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Waymo 测试车是如何在模拟器中就解决掉路口左转问题的?

本文作者:大壮旅 2017-09-13 20:02
导语:亚利桑那的“闪烁黄色箭头”让加州长大的 Waymo 测试车头疼不已。

雷锋网(公众号:雷锋网)按:借助强大的模拟器,Waymo 测试车在正式上路前就解决了它们在加州从未遇到过的“闪烁黄色箭头”问题。

在亚利桑那梅萨区南朗莫街和西南大道交叉口,有一个会让外地人陷入迷茫的闪烁黄色箭头,这个交通标志表示“允许车辆左转”。

不过,无论是人类驾驶员还是自动驾驶汽车,通过这样的路口都是一次技术和心理的双重考验。因为驾驶员必须小心翼翼的开到道路最左侧(五车道),随后在迎面而来的车流中找到一个空隙插进去。如果左转太快,可能就会阻碍对向交通,如果左转太慢,后方车辆又会受阻。

虽然这样的交通标志在加州山景城很少见,但它早已是凤凰城十字路口不可获取的一部分了,而从没在加州见过这样阵势的 Waymo 自动驾驶汽车刚刚在凤凰城开通了早期乘客计划(面向普通市民),如果处理不得当,自动驾驶汽车在乘客心中的形象会轰然坍塌。

还好,Waymo 及早做了准备,在自动驾驶汽车还没驶上凤凰城的公路前,它就受了“特训”,专门学习了如何克服“优柔寡断”的性格,快速流畅的通过此类路口。

现在的 Waymo 自动驾驶汽车,遇上此类路口马上就会变身经验丰富的老司机。

与人类驾驶员一样,想熟练处理这种路况必须靠练习,这也是 Waymo 模拟器存在的意义。这款模拟器能营造一个逼真的虚拟世界,在这里车辆无需耗费一滴油就能在“路上”奔跑。

据雷锋网了解,有了模拟器,每天会有 2.5 万辆 Waymo 自动驾驶汽车不间断的奔跑 800 万英里,不断测试着新技巧并提升原有技巧。与运动员赛前先到体育场熟悉环境一样,虚拟的自动驾驶汽车也会提前预热不同的状况和实践操作,以便真正上路后能实现安全驾驶。

有了这样一个模拟器,Waymo 自动驾驶汽车就能在一个路况下练习上千次,直到最终掌握所需技巧。接下来,我们就来共同了解 Waymo 这款模拟器是如何成为老司机收割机的。

Waymo 测试车是如何在模拟器中就解决掉路口左转问题的?图1:Waymo 的测试车在亚利桑那遇上了闪烁的黄色箭头

第一步:先准确复原一个逼真的虚拟世界

第一步,Waymo 要搭建一个超级逼真的虚拟世界。利用一大堆定制化传感器,Waymo 直接复制出了梅萨这个复杂的左转路口,道路的尺寸、车道、交通灯甚至马路牙子都一模一样。

这个模拟器有一个关键优势,那就是你可以专注最有趣的交互,如闪烁的黄色箭头、站错了道的司机或穿梭而过的行人和自行车。至于车辆到底累积了多少里程,反而变的不太重要。

Waymo 测试车是如何在模拟器中就解决掉路口左转问题的?图2:Waymo 重构了一个超逼真的东谷

第二步:不断练习

由于这个路口已经被 Waymo 彻底数字化,因此软件可以在同一个场景下练习数千次。

每次调整软件,Waymo 都能即时了解自动驾驶汽车在同一个路口相同驾驶环境下的能力提升情况。正是这无数次的练习,才成就了自动驾驶汽车面对闪烁的黄色箭头临危不乱的强大“心脏”。

此外,在模拟器中,车辆还能不断精进自己的技巧,要知道在亚利桑那的钱德勒,这样带闪烁黄色箭头的路口超过 60 个。同时,这也意味着 Waymo 的软件能在更短时间里变得更聪明。

Waymo 测试车是如何在模拟器中就解决掉路口左转问题的?Waymo 测试车是如何在模拟器中就解决掉路口左转问题的?图3:在模拟器中,Waymo 测试车可以任性的在同一个路口练习数千次

第三步:创造成千上万种变化

第三步,Waymo 就可以以这个刁钻的左转弯为基础探索出数千种不同的情境和假设。通过一个名为“模糊”(fuzzing)的过程,工程师就能任意调整对向车辆速度和红绿灯时间,以便让车辆在不同情况下找到好机会顺利左转。

此外,Waymo 还能通过增加车辆、行人和自行车来打造一条繁忙异常的道路,提升测试的复杂程度。模拟器甚至可以模拟路上走位飘忽的摩托车和过马路横冲直撞的行人。

这样的情况下,测试车又会作何反应?

Waymo 测试车是如何在模拟器中就解决掉路口左转问题的?图4:工程师可添加车辆、行人和自行车来提高场景的复杂程度

Waymo 测试车是如何在模拟器中就解决掉路口左转问题的?Waymo 测试车是如何在模拟器中就解决掉路口左转问题的?图5:通过“模糊”工具,工程师可改变虚拟街道上物体的速度、轨迹和位置

第四步:验证、确认、迭代

Waymo 的自动驾驶汽车已经能自信的在黄色箭头路口完成左转了,这项技巧已经成了车辆知识库的一部分,未来车队中所有车辆都能快速习得。

当然,Waymo 的测试车未来还会进行实地测试,同时它们的测试场也专门准备了相关的测试项目,到时模拟器的成果到底如何就能见分晓了。不过,一轮测试可不够,Waymo 会不断重复验证、确认和迭代的过程。

如今,Waymo 在软件方面的升级和改进大多数都要依靠模拟。去年一年,Waymo 自动驾驶汽车在模拟器里奔跑了 25 亿英里,经历了各种路况的考验。

对 Waymo 来说,模拟器中的每一英里都让它们的自动驾驶汽车离上路更进一步,同时反复的模拟也是未来自动驾驶安全行驶的基石。

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