聊聊各車企智駕“無圖”方案
01 起源
行業(yè)發(fā)展需求
2022年下半年可以認(rèn)為高速城快的智駕問題已經(jīng)基本解決,在智駕方面投入巨大的華為、小鵬發(fā)現(xiàn)高速城快用車占比小于15%,智駕不能稱為消費(fèi)者購車的決定性因素,也就不能給龐大的研發(fā)投入買單。
為了進(jìn)一步拓展智駕的適用范圍,各家車企都將目光集中到了城區(qū)NOA,但是這個過程中面臨了一個棘手的問題:城區(qū)高精地圖的覆蓋比例和鮮度遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足!
雖然國家看到了行業(yè)難點(diǎn)并在2022年下半年自然資源部公布了北上廣深杭重6個城市的智能網(wǎng)聯(lián)高精地圖應(yīng)用試點(diǎn),但是仍然面臨著:開放城市數(shù)量不足、高精地圖成本高、地圖審核速度慢等難題。
這個過程需要經(jīng)歷的流程是:政策開放允許采集的城市名單-->圖商依據(jù)資質(zhì)采集制圖-->自然資源部審核-->車企研發(fā)適配,大規(guī)模普及。上述流程需要2-3年的時間,對于在起跑線上就位的頭部車企來說顯然無法等待。
于是如何繞過高精地圖就成為了行業(yè)探索的關(guān)鍵問題,這個過程中出現(xiàn)了一些名詞:“SD+”、“SD pro”、眾包建圖、輕地圖等等,這里需要說明下各家對“無圖”的實(shí)際定義不同,但相同的一點(diǎn)是:無圖是指不依賴高成本的高精度地圖。
上述方案還是站在圖商的角度從“建圖”本身入手去解決地圖的問題,并不是從車企智駕“用圖”的實(shí)際需求上去解決城市NOA。
“星星之火”
在2022年10月之前,關(guān)于行業(yè)的公開報道里極少提及“無圖”方案,但是從2023年開始“無圖”方案開始被大肆報道與傳播。個人認(rèn)為轉(zhuǎn)折點(diǎn)發(fā)生在2022年10月1日的Tesla AI day上,特斯拉在提出的FSD Lanes Neural Network方案中僅使用SD地圖中的道路的幾何&拓?fù)潢P(guān)系,車道等級、數(shù)量、寬度、屬性信息和Occupancy特征就能夠構(gòu)建出實(shí)時的車道級拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),從而結(jié)束了車道級拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)只能從高精地圖中獲取的難點(diǎn),在技術(shù)方案和落地實(shí)現(xiàn)上給出了高精地圖的替代方案。
“燎原之勢”
作為引領(lǐng)自動駕駛技術(shù)潮流的世界級新能源車企,tesla的技術(shù)方案很快被國內(nèi)各個智駕頭部車企跟進(jìn),小鵬、華為都轉(zhuǎn)而研發(fā)不依賴高精地圖的BEV 方案,自此“無圖”方案開始報道和出現(xiàn),并在2023年初達(dá)到頂峰:
--2023年1月,小鵬汽車何小鵬在小鵬汽車全員會上明確提出,2023年的X-NGP輔助駕駛要拋掉高精地圖。
--2023年1月,理想汽車首席執(zhí)行官李想在全員信中表示,理想汽車的端到端訓(xùn)練城市NOA導(dǎo)航輔助駕駛(不依賴HDMAP,即不依賴高精地圖)將會在2023年底開始落地。
--2023年3月,華為春季發(fā)布會上,智能汽車解決方案BU CEO余承東透露,今年4月上市的問界M5和問界M5 EV高階智能駕駛版將搭載不依賴高精地圖的智能駕駛方案。
隨著公認(rèn)國內(nèi)智駕第一梯隊(duì)(華為、小鵬)的官宣加入,“無圖”方案似乎已經(jīng)成為智駕行業(yè)發(fā)展的趨勢。
02 進(jìn)展
特斯拉
從特斯拉2022年公開的方案上看特斯拉是沒有使用高精地圖的,其使用的是SD地圖并且能夠構(gòu)建路口的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)信息。特斯拉具備建圖能力,但主要用于提供訓(xùn)練數(shù)據(jù)的標(biāo)注。
2023年特斯拉FSDv12版本已經(jīng)走向了端到端的方案,從馬斯克的視頻上看目前端到端的能力與特斯拉之前的方案能力相近或稍弱一些,但其進(jìn)化速度可能會非常快。
2019年左右百度就研發(fā)過端到端的小區(qū)自動泊車,類似于超級記憶泊車,場景受限很大。但相比于百度,特斯拉完全具備實(shí)現(xiàn)端到端的能力??偨Y(jié)來看:作為自動駕駛的全球領(lǐng)導(dǎo)者,特斯拉已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了"無圖"方案。
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小鵬
在2023年前,小鵬的智駕方案也是緊跟特斯拉,其感知XNet更加倚重純視覺BEV,能夠?qū)崿F(xiàn)超強(qiáng)的環(huán)境感知能力,小鵬實(shí)現(xiàn)的“無圖化”就是依靠XNet來實(shí)時構(gòu)建“高精地圖”達(dá)成的。
小鵬的無圖NGP和有圖NGP是同一套技術(shù)棧,差別僅僅是把原先高精地圖的輸入,換成了導(dǎo)航地圖的輸入和實(shí)時感知對導(dǎo)航信息的理解。為此,XNet需要感知距離的加長,提供決策規(guī)劃需要的超視距的環(huán)境信息;同時通過學(xué)習(xí)大量的道路及路口特征,增強(qiáng)感知復(fù)雜道路結(jié)構(gòu)的能力,據(jù)稱XNet的總感知區(qū)域差不多有1.8個足球場那么大,縱向感知提升150%,橫向提升200%。
2023年上半年小鵬開始研發(fā)基于SD的無圖方案,規(guī)劃是到年底前開啟無圖方案,在無高精地圖覆蓋的城市開放自動變道、超車、左右轉(zhuǎn)的能力。有圖與“無圖”的信息差別如下,“無圖”所缺少的信息需要靠感知去獲取。
下面的鏈接是小鵬“無圖方案”在北京城區(qū)的工程版測試視頻:
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“無圖方案”在路段行駛時基本沒有問題,面臨的主要還是路口的問題,可以看到在路口區(qū)域確實(shí)存在感知盲區(qū),所以相應(yīng)的決策會顯得謹(jǐn)慎、遲疑。通過視頻的對比和私下的接觸了解,小鵬的“無圖”方案真實(shí)存在,使用的確實(shí)只有SD地圖,規(guī)控和決策更多的依賴實(shí)時感知到的信息。
從階段上來說,目前小鵬的無圖方案應(yīng)該是處于從單個城市向多個城市泛化擴(kuò)展的階段,年底應(yīng)該可以看到OTA到部分車型上,下周1024可能透露出更多詳細(xì)信息。
小鵬“無圖”方案相比有圖方案具有泛化速度快4~10倍,徹底解決數(shù)據(jù)鮮度,降低成本普及智駕等優(yōu)勢。
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除了“無圖”方案外,小鵬還具有另外一種模式“AI”代駕,只需要學(xué)習(xí)一次即可啟動城市NOA?!癆I”代駕更多的是一種眾包圖和無圖之間的模式,其學(xué)習(xí)過程中只會記憶導(dǎo)航點(diǎn)和轉(zhuǎn)彎信息,實(shí)際運(yùn)行過程中離不開“無圖”能力,學(xué)習(xí)只是為了的提升體驗(yàn)和安全等。
主要是學(xué)習(xí)個性化的行車策略,并不是完全為了建圖。從城區(qū)遇到的問題可以預(yù)見,面對高頻變化的城區(qū)freespace的通行道路,智駕系統(tǒng)需要具備強(qiáng)大的實(shí)時感知和決策能力才行。
華為
從4月份華為上海車展前公開的信息可以看到,華為是采用激光+視覺的god網(wǎng)絡(luò)與SD map實(shí)現(xiàn)“無圖”方案。從實(shí)現(xiàn)上來說,華為采用激光去實(shí)現(xiàn)“occupancy”網(wǎng)絡(luò)類似的功能,并且可以實(shí)時生成道路的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),從傳感器配置(激光+視覺)和基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)(transformer)上來看,特斯拉、小鵬、華為的方案思路非常接近。
華為的規(guī)劃是:Q3有15城普及無圖方案,但是目前看沒有實(shí)現(xiàn),包括小鵬也一樣沒有實(shí)現(xiàn)flag。
下面看下華為工程版無圖的測試效果:
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華為的智駕體驗(yàn)是勝過小鵬的,“無圖”方案計劃改為年底開放全國可用。華為最開始采用的眾包建圖,但是經(jīng)過對上海的重建發(fā)現(xiàn)難度太大放棄了,目前從華為PR的宣傳看all in了“無圖”方案。
蔚來
蔚來的智駕能力一直被認(rèn)為屬于第二梯隊(duì),和華為、小鵬具有一定的差距,但是蔚來的智駕團(tuán)隊(duì)規(guī)模也很大。
www.bilibili.com/video/BV1qu4y167ci/?spm_id_from=333.337.search-card.all.click&vd_source=31529ecc8856518eee69d6f19019dc5d
從蔚來科技日上公開的信息看,蔚來的“無圖”更偏向于眾包建圖方案,主要還是由于感知能力還沒有提升到很高的程度,從上面的視頻看也在做“無圖”方案的探索,不過目前看短期內(nèi)還無法大規(guī)模鋪開,不像華為和小鵬那樣有信心。
從技術(shù)發(fā)展趨勢上看,蔚來建圖內(nèi)部也非常擔(dān)憂“無圖”方案,現(xiàn)在還處于方案論證階段,且目前眾包建圖在蔚來看是更穩(wěn)妥的。
理想
理想的“無圖”方案是來自于清華的技術(shù),主要是構(gòu)建路口的特征用于協(xié)助實(shí)時感知建圖。
NPN網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)如下:
NPN由三部分構(gòu)成:
- 在線語義地圖預(yù)測:HDMapNet、LSS、VectorMapNet(單幀圖像直接出矢量)
- 全局地圖先驗(yàn)更新:直接更新替換對應(yīng)位置的features
- 預(yù)測先驗(yàn)融合模塊:局部位置嵌入、當(dāng)前到先驗(yàn)的注意力模塊、門控循環(huán)單元
理想的方案概括來說:路段“無圖”,路口采用眾包建圖。從實(shí)際駕駛看,路段確實(shí)不需要建圖,難點(diǎn)在于路口的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和紅綠燈車道關(guān)系綁定,所以理想主要是在解決這2個問題。
目前理想內(nèi)部也在大力推進(jìn)NPN方案,其優(yōu)點(diǎn)是理論上解決了地圖的在線更新問題。但是實(shí)際效果暫時還不可知,而且像全國各個城市路口建圖這種龐大的工程要落地,會遇到很多問題。
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03 終局
因?yàn)橹邱{目前仍然處于發(fā)展的初期,轉(zhuǎn)折點(diǎn)剛剛發(fā)生,所以很多方案還在落地實(shí)施中,并沒有一個確定的答案,關(guān)于有圖和“無圖”的爭論還將持續(xù)進(jìn)行一段時間。這里談?wù)剛€人的觀察和思考:
- 在智駕領(lǐng)域,國內(nèi)外的技術(shù)引領(lǐng)者是:特斯拉、華為、小鵬,這3家的方案基本都是all in了“無圖”方案,跑在最前面的一般能看到更遠(yuǎn)的將來。
- 教會用戶智駕認(rèn)知的是:特斯拉、華為、小鵬,同樣也會轉(zhuǎn)變用戶對“無圖”的認(rèn)知,目前來看,用戶已經(jīng)認(rèn)為無圖是一種更加先進(jìn)的方案。不在于“無圖”的體驗(yàn)是否會比有圖更好,甚至?xí)欢ǔ潭让撾x實(shí)際體驗(yàn)。
- “無圖”本身就是一個偽命題,因?yàn)闊o論如何至少要使用導(dǎo)航圖,如果“高精地圖”不能普及和延續(xù),那提升SD滿足智駕城區(qū)NOA可能就會成為一個需求。
- 在一段時間內(nèi),基于安全、技術(shù)、體驗(yàn)上的考慮,有圖方案還會存在一段時間,但是這里的有圖也更多的是指眾包建圖,不需要花費(fèi)高昂的成本,同時保證更新的頻率。