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疫情大流行迫使Cruise车队驶离加州道路后,其如何测试自动驾驶汽车

发布日期:2020-03-29

GRCC自动驾驶测试验证技术创新论坛

2020-03-29 14:55:28

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汤姆·博伊德(Tom Boyd)是Cruise的模拟测试主管



旧金山—自动驾驶车辆,机器人和复杂的医疗设备都需要进行大量测试,才能将其引入大众,这是一个及时且昂贵的过程,需要数年(甚至数十年)才能完成。


为了避免这种情况,公司越来越多地希望在大规模生产之前通过仿真来测试虚拟世界中的复杂机器。例如,英伟达(Nvidia)运行了数百万次仿真,以完善其芯片制造商希望可以帮助残障人士执行最基本的日常功能(例如烹饪)的机器人。


在通用汽车的自动驾驶部门克鲁斯(Cruise),这些努力是由汤姆·博伊德(Tom Boyd)领导的。汤姆·博伊德(Tom Boyd)是前视频游戏制造商,曾协助开发热门游戏《 Sims 4》和《星球大战:旧共和国》。


在克鲁斯和其他自动驾驶汽车公司由于冠状病毒大流行而停止在旧金山和匹兹堡等城市进行道路测试之后,模拟将变得更加重要。


博伊德在一次**采访中对《商业内幕》说:“如果能够精确地模拟物理世界,那么在模拟中测试物理世界就容易得多。” “在我们的汽车撞上人行道之前,它已经行驶了数千英里。”




“酷刑和折磨”



这项技术有助于解决无人驾驶汽车在道路上无处不在的最大障碍之一:训练自动驾驶汽车以应对危险威胁。车辆需要接受这种培训,但是出于明显的原因,公司不愿将其置于现实世界的危险状况中。


Boyd表示,通过仿真,Cruise和其他人可以“折磨”虚拟世界中的机器,以确保在物理道路上行驶时,响应是安全且适当的。


他说:“我们可以用它来查看反应,更改代码。我们甚至可以使用仿真来创建可供他们学习的数据,以便他们可以更好地改变对这些情况的反应。”


除了要花费数十年的时间来实现,确保无人驾驶汽车在物理道路上安全行驶所需的亿万英里本身将是一个巨大的挑战。


但是,仿真使公司可以克服这一障碍,并通过虚拟测试来增强公路组件。


例如,Cruise表示,它每天运行30,000个模拟,这与在道路上运行30,000个测试相对类似。


而且许多测试正在解决可能比实际场景提前数月或数年的问题。


博伊德说:“对于大多数自动驾驶公司而言,在他们成立公司的那一天就开始进行仿真是至关重要的。”



四大支柱



从最基本的方面讲,模拟使Cruise能够重现其自动驾驶汽车在驶回车库时遇到的场景。


在道路测试过程中,车辆会不断收集有关行驶过程许多方面的信息,包括周围区域以及AV在特定社区中移动的速度。


Cruise可以获取这些信息,突出显示其认为车辆性能不佳的区域,并在虚拟世界中使用完全相同的路线来对软件进行改进。


但是该公司通常无法在更危险的情况下对其车辆进行测试。模拟没有这个问题。


博伊德说:“我们想问那些'如果'的问题,因为它们将会发生。” “我们不能保证世界运转良好,我们只能控制我们的汽车运转良好。”


例如,Cruise进行了数百次模拟测试,以测试无保护的左转弯–当停车灯没有发出信号时,车辆应该行驶。在物理世界中,此类测试通常需要花费数千个小时。


这两个包含Cruise当前正在运行的许多模拟。但是,它也可以创建反映物理世界的整个虚拟城市-在Cruise的情况下,例如旧金山,因为它是进行大量测试的地方。


然后,公司可以引入各种威胁,从不稳定的行人行为到失控的驾驶员,并查看他们的机器如何响应。但这很贵。


博伊德说:“您正在运行此模拟,正在租用大量云计算,并且您想确保已正确设置了这种情况。”


类似于科学家如何通过将基于人工智能的应用程序暴露于成千上万张图片来训练基于人工智能的应用程序来了解某些图像,Cruise还可以通过不断地在仿真中进行相同场景的训练来训练其车辆在特定情况下做出响应。


博伊德说:“这是最困难的。您必须使仿真看起来非常真实,现在您可以使用它来生成很难在现实世界中捕获的训练数据。”



追求舒适



这些测试中有许多旨在确保车辆安全。但是,克鲁斯还致力于确保乘客在汽车中的舒适度-这是可以通过模拟来衡量的另一个目标。


可以帮助指示驾驶过程中乘客是否放松的一个关键指标是加速度。


“我们不知道我们每小时会绕着太阳走几万英里,因为我们只是感觉不到,我们并没有改变它。但是,一旦你改变,你就会得到加速。”博伊德。“如果您乘坐的车子的车道变换不佳……您会感觉到它,并且您的身体开始四处移动。”


通过仿真,Cruise可以找出车辆可能以更快的速度加速或减速的场景(例如硬刹车),以了解根本原因并尝试调整软件,以使乘客轻松进行这些切换。


博伊德说:“在这个频率范围内,人的内耳和平衡系统反应不佳。” “我们既可以测量线性方向的加速度,也可以测量转弯的角加速度,并根据使人感到舒适的方式进行映射。”


尽管Cruise具有将安全性和舒适性作为其首要目标的两个目标,但要弄清楚在这些参数内进行测试是很困难的,并且需要Boyd团队与工程团队之间密切配合。


他说:“如果工程师试图进行测试以确保汽车能够感知到即将来临的交通,那么我不想进行测试以确保汽车的再生制动准确无误。” “在这个要实现的广阔事物世界中,您必须做出正确的选择。”


克鲁斯在模拟方面的努力不仅显示了虚拟世界在加速创新步伐方面的强大能力,而且还展示了如何实施技术来克服可能阻碍业务其他部分的外部因素。




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