先來(lái)目睹一波GM即將量產(chǎn)的No Pedals， No Steering Wheel 且達(dá)到Level 4等級(jí)的Cruise AV。

1、GM Cruise簡(jiǎn)介

GM Cruise的前身是一家叫做 Cruise Automation專注汽車自動(dòng)駕駛領(lǐng)域研發(fā)的公司，在2016年3月通用斥資10億美金將其招致麾下，同時(shí)結(jié)合自身在自動(dòng)駕駛領(lǐng)域的技術(shù)儲(chǔ)備和資源進(jìn)行整合，成立的一家獨(dú)立子公司。其總部設(shè)在舊金山，旗下包括Cruise自動(dòng)化公司和Strobe，兩者分別負(fù)責(zé)通用汽車公司自駕車開(kāi)發(fā)和自動(dòng)駕駛傳感器開(kāi)發(fā)，自從2016年初GM以10億美金收購(gòu)Cruise以來(lái)，通用汽車就將電動(dòng)和自動(dòng)駕駛汽車視為未來(lái)交通發(fā)展的關(guān)鍵因素。

不像初創(chuàng)或某些從事自動(dòng)駕駛開(kāi)發(fā)的互聯(lián)網(wǎng)公司那么高調(diào)，傳統(tǒng)汽車玩家玩起自動(dòng)駕駛是保守和低調(diào)的，但實(shí)際其在自動(dòng)駕駛領(lǐng)域所掌握的技術(shù)實(shí)力已經(jīng)處在了領(lǐng)先者的位置。在今年1月GM Cruise就發(fā)布了具備L4水平的第四代自動(dòng)駕駛汽車，名叫Cruise AV，基于通用雪佛蘭的Bolt EV打造，并計(jì)劃在2019年也就是今年量產(chǎn)，在2018年5月份日本軟銀曾向Cruise投資22．5億美金以助推Cruise的商業(yè)化應(yīng)用，對(duì)樓主來(lái)說(shuō)這輛Cruise AV可能是一輛真正意義上的無(wú)人駕駛汽車。

2、Cruise AV的系統(tǒng)構(gòu)成

首先Level 4應(yīng)達(dá)到什么水平呢？根據(jù)SAE的標(biāo)準(zhǔn)，Level 4是一種超高度自動(dòng)駕駛等級(jí)，其要求在部分工況下，車輛的轉(zhuǎn)向、加減速控制、對(duì)環(huán)境的觀察及激烈的駕駛應(yīng)對(duì)上都由系統(tǒng)來(lái)保證，與在全工況條件下都可由系統(tǒng)保證的全自動(dòng)駕駛的Level 5已逐漸接近。

為了達(dá)到所謂的Level 4，GM是如何打造的呢？據(jù)悉，GM Cruise此次從產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、制造、測(cè)試和驗(yàn)證的每個(gè)環(huán)節(jié)都將安全設(shè)計(jì)融入到了車輛中。通過(guò)聚集優(yōu)秀攻城獅，在不斷的迭代設(shè)計(jì)和測(cè)試驗(yàn)證過(guò)程中優(yōu)化，只為打造這款硬件、軟件、系統(tǒng)都可靠安全的Cruise AV。

Cruise AV的運(yùn)作方式同其他自動(dòng)駕駛汽車一樣，車輛首先需要根據(jù)所安裝的傳感器來(lái)感知周圍的環(huán)境并進(jìn)行預(yù)測(cè)、規(guī)劃和控制。

幫助Cruise AV能夠快速感知周圍世界，并做出安全運(yùn)輸乘客的駕駛決策和執(zhí)行必要功能的核心就是將各種先進(jìn)算法和控制功能集合在一起并可靠運(yùn)行的計(jì)算機(jī)中心，該系統(tǒng)主要由如下幾部分構(gòu)成：

下面只選預(yù)測(cè)、規(guī)劃和控制三個(gè)主要的方面聊聊，這三塊應(yīng)該算是整個(gè)系統(tǒng)中最核心的部分，也采用了大量的AI技術(shù)。

預(yù)測(cè)

預(yù)測(cè)即利用傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行周圍環(huán)境的監(jiān)測(cè)，并通過(guò)與高清地圖的結(jié)合實(shí)現(xiàn)車輛的定位、物體的分類、車輛狀態(tài)如車速、方向等計(jì)算和三維世界模型的構(gòu)建等任務(wù)。其次還可進(jìn)行不確定物體運(yùn)動(dòng)的預(yù)測(cè)和判斷，例如一個(gè)物體因雨或霧很難看清，亦或是被其他物體擋住，此時(shí)系統(tǒng)會(huì)相應(yīng)的調(diào)整決策。為了達(dá)到完美的預(yù)測(cè)功能，Cruise AV可謂不惜重金采用了大量的傳感器，整個(gè)系統(tǒng)安裝了5個(gè)激光雷達(dá)、16個(gè)攝像頭和21個(gè)毫米波雷達(dá)，樓主在此不禁雙擊66，同時(shí)也感慨玩不起，還是洗洗睡。

5個(gè)激光雷達(dá)主要采用Velodyne的VLP16 16線激光雷達(dá)，每個(gè)單價(jià)在8000美金，高精度的激光雷達(dá)主要進(jìn)行移動(dòng)和固定物體的檢測(cè)和三維世界模型的構(gòu)建。

21個(gè)毫米波雷達(dá)是激光雷達(dá)的一種補(bǔ)充，因毫米波雷達(dá)主要采用電磁波進(jìn)行測(cè)量，可對(duì)低反光率的固定物體進(jìn)行有效探測(cè)。這21個(gè)毫米波雷達(dá)主要由長(zhǎng)距、短距和5個(gè)更高精度（通用稱之為Articulating）的三類毫米波雷達(dá)構(gòu)成。

16個(gè)攝像頭的作用主要進(jìn)行行人、交通燈、自由空間等方面的識(shí)別，并可進(jìn)行車道偏移報(bào)警等功能，這三類傳感器構(gòu)成的復(fù)雜冗余系統(tǒng)，可保障車輛安全行駛和停車。

基于復(fù)雜的傳感器系統(tǒng)，為了達(dá)到更好的預(yù)測(cè)功能，Cruise AV采用了大量AI技術(shù)，通過(guò)傳感器采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行點(diǎn)云數(shù)據(jù)的處理和特征學(xué)習(xí)，以便實(shí)現(xiàn)物體檢測(cè)、2D物體識(shí)別、3D場(chǎng)景建模及對(duì)象邊界和自由空間的分割。

規(guī)劃

規(guī)劃即基于車輛所處環(huán)境信息確定所需的車輛行為，在考慮交通規(guī)則、道路標(biāo)識(shí)、天氣等各種外部因素的基礎(chǔ)上，規(guī)劃一條從出發(fā)點(diǎn)到目的地最優(yōu)和最安全的行駛路徑。Cruise AV每秒可識(shí)別多條路徑并不斷選擇最佳路徑以滿足不斷變化的道路狀況和事件。

當(dāng)發(fā)生意外情況時(shí)，Cruise AV的規(guī)劃器還會(huì)有多個(gè)備份，例如當(dāng)Cruise AV在一十字交叉路口準(zhǔn)備變道右轉(zhuǎn)時(shí)，若另一輛車突然切入到所規(guī)劃的路徑中，規(guī)劃器將會(huì)有替代的方案去重新決策。

Cruise AV規(guī)劃器決策的不斷學(xué)習(xí)，采用強(qiáng)化學(xué)習(xí)的機(jī)器學(xué)習(xí)方法，強(qiáng)化學(xué)習(xí)解決的問(wèn)題是，針對(duì)一個(gè)具體問(wèn)題得到一個(gè)最優(yōu)的policy，使得在該策略下獲得的reward最大。強(qiáng)化學(xué)習(xí)已經(jīng)在多個(gè)領(lǐng)域得到了有效利用。

控制

控制功能是為了實(shí)現(xiàn)規(guī)劃器所規(guī)劃的各種車輛行為，通過(guò)控制車輛轉(zhuǎn)向、油門、制動(dòng)踏板等執(zhí)行器使車輛沿規(guī)劃路徑向目標(biāo)位置移動(dòng)，隨著線控技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，將會(huì)進(jìn)一步助推和簡(jiǎn)化當(dāng)前自動(dòng)駕駛汽車的控制。

除了上面所闡述的三點(diǎn)外，為了保證車輛的足夠安全，GM Cruise還增加了系統(tǒng)的冗余度設(shè)計(jì)，如整車會(huì)配備雙計(jì)算中心，當(dāng)其中一個(gè)發(fā)生故障時(shí)，另一個(gè)會(huì)迅速接管；再如當(dāng)汽車定位所采用的的某傳感器數(shù)據(jù)不可用時(shí)，系統(tǒng)會(huì)快速利用其它傳感器數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)定位等等，所有的這一切只為保證一個(gè)核心目標(biāo)：乘客安全。

3、Cruise AV的商業(yè)化

Cruise AV商業(yè)化的第一步只在指定區(qū)域內(nèi)進(jìn)行部署，而這樣做的原因就是為了保證安全及產(chǎn)品快速持續(xù)的改進(jìn)，其次還可讓公眾在共享出行服務(wù)中熟悉并逐漸認(rèn)同該技術(shù)，這種方式也是比較穩(wěn)妥合理的，Cruise AV將只在已知且具有高清地圖數(shù)據(jù)的地理邊界內(nèi)的道路上行駛，車輛也只在已知工況和約束下行駛，這樣GM Cruise不僅可確保每輛車的服務(wù)并可保證車上的關(guān)鍵系統(tǒng)都能保持正常運(yùn)轉(zhuǎn)。這樣每輛車的數(shù)據(jù)都可被收集并分析，以便更好的幫助GM Cruise去改進(jìn)軟件并將其及時(shí)更新在汽車上，GM Cruise也期望通過(guò)此種方式，使其后續(xù)的產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的回傳、共享和相互學(xué)習(xí)。

當(dāng)部署完成后，乘客將可通過(guò)移動(dòng)應(yīng)用來(lái)請(qǐng)求乘坐，乘客定制的天氣及廣播等設(shè)置將會(huì)在上車之前發(fā)送到車上，調(diào)度中心會(huì)向汽車發(fā)送乘客的位置從而使車輛接到乘客并安全運(yùn)送至目的地。車內(nèi)的車載顯示設(shè)備可提醒客戶系安全帶等提示并幫助乘客獲取實(shí)時(shí)的外界信息，是不是非常期待一次Ride？

在看一些自動(dòng)駕駛視頻時(shí)，看著車輛在人群和車流中能夠流暢的運(yùn)行，總給我們一種自動(dòng)駕駛已經(jīng)到來(lái)或近在咫尺的錯(cuò)覺(jué)，其實(shí)這些視頻可能都是在特定條件下拍攝出來(lái)的，考慮了車輛稀疏還是密集、路況簡(jiǎn)單還是復(fù)雜、道路標(biāo)志模糊還是明確、有無(wú)高清地圖支持、有無(wú)地理環(huán)境限制、有無(wú)道路施工及黑白天、陰雨天還是晴天等各種因素，這些經(jīng)特殊處理或在規(guī)劃的地理范圍內(nèi)拍攝的路測(cè)視頻我們還需保持客觀，但正因這些路測(cè)視頻才讓我們更加真切的感受了自動(dòng)駕駛技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，此外，站在從事這塊研究的公司角度，如果沒(méi)有這些高逼格的路測(cè)視頻，他們又如何去撬動(dòng)金主的腰包呢？

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