【智驾深谈】羡慕Tesla全自动系统?不能错过这五篇经典(全文下载)

就这几天Tesla发布了新版本的 AutoPilot, 8个相机(3个前向),更新换代了超声波,可以看到之前两倍的距离(其实大概就是4米……)更强的计算设备,Nvidia Titan(其实算法比计算平台重要太多倍),然后Musk声称可以进行5级全自动驾驶了,还附上了一段视频。讲道理其实我个人对这个配置做城区全自动驾驶是抱有怀疑态度的,因为我觉得速度较高的情况下,只有一个前向毫米波,换道你都搞不定(这难道是视频里面没有展示多车环境换道的原因?另外视频也并不是一镜到底连续的)。

不过吐槽归吐槽,Tesla也算是技术小能手了,很多人一定很好奇全自动驾驶到底是怎么做出来的,我推荐下面五篇论文。

【1100+引用】Stanley: The Robot that Won the DARPA Grand Challenge

这文章绝对是自动驾驶领域里最值得看的那篇文章了,出自著名的概率机器人理论发明人Sebastian Thrun,同时也是Google无人车的缔造者。Stanley是Stanford大学无人车的名字,赢得了2005年Darpa郊区挑战赛,具备非常智能的自动高速沙漠通过能力,而其设计的软件架构,在业界具有非常大的影响力,而其利用的机器学习和概率推理等算法,也被后人广泛应用,本文就逐个模块对Stanley进行了介绍。

【800+引用】Autonomous driving in urban environments: Boss and the Urban Challenge

业界应该没有人不知道CMU这辆Boss了,出自Google最近离职的自动驾驶总监Chris Urmson之手,获得了2007年Darpa挑战赛的冠军。Boss是一辆搭载了传感器和计算机的无人驾驶平台,目标是进行城区道路的全自动驾驶。它能够跟踪其他车辆,检测障碍物和利用高精地图进行自定位,采用三层规划系统(包括任务级、行为级和运动级)。任务级在用户给定目标后,会给出一个导航规划,而行为级则决定车辆如何换道和通过路口,运动级则详细规划行车动作和轨迹。Boss这篇文章给了后来很多从业者从架构到具体方法的指导,影响面非常广。

【500+引用】Junior: The Stanford Entry in the Urban Challenge

这篇文章出自Michael Montemerlo,当年是Stanford调车软件组的主力,其实他更出名的是做了FastSLAM。本文主要介绍了参加Darpa城市挑战赛的那辆Junior,可以自己选择路径,汇入和离开交通流,以及进行各种城区道路驾驶动作如换道、超车和路口通行等,当年比赛拿了个第二。

值得一提的是,后来Thrun的学生Jesse Levinson又补充了一篇paper,题目是“Towards Fully Autonomous Driving: Systems and Algorithms”,就是讲Junior主要目标是参加比赛,其中很多真实场景并没有考虑,因此需要重新考虑系统设计,如增加64线雷达,生成高精度地图用于厘米级精确定位;如更换了更加精细的规划算法,每秒钟从几千条备选轨迹中得到目标;以及将底层控制方法从油门制动分别控制改为联动控制等。进一步地,整个系统升级为适应更多天气和时间,并进行了上千公里真实路况的测试。

【400+引用】Vision-based intelligent vehicles: State of the art and perspectives

本文出自著名的Parma实验室,作者是视觉大神Massimo Bertozzi,算是很早的一篇关于自动驾驶视觉核心技术的文章了,发表在2000年。在当时,自动驾驶技术也曾掀起一波热潮,但是仅限于学术界,研究者看到了该技术的前景,看到了该技术对公共交通、驾驶安全呵能源消耗的潜在改善作用。这篇文章就对走视觉路线的技术方案做了一个综述,并对未来发展做了展望。接近十五年过去了,回过头再来看,别有一番滋味。

【300+引用】autonomous driving goes downtown

本文出自奔驰戴姆勒,作者是Uwe Frank,现在戴姆勒图像理解组的老大。这篇文章算是我知道的最早明确提出自动驾驶的机遇在城区这种观点的,发表于1999年。当时大部分车辆辅助系统还是面向高速道路,而Frank提出智能启停、跟车和行人检测等任务则更具有前景,当然也更有挑战(大牛都是这么挖坑的)。文章中也详细描述了戴姆勒在城区道路上图像方面的工作。

在多年的积累之后,2013年奔驰举办了一场具有纪念意义的自动驾驶展示活动,采用一辆奔驰S级500轿车,配备了上图所示的传感器配置,沿着当年Bertha Benz开的第一辆奔驰车所经过的路径,全自动驾驶了一路,该路径长约103千米,包含城区和郊区道路,途径23个村庄城镇,对于自动驾驶系统来讲,充满了各种各样的挑战。与源自Darpa的团队不同,该车采用的全都是接近量产形态的传感器和计算平台,结合自动制作的高精度地图,并且没有采用价格昂贵的激光雷达。整个过程后来发了一篇 paper,Making Bertha Drive— An Autonomous Journey on a Historic Route,展现了克服困难过程中许多的技术细节。

结语

几乎任何技术的发展,都离不开学术界和产业界的不断互动。现在自动驾驶产业的繁荣是有目共睹的,那我们就更有必要追根溯源,看看这些源自学术界的技术是如何诞生、演进,看看这些学术人是如何逐步走向产业界,继续发挥自己影响力的。

最近有很多读者反馈想要一个自动驾驶技术发展的综述,类似上图中所示。其实自动驾驶技术发展到现在也超过五十年,整个过程也是充满血泪,半个世纪之前的ACC技术现在才开始在真车上量产部署。我想说的是综述绝对是文章里面最难写的那种,好的综述需要作者进行大量的文献检索和阅读,汇总各家发展然后才能整理成文,而且最重要的还需要有一条主线来贯穿,至少到目前为止我还没能腾出时间来做类似的文章,但值得期待的是,我已经着手准备了。查论文这种事情一直都是件麻烦事,从哪里查,用什么关键字查,都有很多的学问。本文采用之前我读过的一个方法和数据,即从EBSCO、Science Direct、Emerald和ISI数据库里,用“self driving car”、“driveless car”和“autonomous driving”这几个关键词,只在标题和摘要里检索了一下,搜出了差不多400篇文章(去重以后),按照引用排序就得到了这五篇文章。

文章转自新智元公众号,原文链接

时间: 2024-08-03 08:18:34

【智驾深谈】羡慕Tesla全自动系统?不能错过这五篇经典(全文下载)的相关文章

【智驾深谈】Tesla致命车祸的必然性:谈自动驾驶的三个命门

一个"量身定做"的事故 首先我们先来复盘一下整个事故,谈一下为什么我们觉得这个事故是"量身定做"而且必然的.先总结:一如既往蓝天白云且风和日丽的天气,一辆横在路上的白色重卡,一个热衷尝试新技术且对此深信不疑的驾驶员,一条笔直到让人犯困的公路,一套尚在完善的自动驾驶系统,车-路-人联手为新锐车企Tesla乃至整个自动驾驶产业"量身定做"了一个大新闻. 先上几张图,下面俯视图是事故发生的路段,一看就是事故多发路口,没有信号灯,横向是高速,纵向却有车流

【智驾深谈】Tesla再现匝道口致命隐患:谈高精地图和定位的重要性

一起"莫名其妙"的事故 上图是WSJCD获取的车祸现场图片,可以看到车辆已经彻底翻了过来.首先关于这次翻车事故,因为影响面比较小,因此我并没有拿到足够多的证据证明车祸发生在匝道口,是我看到新闻后一下午的推测,但是关于匝道口是L3杀手这件事情,大家应该是有共识的,所以就当个引子说事吧. 如上图,新闻是这样描述的(国内见到一些新闻的翻译有一些问题),大概下午五点钟,天气和能见度都很好的情况下,一个画廊老板在Pennsylvania Turnpike向东行驶,到了Bedford出口附近,突然

【智驾深谈】特斯拉发布新一代 Autopilot 勇闯 L5,续写冰与火之歌

12月31日,2016年的最后一天,特斯拉对外宣布,开始在1000辆汽车上推送软件更新,如果一切顺利的话,下周更多的汽车将会接收到升级推送.本次更新包括了Autopilot 的交通感知巡航控制功能.前方碰撞预警和自动转向(Autosteer),其中,Autosteer 是 Autopilot 的旗舰功能,但是目前只能在"低速"下启动.特斯拉对此次升级非常慎重,软件团队在公司的内部视觉团队(特斯拉视觉).机器学习技术和数据收集车队中加入安全特性后才会展开升级推送. 早在今年10月Auto

【智驾深谈】一张图看清自动驾驶产业

自动驾驶三层次 通常来讲,自动驾驶技术可以划分为三个层次,感知->认知->行动,然后不断循环.参考上面一张网图,其中行动层包括转向.油门和制动三大控制器(以及执行机构),感知部分包括两方面,感知环境的激光雷达.毫米波雷达.摄像头.组合导航设备,感知车辆自身的包括轮速计和三大控制器的反馈量,而认知部分,包括决策和规划,是通常意义上的人工智能所在. 1. 行动层 首先谈谈行动层,即三大控制器,VSI并没有在图中标出相关的企业,看似与自动驾驶高大上的技术没关系,但这一块却是不容忽视的,尤其是在国内.

【智驾深谈】Mobileye,用单目视觉点亮自动驾驶

早期做自动驾驶的小伙伴几乎每个人都自己动手写过车道线识别程序,OpenCV写写,霍夫变换写写,模板匹配写写,再复杂一点弄个RANSAC,或者滤波投票.然而一遇到光线变化就挂了,遇到天气变化也会挂,车速高了也挂,总之各种挂.体验了各种挫败感之后,大部分人都转而投向激光和差分的方案,丢下一句"现在视觉还尚未成熟"之类的话. 我之前也一直这么认为,视觉太难做,直到我有一天看到了Mobileye的结果,漂亮得一塌糊涂,比如上图里这种,从没有车道线的地方都能推理出车道线(传说中的HPP,Holi

【智驾深谈】深度学习驱动的自动驾驶新主流框架盘点(附3篇论文)

大背景 基于深度学习架构的人工智能如今已被广泛应用于计算机视觉.自然语言处理.传感器融合.目标识别.自动驾驶等汽车行业的各个领域,从自动驾驶初创企业.互联网公司到各大OEM厂商,都正在积极探索通过利用GPU构建神经网络实现最终的自动驾驶.   高阶ADAS系统的开发以至自动驾驶系统的开发都有赖于一套能够完整支持开发.模拟测试.原型制作和量产的开放式解决方案.本文将介绍基于深度学习架构的自动驾驶平台,这一架构将成为未来实现自动驾驶的集成平台中的重要一环.   深度学习是什么   深度学习是目前人工

【智驾深谈】从滴滴Uber合并看中国智能出行“三国演义”

智能出行已俨然取代移动互联网,成为新一波产业浪潮.从互联网格局看,BAT之外,4年内即出现第4极,垄断中国互联网出行市场,并意图独霸未来智能出行市场. <经济学人>杂志本周发表封面文章称,以往,中国互联网公司被认为只会模仿美国同行,而滴滴和微信过去几年的发展表明,中国互联网公司已经有能力展开自主创新.尤其是在滴滴收购Uber中国之后,这些中国本土的自主创新正成为美国同行的效仿对象. 上一个移动互联网浪潮,中国在十几年的时间内,靠BAT成为互联网的一级,至少在中国市场占据了主导权.滴滴合并后,智

【智驾深谈】李德毅院士:深度学习将成为智能驾驶的新维度

上期智驾深谈聊到智驾三层次:感知层.认知层和行动层. 实际上感知层面上,无论车道线.交通标志还是车辆识别,都已经大规模采用了深度学习技术:行动层由于汽车工业百年的发展和积淀,已经可以很好地由现代控制理论解决:所以就剩下认知层,还真是个大号的硬钉子. 一个好的认知模型需要对环境有精准的理解和预判,还需要据此做出下一步的决策和规划,这里面的挑战就是复杂的动态交通环境.在深度学习出现之前,很难有一个模型能够很好地对此建模.预测和决策.而李德毅院士的工作,就聚焦在利用深度学习技术,解决智能驾驶中认知的问

【智驾深谈】特斯拉死亡事故官方洗白,业界被判死缓(万字报告)

2016年5月7日,一款特斯拉2015 Model S型轿车在经过佛罗里达州Williston西郊高速公路的时候,与一辆拖挂卡车相撞,驾驶员当场收到致命伤害.从该车提取的数据显示: 碰撞时刻特斯拉处于Autopilot状态: 自动紧急制动(AEB)系统并没有提供任何预警或在碰撞时刻起作用: 驾驶员没有任何制动.转向或其他行为来避免碰撞. 2016年6月28日,NHTSA启动PE 16-007以"检查碰撞时刻现有所有自动驾驶系统的设计和效果".NHTSA的缺陷调查办公室Office of