Waymo如何打造自動駕駛機器人司機?

作為全球公認的自動駕駛一哥，Waymo如何打造自動駕駛機器人司機，一直為業(yè)內(nèi)所關(guān)注。

在美國當?shù)貢r間9月10日，Waymo首次公開了其為自動駕駛實際測試而打造的封閉測試基地Castle（翻譯：城堡）的情況，展示了如何通過結(jié)構(gòu)化測試，也就是有組織、有目標的實際測試方式來驗證其自動駕駛技術(shù)。

位于加州默塞德的Waymo Castle，此前是一個空軍基地，Waymo花了數(shù)年的時間來專門設(shè)計，以滿足自動駕駛的測試需求，可以讓Waymo評估Waymo Driver的性能。

Castle就好像是一個小城市，為了測試Waymo Driver，Waymo可以控制街頭發(fā)生的一切：

1、道路參與者，如有多少輛汽車以什么樣的速度在行駛，轉(zhuǎn)彎處騎著自行車的人，他們是否遵守交通規(guī)則等；

2、天氣情況，車輛周邊的“天氣”可能多次變化，從前一秒的藍天白云到下一秒的傾盆大雨等。 就是這樣一個Castle，說Waymo開發(fā)過程的關(guān)鍵，可以在確保安全的情況下，測試Waymo Driver的最新版本，通過驗證后，才讓最新的Waymo Driver到公開道路去測試。

超過40000種場景的結(jié)構(gòu)化測試

此前，Waymo的測試基地是復制了城市的交通道路，包括城市道路、郊區(qū)道路、鐵道口和環(huán)形交叉路口等，和車輛在實際世界中運行一樣。

在Castle里面，Waymo設(shè)置了復雜和罕見的場景（也就是處理長尾問題），例如：行人突然從遮擋的環(huán)境走進道路（俗稱：鬼探頭），一堆垃圾從前面的車掉下來（突然出現(xiàn)的障礙物，影響安全駕駛）等，在這些可控的場景進行測試，并且，可以改變不同的變量，確保Waymo Driver的自動駕駛技術(shù)可以處理可能遇到的各種情況。

目前，Waymo積累了超過40000種結(jié)構(gòu)化測試的場景庫（并不包括每種情況下的變量控制），這些場景包括了在公開道路上從未見過但想象中可能會發(fā)展的場景，以及其他可能每億英里發(fā)生一次的場景。

同時，Waymo還會在Castle創(chuàng)建一些相對常見的測試，對無人駕駛車輛和人類司機而言，都是具有很大的挑戰(zhàn)性的場景，例如在一條狹窄的街道上，一輛大型垃圾車每隔100英尺左右就會停一次，把空垃圾桶扔得到處都是，跟在它后面行駛可能會很困難。

Waymoto通過國家數(shù)據(jù)庫來確定最常見的交通事故場景，重現(xiàn)駕駛員在公共道路上測試看到的情況，創(chuàng)建專門的用于測試工程師開發(fā)的新駕駛功能的場景，并且根據(jù)工程師的駕駛經(jīng)驗提出現(xiàn)場建議。

通過讓Waymo Driver接觸到各種各樣的場景，并教會Waymo Driver的自動駕駛技術(shù)基本技能，而不僅僅是處理個別情況，使得Waymo的車輛變得更有能力處理道路上遇到的任何情況，即使它以前沒有見過這種特定的場景。

結(jié)構(gòu)化測試和模擬仿真測試如何相互補充

測試不是一個可完成的任務(wù)，而是一個永不結(jié)束的反饋循環(huán)，包括結(jié)構(gòu)化測試、模擬和公共道路操作。

當開發(fā)一個場景來測試新軟件時，可以使用其中一種工具或它們的組合。例如，在封閉道路上執(zhí)行測試之后，在模擬測仿真試中創(chuàng)建并運行該場景的數(shù)百種變化場景。模擬仿真技術(shù)允許開發(fā)人員在辦公桌前，在幾秒鐘內(nèi)完成這些變化場景的測試。

就像模擬仿真測試可以幫助擴展結(jié)構(gòu)化測試的價值一樣，結(jié)構(gòu)化測試補充了模擬仿真測試。當在模擬仿真測試中保持高水平的真實性時，結(jié)構(gòu)化測試幫助評估自動駕駛的軟件和硬件堆棧。

通過重現(xiàn)自動駕駛車輛已經(jīng)在模擬仿真中成功完成的場景，可以不斷驗證模擬器和評估可能影響車輛行為的細微差別。在開發(fā)周期中增加這一額外的測試和冗余幫助確保在自動駕駛車輛行駛在公共道路上之前，已經(jīng)做了所有的上路準備。

驗證下一代自動駕駛平臺

結(jié)構(gòu)測試不僅有助于驗證自動駕駛軟件更新，它還允許測試和驗證自動駕駛硬件。通過封閉式測試，可以評估綜合系統(tǒng)在車輛和傳感系統(tǒng)上的性能。

在過去的十年里，Waymo已經(jīng)五次改變了測試和運行的車輛平臺和傳感器套件——從雷克薩斯RX450 SUV到定制的螢火蟲，從克萊斯勒Pacifica小型貨車到18輪卡車，現(xiàn)在是全電動的捷豹I-PACES。

所有這些車輛平臺都有不同的身體構(gòu)造，需要不同的傳感器、感知、運動控制和規(guī)劃建模。結(jié)構(gòu)化測試允許Waymo測試各種自動駕駛系統(tǒng)功能，比如Waymo設(shè)計的的傳感和計算機視覺系統(tǒng)如何協(xié)同工作，在長距離檢測和識別超速的摩托車。

通過結(jié)構(gòu)化測試，還可以測量自動駕駛運動控制系統(tǒng)是否符合預期路徑，并通過在雨洞、熱室、減速帶和坑洞中的天氣測試，驗證Waymo的自動駕駛系統(tǒng)在不同操作場景的性能和可靠性。

與之前的平臺一樣，Waymo定制的第五代傳感器套件也在Castle進行了嚴格的測試，以確保其安全性和可在公共道路上使用的能力。

通過Castle和Carcraft的聯(lián)合測試，奠定了Waymo自動駕駛技術(shù)在全球范圍內(nèi)的領(lǐng)先性。
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