“隨著相關(guān)技術(shù)發(fā)展，要實(shí)現(xiàn)真正的自動(dòng)駕駛，車(chē)路協(xié)同必不可少，而激光雷達(dá)是車(chē)路協(xié)同中重要的傳感器之一，可先于自動(dòng)駕駛實(shí)現(xiàn)多種智慧交通應(yīng)用價(jià)值?！?月31日晚，在《中國(guó)汽車(chē)報(bào)》與廣州智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)示范區(qū)運(yùn)營(yíng)中心聯(lián)合推出的“2020智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)精品課”第19講中，Innovusion（圖達(dá)通）有限公司創(chuàng)始人、CEO鮑君威，以“激光雷達(dá)在智能交通中的應(yīng)用”主題，從智能交通的感知系統(tǒng)及怎樣提升駕駛安全等級(jí)、車(chē)路協(xié)同加速自動(dòng)駕駛進(jìn)程、激光雷達(dá)的應(yīng)用價(jià)值等方面，解讀了激光雷達(dá)在智能交通中的應(yīng)用情況。

　　■提升安全，需要多傳感器融合

　　“車(chē)路協(xié)同，使得自動(dòng)駕駛更容易實(shí)現(xiàn)?！滨U君威講到，在車(chē)端和路端部署傳感器，形成車(chē)路協(xié)同，會(huì)對(duì)智能交通的升級(jí)起到很大的作用。

　　“多種因素造成L3+自動(dòng)駕駛時(shí)間表的推移?！滨U君威認(rèn)為，國(guó)內(nèi)自動(dòng)駕駛的發(fā)展面臨著三個(gè)方面的挑戰(zhàn)：一是法律法規(guī)不成熟、不完善，在保險(xiǎn)與事故責(zé)任認(rèn)定、車(chē)輛改裝等方面會(huì)遇到一些問(wèn)題；二是相關(guān)的安全等級(jí)需提高，比如技術(shù)演進(jìn)落地的必要條件、整個(gè)系統(tǒng)需要比人類(lèi)駕駛安全程度高1到2個(gè)數(shù)量級(jí)，才能達(dá)到足夠安全、類(lèi)似飛機(jī)一樣需要安全冗余系統(tǒng)等；三是產(chǎn)業(yè)鏈上其他環(huán)節(jié)也亟待成熟，比如計(jì)算平臺(tái)的車(chē)規(guī)級(jí)、高精地圖的覆蓋率及更新率、車(chē)載OS系統(tǒng)及中間件的穩(wěn)定性及實(shí)時(shí)性等因素。

　　自動(dòng)駕駛怎樣達(dá)到人類(lèi)駕駛安全等級(jí)的10到100倍？對(duì)此，鮑君威介紹，從統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)看，人類(lèi)駕駛車(chē)輛大約100萬(wàn)小時(shí)發(fā)生一次死亡事故。而對(duì)自動(dòng)駕駛系統(tǒng)，發(fā)生一次類(lèi)似的嚴(yán)重事故的間隔時(shí)間，需要大于10倍到100倍，即1000萬(wàn)小時(shí)到1億小時(shí)。所以，要提高安全性能，就需要嚴(yán)格控制感知系統(tǒng)識(shí)別的出錯(cuò)率。其中，在符合相關(guān)技術(shù)要求、使用長(zhǎng)距高清圖像級(jí)激光雷達(dá)的情況下，出錯(cuò)率可小于一萬(wàn)億分之一，比人類(lèi)駕駛的事故概率要小得多。因此，要達(dá)到如此之低的事故率，關(guān)鍵在于多傳感器融合，同時(shí)平衡每個(gè)傳感器的漏報(bào)率和誤報(bào)率。

　　■車(chē)路協(xié)同，推動(dòng)技術(shù)加速進(jìn)步

　　在高速公路上行駛的車(chē)輛，有時(shí)會(huì)遇到拋灑物等影響安全的因素，需要避讓?！叭搜鄞蟾盘崆?00多米就能看到，自動(dòng)駕駛的車(chē)輛也需要這么遠(yuǎn)的探測(cè)距離，如果探測(cè)距離只有20-30米有可能來(lái)不及反應(yīng)，從而造成危險(xiǎn)?！滨U君威說(shuō)，這就需要激光雷達(dá)既要“看”得遠(yuǎn)，又要“看”得準(zhǔn)，增加車(chē)載探測(cè)點(diǎn)，利用路端傳感器，實(shí)現(xiàn)車(chē)路協(xié)同，才能解決這一問(wèn)題。

　　在早期的L4測(cè)試車(chē)的部署上，激光雷達(dá)點(diǎn)云的有效感知距離遠(yuǎn)小于100米，需要多個(gè)雷達(dá)融合才能達(dá)到需要的分辨率。之后，我們?cè)谲?chē)輛上進(jìn)行高清長(zhǎng)程激光雷達(dá)的布局，比如使用“獵鷹”激光雷達(dá)，可以清楚感知到復(fù)雜城市道路場(chǎng)景中的每一個(gè)細(xì)節(jié)。這需要以單幀數(shù)據(jù)探測(cè)到從遠(yuǎn)處物體返回的足夠多的點(diǎn)云數(shù)據(jù)點(diǎn)，以使感知系統(tǒng)得出可靠結(jié)論，做出可靠感知。鮑君威說(shuō)，高清長(zhǎng)程激光雷達(dá)可探測(cè)出200米以外的車(chē)輛輪廓，也可清楚探測(cè)100米處的紙盒和拋灑物。

　　“車(chē)路協(xié)同可大大加速自動(dòng)駕駛進(jìn)程。”鮑君威介紹，實(shí)現(xiàn)安全的自動(dòng)駕駛，需要多重冗余及安全保證。一是冗余系統(tǒng)要求，多路感知系統(tǒng)要有很小的相關(guān)性，其中每路感知系統(tǒng)要達(dá)到足夠的漏報(bào)率和誤報(bào)率；二是它們之間要有互補(bǔ)性，才能有效消除被遮擋或死角；三是在車(chē)路協(xié)同中，激光雷達(dá)作為路邊單元，要有適合中國(guó)特色的可行冗余方案，如以高清長(zhǎng)距激光雷達(dá)實(shí)現(xiàn)可靠的感知系統(tǒng)及利用5G低時(shí)延網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)向車(chē)端的實(shí)時(shí)傳輸?shù)取?/p>

　　■激光雷達(dá)，通過(guò)應(yīng)用實(shí)現(xiàn)更大價(jià)值

　　至于激光雷達(dá)的應(yīng)用，鮑君威認(rèn)為，多激光雷達(dá)融合實(shí)現(xiàn)路口的實(shí)時(shí)三維感知，可以實(shí)時(shí)、高效、可靠地監(jiān)測(cè)感知路口的所有物體，多雷達(dá)點(diǎn)云像素級(jí)融合保證感知系統(tǒng)可得到大量高質(zhì)量的點(diǎn)云數(shù)據(jù)，感知結(jié)果實(shí)時(shí)傳給自動(dòng)駕駛車(chē)輛，可與車(chē)載感知系統(tǒng)冗余互補(bǔ)。相對(duì)攝像頭，激光雷達(dá)具備光照條件適用性、探測(cè)可靠性等優(yōu)勢(shì)，兩者可以互補(bǔ)。

　　對(duì)于路測(cè)激光雷達(dá)的性能需求，其中包括一是可靠性，要實(shí)現(xiàn)24小時(shí)×365天持續(xù)運(yùn)行，室外運(yùn)行要經(jīng)受高溫低溫及其它惡劣天氣的影響；二是探測(cè)距離及分辨率方面，不僅在城市路口有較寬的橫向視場(chǎng)角，最好雷達(dá)下方盲區(qū)較小，多雷達(dá)融合可以處理大車(chē)遮擋問(wèn)題；三是多激光雷達(dá)部署直接與成本相關(guān)，可實(shí)現(xiàn)多種事件檢測(cè)以支持投入成本，對(duì)車(chē)流、逆行車(chē)輛、拋灑物等進(jìn)行全天候辨別跟蹤。

　　在鮑君威看來(lái)，激光雷達(dá)可先于自動(dòng)駕駛實(shí)現(xiàn)多種智慧交通應(yīng)用的價(jià)值體現(xiàn)，一是智慧城市，可以應(yīng)用于地理圍欄報(bào)警、I2V（路端到車(chē)端）廣播、車(chē)載OBU單元或APP、盲區(qū)檢測(cè)、路口交通檢測(cè)、交通流優(yōu)化、車(chē)輛分類(lèi)識(shí)別等。二是智慧高速，以激光雷達(dá)為基礎(chǔ)，可以實(shí)現(xiàn)交通流監(jiān)控、實(shí)時(shí)跟蹤每輛車(chē)的體積大小、位置、速度、方向，以及探測(cè)拋灑物、車(chē)輛拋錨、行人、逆行等路面情況。三是感知各類(lèi)事件，可以使用多雷達(dá)高速路段接力融合，全程跟蹤感知相關(guān)路況。

　　■附：精彩問(wèn)答

　　在講座之后，鮑君威還與網(wǎng)友進(jìn)行了問(wèn)答互動(dòng)。記者擷取精華，以饗讀者。

　　Q：L3+及以上，必須要用激光雷達(dá)技術(shù)嗎？為什么？

　　A：就自動(dòng)駕駛而言，需要算法、算力和數(shù)據(jù)三個(gè)因素相結(jié)合來(lái)支持。特斯拉的優(yōu)勢(shì)是積累了很多數(shù)據(jù)，但這些數(shù)據(jù)是二維維度的；同時(shí)其算力也很強(qiáng)大，可能已經(jīng)超高人類(lèi)大腦的計(jì)算速度。但問(wèn)題是目前人工智能圖像識(shí)別的算法還遠(yuǎn)達(dá)不到人類(lèi)本身對(duì)環(huán)境的識(shí)別的能力，所以很多場(chǎng)景識(shí)別得不夠好，這些技術(shù)進(jìn)步可能還需要5-10年，或者更長(zhǎng)時(shí)間。在目前階段，我們的做法是用更好的傳感器產(chǎn)生準(zhǔn)確的三維空間高分辨率的數(shù)據(jù)來(lái)彌補(bǔ)這些技術(shù)不足。另外激光雷達(dá)的一些技術(shù)和產(chǎn)品形態(tài)的劣勢(shì)最近基本改善了。

　　Q：區(qū)別于視覺(jué)、毫米波雷達(dá)等其他技術(shù)，激光雷達(dá)最突出的優(yōu)勢(shì)有哪些？它對(duì)于自動(dòng)駕駛的多重冗余和安全保證有什么實(shí)際作用？

　　A：激光雷達(dá)、毫米波雷達(dá)、攝像頭等傳感器是互補(bǔ)的。攝像頭等視覺(jué)感知的成本較低、分辨率較高，其劣勢(shì)是容易受光線影響，且沒(méi)有三維信息。而毫米波雷達(dá)的優(yōu)勢(shì)是不受雨雪天氣影響，而且其車(chē)載成本較低，其劣勢(shì)是角分辨率和誤報(bào)、漏報(bào)率還有待改進(jìn)。同時(shí)，它對(duì)路面上的金屬物體的反射率非常高，而對(duì)非金屬物體相對(duì)識(shí)別能力較差。激光雷達(dá)優(yōu)勢(shì)是有非常好的角度準(zhǔn)確性，遠(yuǎn)超過(guò)毫米波雷達(dá)，而且高性能激光雷達(dá)可以提供高分辨率的三維數(shù)據(jù)。確定是目前在量產(chǎn)上車(chē)之前成本較高。

　　Q：激光雷達(dá)會(huì)受到哪些因素干擾？如何克服或避免干擾因素？

　　A：如果相對(duì)的兩輛車(chē)激光雷達(dá)相互照射的情況下，原始數(shù)據(jù)會(huì)有干擾。這種在原始信號(hào)層次的干擾現(xiàn)象不止激光雷達(dá)會(huì)有。但現(xiàn)在比較領(lǐng)先的激光雷達(dá)產(chǎn)品，已經(jīng)有防干擾的功能，導(dǎo)出的點(diǎn)云數(shù)據(jù)應(yīng)該已經(jīng)做過(guò)防干擾處理，用戶不需要擔(dān)心這方面的事了。

　　Q：大眾印象中，激光雷達(dá)成本較高，限制了它在車(chē)輛中的應(yīng)用。據(jù)您所知，激光雷達(dá)成本能夠降到多少？它大規(guī)模應(yīng)用還需要具備哪些條件？

　　A：高端激光雷達(dá)的成本可以達(dá)到數(shù)千元左右，低端的可能有數(shù)十元到上百元的，不過(guò)有些可能不能車(chē)載應(yīng)用。而且，高性能激光雷達(dá)數(shù)據(jù)量很大，分析起來(lái)需要一些新的算法和技術(shù)架構(gòu)，才能把這些數(shù)據(jù)利用起來(lái)。激光雷達(dá)大規(guī)模應(yīng)用的話，還需要達(dá)到車(chē)規(guī)級(jí)，這個(gè)需要整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的努力。

　　Q：從技術(shù)上看，未來(lái)的自動(dòng)駕駛車(chē)輛上，激光雷達(dá)和毫米波雷達(dá)、視覺(jué)等技術(shù)如何配合，能夠達(dá)到完全的無(wú)人駕駛？

　　A：從技術(shù)上看，未來(lái)的自動(dòng)駕駛車(chē)輛上激光雷達(dá)與毫米波雷達(dá)、視覺(jué)等技術(shù)配合，可以實(shí)現(xiàn)完全的無(wú)人駕駛。三種傳感器要實(shí)現(xiàn)互補(bǔ)配合。比如有時(shí)候在一些惡劣天氣條件下，需要毫米波雷達(dá)的信息。激光雷達(dá)點(diǎn)云可以匹配攝像頭的顏色信息、與激光雷達(dá)做像素級(jí)的融合，這樣可以更好地提升感知效果。

　　編輯：黃霞

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