的传感器时,我希望把不同传感器的能力融合在一起。融合的方式有前融合,也有后融合,后融合就是说不同的传感器通过不同的维度来看这个世界,不同的传感器会分别给我们一个结果,最后把所有的结果做一个融合。

 


一般来说这样的结果不一定是正确的,比如说路上有一头大象,每一个传感器只看到了大象的一部分,那我最后的结论是什么呢?我不知道这是大象,因为每一个传感器都没有单独辨认出这是一头大象。

 

前融合就是把每一个传感器看到的大象的部分首先组合到一起,最后做一个决定说这是一头大象。其实就跟人一样,我们有左眼睛、右眼睛,有左耳朵、右耳朵,实际上人是从不同的维度来感知这个世界的。那最后我们是怎么判断前面是一辆车还是一个人的呢?首先我们要把看到的东西在前端融合到一起,在后端通过我的大脑告诉我,这是一个人或者这是一辆车。我们这项技术其实是拟人的。



这是我们在深圳录的,之前我们看了无人车眼中的世界,看到这个世界之后,跟人一样,它要理解这个世界,它理解的方式是什么呢?它需要从原始的数据告诉我们车的周围是什么,首先要知道我车的周围是很多的车、很多的人,还是什么其他的东西。

 

它需要把每一辆车识别出来,而且要知道每一辆车的速度,还需要预测每一辆车和每一个人下一步的行为。其实跟人开车是一样的,我首先要知道我旁边的车到底是想插到我前边,还是要右拐,我要知道行人是要过马路,还是他在等着让我。

 

对无人车来说也是一样的,第一步一定是要理解这个世界,因为你不能漏掉任何一个东西。其实人发生驾驶事故,大部分都是因为有一辆车或一个人突然出现,司机没有反应过来,或者说一眼没有看到。但无人车的好处在于,车上的传感器是360度覆盖的,由于它是机器,它不会有走神的时候,所以基本上在它视野内(200米内),它是没有盲区的,可以把它所有能力都发挥出来,能够把周围所有的车和人都识别出来,所以很好地理解这个世界,有助于无人车后面做出一个正确的决定。



这是我们解决某些中国特有问题的一个例子。车在深圳的路上正常行驶,突然有个快递小哥冲出来,实际上他是不遵守交通规则的,我们人类司机一般会踩一个急刹车,但这会让车里的乘客感到不太舒服。那无人车是怎么处理的?它会提前处理,比如说距离一百米的时候,它就会看到这个快递小哥,它就会预判这个人可能会突然冲出来,所以它不会有一个紧急刹车的行为,会做得非常舒适。



这是一个稍微复杂点儿的路况,大家可以看到双向都有车,右边是一个外卖的小哥,左边也会有车插过来。这个外卖小哥突然冲到了我们车的前面,然后他要往左面插,那左面的车又会突然往右面插,我们的车同时要往右边走,所以我们采取了一个紧急避让的行为。

 

这都是在国内特有的一些路况,所以就需要无人车做到非常好的预判,需要提前做一些预判和处理,才能让驾驶行为更加舒适,否则大家坐起来会很不舒服,会有很多的急刹。



这是路上突然出来一个行人,是一个母亲推着一个婴儿车,我们的无人车早早地就看到了她会过来,所以做了一个避让。因为这里没有红绿灯,我们看到这种行为会优先避让,等她们过去以后,我们车再开始走。

 

这些都是很小的细节,我们人开车的时候是不会注意到的,但是对无人车、机器来说是一个比较大的挑战。要把无人车这项技术带回中国,这些都是我们要解决的首要问题。

 


这张图是无人车整个的技术发展阶段,现在我们处在第二个阶段,采用的是多传感器融合的方案。大家刚才也看到了,我们是把所有的传感器和所有的计算能力架到车上面,所以这辆无人车看起来和普通的车不太一样。

 

未来的五年会是固态传感器融合的方案,也就是说我们希望把传感器和算法融合到车的里面。无人车看起来和普通的车一样,但它具备完全无人驾驶的功能。到2025年的时候,我相信无人驾驶的技术会变得非常成熟,它会变成一个底层的技术,车可能不再被称为车,而是一个移动空间的概念。我相信那才是我们的生活和整个交通系统发生巨大变革的时候。

 

在过去一年的创业过程中,我们觉得技术的发展还是蛮快的,从最开始在美国上路再到带回中国,我们花了很多的时间解决中国特有的问题。我觉得无人车要在中国跑起来,一定是我们中国人自己做的,因为我们更了解我们的环境,我们更懂用什么样的技术来解决这样的问题,这也是符合中国“智”造这个国家政策的,所以我们才回到国内来创业,来做中国的无人驾驶技术。

 

无人驾驶技术将在未来的5到10年逐渐走入我们的生活,十年以后我们的生活可能就会和今天完全不一样,我也希望十年以后无人驾驶可以深入到每个人的生活中,更大地改变我们的生活。

 

我们Roadstar作为一个无人驾驶的技术公司,也作为这个行业的领先者,我们现在已经在深圳做了一些无人驾驶专车的小规模运营,也和一些做外卖配送的公司做了无人驾驶的战略合作和一些其他垂直领域的尝试。

 

我们在日本、欧洲、美国都有一些合作伙伴,我们也希望我们的技术起源于中国,服务于世界。现在我们在深圳、硅谷大概有十台车,在深圳给大家提供一些预约试驾的服务,大家有机会可以来深圳试乘我们的无人车,希望有一天我们的无人车也可以开到上海,谢谢大家!

 

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SELF讲坛全称“SELF格致论道”讲坛,是中国科学院全力推出的公益讲坛,由中国科学院计算机网络信息中心和中国科学院科学传播局联合主办。SELF是 Science, Education, Life, Future的缩写,旨在以“格物致知”的精神探讨科技、教育、生活、未来的发展,尝试打破过去纯粹以“知识传播”为主的科普形式,专注于思想的传播,力图从思想的源头上促进公众参与科学的积极性。关注微信公众号SELFtalks获取更多信息

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