逆襲造車新勢力 長城自動駕駛背后的武器
4月19日,毫末智行舉行了HAOMO AI DAY活動,發(fā)布會上毫末智行宣布其城市導(dǎo)航輔助功能即將上市,并且對其自動駕駛算法進行了詳細(xì)解讀,另外也發(fā)布了全新的末端物流自動配送車。
在發(fā)布會上,毫末智行著重介紹了其MANA算法體系,通過虛擬標(biāo)定技術(shù)進行算法模型、測試驗證系統(tǒng)、仿真模擬工具以及計算硬件等一系列過程的智能化迭代,也就是我們常規(guī)理解的AI算法,MANA的設(shè)計核心就是降低成本、提高迭代速度。

異軍突起的毫末智行
對于毫末智行大家對它知之甚少,它的前身是長城汽車智能駕駛前瞻部。在2019年,毫末智行由長城汽車孵化而出,成為了獨立的自動駕駛?cè)斯ぶ悄芗夹g(shù)公司。
長城汽車既是毫末智行的大股東,也是毫末智行的大客戶。
毫末智行預(yù)計2022年將承擔(dān)34款長城車型,約占整體待上市車型80%。未來兩年,搭載毫末智行輔助駕駛產(chǎn)品的長城乘用車數(shù)量將突破100萬臺。

融資方面,2021年2月26日,毫末智行已完成Pre-A輪融資數(shù)億元人民幣,投資方為中國銀行領(lǐng)投,美團、高瓴創(chuàng)投等資本跟投。
2021年12月22日,毫末智行宣布獲得A輪融資近10億元,美團、高瓴創(chuàng)投、高通創(chuàng)投、首程控股、九智資本等領(lǐng)投,資金將主要用于自動駕駛研發(fā)投入和人才體系建設(shè)。
目前,毫末智行已擁有魏牌摩卡、魏牌拿鐵DHT、魏牌瑪奇朵DHT、坦克500、坦克300、哈弗神獸、阿里、物美多點、美團、高通、百度、高德等上百家合作伙伴及首鋼基金、美團戰(zhàn)投、高瓴創(chuàng)投等投資人伙伴。

城市導(dǎo)航輔助功能即將上市——城市NOH
相比過去兩年車企們爭相實現(xiàn)的高速導(dǎo)航輔助功能,城市導(dǎo)航輔助功能的難度是要更加的大。
在城市場景智能駕駛方面,毫末智行宣布已完成了城市NOH全部的功能開發(fā)。毫末的城市NOH能夠根據(jù)導(dǎo)航提供的行駛路線,在城市環(huán)境中實現(xiàn)自動變道超車、紅綠燈識別與控車、復(fù)雜路口通行、無保護左右轉(zhuǎn)等主要功能,同時也可以應(yīng)對車輛近距離切入、車輛阻塞占道、交叉路口、環(huán)島、隧道、立交橋等復(fù)雜的城市交通場景。

目前這個系統(tǒng)已經(jīng)在北京、保定等城市進行深度場景打磨。搭載毫末城市NOH系統(tǒng)的車輛也將會在近期正式量產(chǎn)落地。未來,毫末城市NOH功能落地的城市將會超過100個,全面覆蓋國內(nèi)所有的一二線城市。

目前毫末輔助駕駛系統(tǒng)已陸續(xù)搭載至魏牌摩卡、魏牌拿鐵DHT、魏牌瑪奇朵DHT、坦克500、坦克300、哈弗神獸等多款熱門車型,預(yù)計到2022年底,毫末智行輔助駕駛系統(tǒng)將落地長城汽車34款車型,約占其整體待上市車型80%,未來兩年,搭載的乘用車總量超過100萬臺。

據(jù)統(tǒng)計,毫末智行乘用車輔助駕駛用戶行駛里程,已累計突破600萬公里,這一數(shù)據(jù)來自長城汽車旗下魏牌摩卡車型用戶。
2022年春節(jié)期間,毫末智行NOH領(lǐng)航輔助系統(tǒng)的開啟成功率有了新提升,其變道超車成功率達97.2%,出入高速匝道成功率達95.3%,隧道通過成功率達96.1%。
自動駕駛整車解決方案——小魔盒
小魔盒是毫末智行設(shè)計研發(fā)的自動駕駛產(chǎn)品,相當(dāng)于給車企提供一整套的輔助駕駛硬件、軟件的解決方案。
目前“小魔盒”已裝車5000臺,截止2022年底將覆蓋長城汽車數(shù)十個乘用車型。預(yù)計2022年,小魔盒第三代產(chǎn)品正式投入量產(chǎn),可滿足當(dāng)前L3以及后續(xù)L4/L5等全場景自動駕駛功能的實現(xiàn)。

1.小魔盒1.0產(chǎn)品
小魔盒 1.0是毫末智行設(shè)計研發(fā)的第一代乘用車自動駕駛產(chǎn)品,該產(chǎn)品通過搭載1個前視攝像頭、5個毫米波雷達、4顆超聲波雷達、1個智能駕駛控制器、高精地圖、駕駛員監(jiān)控系統(tǒng)(DMS)等系統(tǒng)實現(xiàn)L2+級輔助駕駛功能。
2.小魔盒1.5產(chǎn)品
小魔盒1.5是第二代乘用車自動駕駛產(chǎn)品,該產(chǎn)品通過搭載3個激光雷達、8個毫米波雷達、3個視覺傳感器、高精度地圖、導(dǎo)航及定位系統(tǒng)等傳感器設(shè)備,實現(xiàn)L3級輔助駕駛功能。
該產(chǎn)品能夠在高速公路、城市快速路上實現(xiàn)L3級輔助駕駛功能,支持用戶全程脫手。
3.小魔盒3.0產(chǎn)品
1)?“小魔盒3.0”,又名第三代自動駕駛計算平臺 IDC 3.0,目前 IDC 3.0 平臺已完成控制器設(shè)計、打板、軟件 Bringup,底層 BSP 驅(qū)動等諸多開發(fā)工作。
2)??“小魔盒3.0”將成為全球量產(chǎn)的能效比最高的自動駕駛計算平臺,其單板算力達到 360T,通過板間級聯(lián)方式可持續(xù)升級至 1440T;支持 6 路千兆以太網(wǎng),數(shù)據(jù)傳輸能力達到 6Gbps;接入 12 路 8 百萬像素攝像頭,5 路毫米波雷達,3 路激光雷達,為多視覺+多毫米波+多激光雷達的前融合感知算法。完全可滿足當(dāng)前L3以及后續(xù)L4/L5等全場景自動駕駛功能的實現(xiàn)。
3)?IDC 3.0域控制器的主芯片為高通(8540+9000),它的算力可達 360TOPS,平均功耗只有 5.5TOPS/W。安全冗余芯片則為英飛凌(TC397),可以做 L1/L2 級別的降級控制。

作為長城汽車孵化的自動駕駛公司,毫末智行設(shè)計了“6P開放合作模式”。合作方可以選擇全棧技術(shù)解決方案,可以選擇在數(shù)據(jù)智能云端服務(wù)層面的合作,也可以選擇軟件或硬件層面,或者功能模塊層面的合作;甚至可以進行源代碼級別的定制。

按照毫末的規(guī)劃,“6P開放合作模式”就是在全棧解決方案到源代碼之間這6個產(chǎn)品層面都可以開放式探索合作的可能。
虛擬標(biāo)定技術(shù)加持——MANA
在數(shù)據(jù)智能方面,毫末智行發(fā)布了自動駕駛數(shù)據(jù)智能體系MANA。MANA是毫末以海量數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的一整套數(shù)據(jù)處理工具,包含了算法模型、測試驗證系統(tǒng)、仿真模擬工具以及計算硬件。
目前,毫末的數(shù)據(jù)智能體系MANA已完成超過19萬小時的學(xué)習(xí)時長,其虛擬駕齡已相當(dāng)于人類司機2萬年的駕齡。

舉個比較常見的例子,一般我們試圖左轉(zhuǎn)過路口時需要等待前方掉頭車,還需觀察對向直行車輛的動態(tài)以及和其他右轉(zhuǎn)車交互。
處理這樣的場景,過去需要寫非常多的規(guī)則式場景判定和參數(shù)設(shè)定,代碼不僅很臃腫且難以調(diào)試。特別是當(dāng)規(guī)則越來越多的時候,就會引發(fā)邏輯爆炸,越來越難以維護和調(diào)和。即使寫好的規(guī)則,當(dāng)突然加入一個新的交通參與者或者擾動因素時,也會帶來失效。
目前,通過對這個場景更多數(shù)據(jù)的研究,毫末用一個機器學(xué)習(xí)模型來替換這些手寫規(guī)則和參數(shù),發(fā)現(xiàn)它會具有更廣泛的適用性。

而且,模型不僅僅能處理剛才的左轉(zhuǎn)場景,還能處理更多復(fù)雜的小場景,比如環(huán)島、匯入、壓速變道等等。
以此毫末可以少寫很多規(guī)則,同時可以具備更廣泛的適用性。
1.感知方向的進化
例如紅綠燈的識別,目前各個地方紅綠燈款式多樣,橫著的、豎著的、三個的、五個的、有待轉(zhuǎn)的、有倒計時的,形色各異,但最難的是這個燈具體管哪條路、哪條車道。
在過去,如果有高精度地圖的輔助,在小范圍能大大降低問題的難度。首先是基于紅綠燈在高精地圖的位置,在感知上做預(yù)瞄,然后再進行識別。

如果沒有高精度地圖的輔助該怎么辦?
要解決紅綠燈識別的問題,首先需要大量的數(shù)據(jù)用來訓(xùn)練學(xué)習(xí),通過圖像合成技術(shù)擴大學(xué)習(xí)的樣本量。
毫末設(shè)計了一個針對紅綠燈檢測及綁路的雙流感知模型,將紅綠燈檢測和綁路問題分解成兩個通道。類似人腦的視覺感知通道,ventral stream主要攜帶物體檢測及識別信息,負(fù)責(zé)“what“(是什么)通路。而dorsal stream主要攜帶視野中位置及空間關(guān)系的信息,負(fù)責(zé)”where”(在哪里)通路。
在毫末的雙流模型中,what通路主要負(fù)責(zé)紅綠燈的識別信息,主要包含對紅綠燈燈箱的檢測和燈型分類,分別輸出紅綠燈的顏色、形狀和朝向信息。而where通路主要負(fù)責(zé)紅綠燈綁路,即輸出目標(biāo)車道的紅綠燈燈組。
這里毫末會通過訓(xùn)練生成feature map的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),獲得真實圖像中經(jīng)常出現(xiàn)紅綠燈位置的概率圖,從而毫末的雙流模型將輸出綁路后目標(biāo)車道紅綠燈通行狀態(tài)。

2.Transformer架構(gòu)
Transformer是將二維相機畫面轉(zhuǎn)化為三維感知數(shù)據(jù),它的技術(shù)優(yōu)勢明顯:
第一,可以更好利用大模型和大數(shù)據(jù)的優(yōu)勢。
第二,提供統(tǒng)一的融合框架,非常適合自動駕駛中多種傳感器數(shù)據(jù)的融合,增加感知模型的能力。同時也可以提供抽象空間下時序融合的能力,通過前后幀的自動匹配,讓目標(biāo)可以更加穩(wěn)定。
第三,使用Transformer可以直接輸出感興趣的3D結(jié)果,而不是先得到2D結(jié)果,再做3D還原。

在車道線是別的具體效果來看,新的多相機融合的車道線展示了多個方面的優(yōu)勢:
1)3D投射上對自車姿態(tài)的容忍度更高,減少了車道線的抖動。
2)面對城市環(huán)境復(fù)雜路面,縱向誤差上能夠表現(xiàn)更好。
3)對于路面起伏的魯棒性更高。
4)?多相機之間相互的輔助,擴充了檢測視野,相比之前的融合跟蹤方法,響應(yīng)更快。
3.阿里M6大模型
認(rèn)知方向,要解決的另一個問題是駕駛策略的一致性和可解釋性。
在2021年發(fā)布的應(yīng)用在預(yù)訓(xùn)練上的阿里巴巴M6大模型中,它的參數(shù)規(guī)模達到10萬億,可以將數(shù)據(jù)加工、沉淀為知識表征,為各個行業(yè)提供場景理解的服務(wù)。

之前,M6主要應(yīng)用在自然語言理解、文本自動生成和文本分類,以及圖像生成和分類領(lǐng)域。今年,毫末與阿里合作,在自動駕駛領(lǐng)域應(yīng)用了阿里M6大模型。
舉個例子,下圖是三個典型場景,直行、左轉(zhuǎn)、調(diào)頭。

毫末在基于Tranformer模型學(xué)習(xí)復(fù)雜路口場景,通過Attention注意力機制,使用熱力圖方式量化出與周圍交通參與者的安全風(fēng)險,“近距離用紅色表示,輸出Attention High”,而“中距離用黃色表示,輸出Attention Middle”。
直行場景:“卡車、右側(cè)轎車、面包車、廂貨車、路口行人等”
左轉(zhuǎn)場景:“面包車、廂貨車、廂貨車、對面過來的三輪摩托等”
掉頭場景:“行人、對面的大卡車、小面包、轎車等等”。
通過M6大模型完成駕駛策略的一致性和可解釋性。
對于感知另一個非常重要的方向是對數(shù)據(jù)的標(biāo)注,通過標(biāo)注過程的自動化,提高標(biāo)注效率,降低為此花費的成本,目前毫末的自動化剛剛達到80%。

4.云計算
自動駕駛是融合大量算法和迭代的事物,對于云計算的效率尤為關(guān)鍵。毫末智行平臺團隊和阿里云PAI-EFLOPS團隊合作,基于128卡A100集群,實現(xiàn)了Swin Transformer模型分布式訓(xùn)練。
毫末使用了阿里自研通信庫ACCL,高性能RDMA網(wǎng)絡(luò)和PAI團隊的多個優(yōu)化能力。還一起聯(lián)合創(chuàng)新包括:混合精度優(yōu)化、算子優(yōu)化、編譯優(yōu)化等等,實現(xiàn)了模型訓(xùn)練成本超過62%的降低,加速比超過96%,吞吐量超過每秒40000個sample。

末端物流自動配送車——小魔駝2.0
在末端物流自動配送方面,毫末智行發(fā)布了第二代末端物流自動配送車——小魔駝2.0。
它的推出應(yīng)用場景就是為商超、物流行業(yè)的客戶提供可商用的末端配送解決方案,特別是最近幾個月,國內(nèi)一些地區(qū)疫情復(fù)發(fā),通過無接觸配送,最大程度減少人員暴露在外的風(fēng)險,有效緩解當(dāng)下社區(qū)抗疫過程中“最后一公里”的配送難題。

小魔駝2.0在配置方面進行了全面升級,搭載了車規(guī)級感知套件,ICU3.0大算力計算平臺,可定制600L超大載貨空間的貨箱;支持快速換電功能,單次換電可實現(xiàn)100km的真實續(xù)航里程;
在用戶體驗方面,小魔駝2.0支持觸控屏,全彩頭部LED,智能語音、觸摸等多模式交互,提升貨、客兩端交互體驗;
在智能駕駛方面,小魔駝2.0覆蓋城市開放道路中低速全路況,針對混行、擁堵等復(fù)雜交通場景進行性能調(diào)優(yōu),使訂單妥投速度更快。

毫末小魔駝2.0首次將末端物流自動配送車的價格下探到了12.88萬元,是業(yè)內(nèi)首款面向商用市場的10萬元級末端物流自動配送車,預(yù)計在2022年5月陸續(xù)投放市場。