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破解自动驾驶测试难题,腾讯打造虚拟仿真领域的「安卓系统」

陈念航 2020-10-15 12:11:43 2396

10 月 12 日,腾讯在北京总部发布了他们联合中国电动汽车百人会、中汽数据有限公司撰写的《2020 中国自动驾驶仿真蓝皮书》。

该蓝皮书项目自 2020 年 5 月发起,由上述三方联合推进。

这份蓝皮书以自动驾驶仿真测试的意义、功能需求、测试方法和作用、技术架构、软件现状、评价体系等方面为切入点,系统介绍了自动驾驶仿真技术和应用现状,展望了仿真测试平台未来的发展方向,为自动驾驶仿真技术今后的发展提供参考依据,将对国内自动驾驶产业的发展及应用落地产生推动作用。

腾讯方面表示,他们之所以如此郑重其事地发布这本自动驾驶仿真蓝皮书,目的就是想把腾讯自动驾驶团队在仿真平台及工具链方面的技术实力和研发成果对外宣发,希望吸纳更多的合作伙伴来搭建一个开放的自动驾驶仿真平台,为国内外车企和机构研发自动驾驶提供仿真测试的关键能力。

而且,腾讯目前也在积极和一些行业标准机构(比如中汽数据有限公司)展开合作,参与到自动驾驶虚拟仿真领域的相关标准的构建当中,比如仿真场景库的建立,数据格式标准的建立以及虚拟仿真测试评价体系的搭建等等。

本质上来看,腾讯是希望打造一个自动驾驶仿真领域的「安卓系统」,为车企和自动驾驶研发企业等机构提供统一的仿真工具和平台,避免重复造轮子。

腾讯认为,自动驾驶产业发展已经进入到了下半场。

按照腾讯自动驾驶总经理苏奎峰的说法:

「在上半场,整个行业围绕着自动驾驶和未来交通提出了很多概念,也做了大量的技术积累。现在已经到了做应用、做商业化的时候,让自动驾驶技术落地,真正给行业和客户带来价值,是下半场全行业共同努力的目标。」

但自动驾驶汽车要真正实现商业化应用,必须要经历大量的道路测试才能达到上路要求。

根据美国兰德公司的研究,自动驾驶算法想要达到人类驾驶员水平至少需要累计 177 亿公里的驾驶数据来完善算法。

如果配置一支 100 辆自动驾驶测试车的车队,每天 24 小时不停歇路测,平均时速 25 英里(40 公里)每小时来计算,需要 500 多年的时间才能完成目标里程,期间所耗费的时间和成本是难以承受的。

《2020 中国自动驾驶仿真蓝皮书》也指出,自动驾驶汽车道路测试的时间成本、各国对于自动驾驶的法律法规容忍度、极端场景及危险工况的测试安全性、各国道路交通环境及习惯不同等问题,都给自动驾驶系统研发测试带来了诸多困难。

所以,自动驾驶虚拟仿真测试成为业内非常重视的模块。

从行业内来看,全球自动驾驶领军企业 Waymo 旗下的仿真平台 Carcraft 每天在虚拟道路上行驶约 2000 万英里,相当于在真实世界中行驶 10 年。

截止 2020 年 5 月,Waymo 已经模拟行驶了 150 亿英里。

除 Waymo 外,通用旗下的 Cruise、AutoX、小马智行等国内外自动驾驶解决方案商也在进行大量的仿真测试,以完善自己的自动驾驶系统,仿真测试已经成为自动驾驶商用最重要的测试。

腾讯自动驾驶同样在虚拟仿真测试领域持续研发,主要是提供相应工具和平台。

之所以如此重视仿真,苏奎峰之前也阐述过相关逻辑:

「腾讯做自动驾驶的方向还是与腾讯擅长的东西有关,腾讯的核心基因在软件,涉及硬件业务挑战巨大,硬件的生产制造与质量监控都不是腾讯擅长的,加之产业内的 Robotaxi 与相关硬件基本进入了红海阶段,而仿真领域还是弱项,腾讯希望集中力量做产业需要的事情。」

不过苏奎峰也没有完全说死,未来等到时机合适,腾讯仍有可能会涉足 Robotaxi 运营业务。

而现在这个阶段,他们的重点仍然是自动驾驶软件和平台的研发,其中最核心的业务非虚拟仿真平台莫属。

腾讯最早在 2018 年发布自动驾驶仿真平台 TAD Sim,这个平台结合了专业的游戏引擎、工业级车辆动力学模型、虚实一体交通流等技术,能做到很高的场景还原度。

而且,TAD Sim 内置了腾讯的高精度地图,可以完成感知、决策、控制算法等实车上全部模块的闭环仿真验证。

值得一提的是,腾讯作为公认的游戏大厂,他们还将很多游戏技术引入到了仿真平台的建设中,包括场景还原、大气系统、传感器仿真、物理引擎、Agent AI、云游戏技术、MMO 同步等游戏技术。

通过这些技术,TAD Sim 平台可实现场景的几何还原、逻辑还原和物理还原。

在场景几何还原上,TAD Sim 可实现三维场景仿真和传感器仿真,使环境和测试车辆条件都与现实世界相同。

在场景逻辑还原上,TAD Sim 可在虚拟世界中模拟出测试车辆的决策规划过程;

在场景物理还原上,TAD Sim 可模拟出车辆的操控和车身动力学作用结果,使虚拟世界的自动驾驶测试结果与现实世界无限接近。

另外,TAD Sim 还支持云端运行,包括场景型云仿真和虚拟城市型云仿真两种模式。城市型云仿真既可以实现加速仿真,也可以实现高并发仿真,满足真实世界中各种场景和驾驶的可能性,加速企业自动驾驶测试进程。

在这一项能力上,腾讯自家的腾讯云是重要的基础设施。

在 2020 年 6 月,TAD Sim 2.0 版本发布,在原有基础上进行了架构的优化升级。

根据腾讯的说法,TAD Sim 2.0 的数据传输能力和加速能力都有提升,资源占用量减少了 30%,场景库中有超过 1000 种场景类型,可以泛化生成万倍以上丰富场景,具备每日 1000 万公里以上的测试能力。

TAD Sim 作为自动驾驶仿真工具箱,最终的目的当然是服务有需求的客户,才能产生自己的价值。

根据腾讯自己的说法,TAD Sim 不仅可供车企及自动驾驶技术开发者进行研发测试,还可以为政策制定部门、交通管理部门提供交通调度管理、道路及交通规划、自动驾驶法规研究等方面的测试平台。

目前,TAD Sim 也有了一些客户,比如:上汽前瞻技术研究院正在使用这一平台进行虚拟仿真加速测试;国家智能网联汽车(长沙)测试区也和腾讯就 TAD Sim 达成合作,打造仿真实验室;公安部交通管理科学研究所正在打造的智能汽车检测评价系统也采用了 TAD Sim 平台。

另外,国家汽车质量监督检验中心(襄阳)也在基于 TAD Sim 打造数字孪生测试评价系统。

最近,腾讯 TAD Sim 还被应用到深圳市智能网联交通测试示范平台的建设中。

除了核心的虚拟仿真平台,腾讯自动驾驶还在开发另外两大平台:高精地图平台以及数据云平台。

此外,也在同步进行车辆感知、决策、控制算法的研发。

腾讯现在的目标是把自己打造成自动驾驶研发落地的工具箱和加速器,里面最重要的几大工具就是仿真平台 TAD Sim、算法系统 TAD Pilot、云平台 TAD Cloud 以及高精地图平台 TAD HD Map。

在这些工具的支持下,腾讯拿到了进入自动驾驶产业链的门票。

本文为汽车之心原创文章,作者:陈念航,如需转载,请联系授权。违规转载法律必究。
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