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腾讯自动驾驶云仿真平台——从零到“全球创新技术”的传奇

时间:20-10-15 21:19    来源:中国新闻网

2020年9月28日下午5时许,世界新能源汽车大会在海口发布“全球新能源汽车前沿及创新技术”评选结果:腾讯公司研发的面向海量场景的自动驾驶云仿真平台技术被评为全球新能源汽车创新技术。

这是我国自动驾驶仿真技术首次被国际业界评为创新技术,表明我国在这一领域的关键应用型创新技术研发取得重大突破。

9月29日上午10时许,在海南国际会展中心,全国政协副主席、中国科协主席、世界新能源汽车大会主席万钢将“全球新能源汽车创新技术”的荣誉证书,颁发给腾讯自动驾驶总经理苏奎峰。

随后,万钢又与苏奎峰和腾讯自动驾驶仿真技术总监孙驰天二人进行亲切的交谈,勉励他们再接再厉,争取做出更大的成绩。

在世界新能源汽车大会召开期间,记者在海南国际会展中心采访了苏奎峰和孙驰天,听他们分享了腾讯自动驾驶云仿真平台技术从零到全球创新技术的传奇。

百里挑一“黑科技”:腾讯自动驾驶云仿真平台

自2019年创办以来,旨在推进汽车产业“电动化、智能化、共享化”融合发展的世界新能源汽车大会,正成为全球汽车转型升级和创新发展的年度盛会,同时也是全球新能源汽车前沿技术及发展趋势的风向标。

这其中一个重要原因是,大会组织评选并发布“全球新能源汽车前沿及创新技术”,以此更好地发挥大会技术创新引领的作用,促进新能源汽车在前沿技术研究、创新技术应用方面的新进展。

本次评选于2020年2月份正式启动。来自全球新能源汽车主要技术领域的27位中外知名专家学者组成世界新能源汽车大会科技委员会,负责评审工作。

据介绍,本次评选从整车集成与控制、动力电池、燃料电池、驱动系统、智能化、轻量化及新材料、能源供给、其他相关技术等8个技术方向共征集了百余项前沿及创新技术。

经形式审查后,有56项创新技术和51项前沿技术进入初评环节;经过初评后,有12项创新技术和10项前沿技术进入终评环节。

经过最后评审,全球新能源汽车7项创新技术和7项前沿技术脱颖而出。

它的发布更是世界新能源汽车大会引人注目的重要日程安排。

业界人士深知,全球新能源汽车前沿及创新技术的评选结果,预示着未来新能源汽车行业的发展趋势。这些千挑万选的科技成果展示了全球基础研究的最新方向,为今后新能源汽车科技创新指出了新的方向。

9月28日下午5时许,清华大学教授、中国科学院院士、大会科技委员会联合主席欧阳明高代表大会公布评选结果,14项揭示新能源汽车技术趋势的“黑科技”公诸于众。

出席世界新能源汽车大会的腾讯自动驾驶总经理苏奎峰、腾讯自动驾驶仿真技术总监孙驰天与会议现场以及线上参会的数千名嘉宾一起分享这一荣光时刻。

在聚光灯的映射下,欧阳明高站在印有“世界新能源汽车大会”英文缩写 WNEVC的讲台前,朗声宣读评委会对腾讯自动驾驶云仿真平台技术获得“全球新能源汽车创新技术”殊荣的“颁奖词”——

“该技术在计算节点中闭环运行全栈自动驾驶算法,并利用云计算的强大算力,支持一万个以上场景的并行计算,使得1000个测试场景的运行时间从2天大幅缩减至4分钟,并实现全自动化测评。在虚拟城市中数以千计的自动驾驶车辆不间断的持续行驶,并通过随机工况和激进交通流提升测试复杂度。云仿真节点中通过数据压缩、场景分割、网络策略模型、流量锁、全局帧同步等机制保证了仿真时序一致性和通讯效率。同时,为实现高精度场景建模,使用多传感融合技术自动计算三维模型位姿、网格和匹配纹理,自动化率超过90%,三维场景相对误差小于3cm。该技术实现了高并发、高效率、高容灾、低成本,保障数据安全和资源的有效利用。”

据介绍,大会评审的创新技术是指可解决新能源汽车关键核心领域技术难点、技术瓶颈,并以量产产品形态投放市场,对行业发展起到推动作用的应用型技术。

从上百个参加评审项目中脱颖而出,成为“百里挑一”的黑科技,腾讯自动驾驶云仿真平台技术获得了国内外业界权威人士的认可。

这也是对腾讯自动驾驶云仿真研发团队从零起步,历经三年多的拼搏和奋斗成果的肯定。

云仿真技术:自动驾驶量产落地的关键

自动驾驶是现代汽车的关键技术之一,被称为人工智能技术的“皇冠”。它的应用将为人们提供更广泛的交通便利,有助于减少交通事故。

近些年来,随着人工智能和工业互联网的发展,我国汽车自动驾驶技术研发风起云涌,除传统车企外,一些大型科技公司也纷纷投入巨资进行研发。

为抢抓人工智能发展的重大战略机遇,2017年7月,国务院印发《新一代人工智能发展规划》,明确强调要重点发展自动驾驶技术,并且要在智能交通建设和自主无人驾驶技术平台等方面实现突破。

然而,自动驾驶要获得足够的安全验证,需要大规模可扩展的,能进行十亿级甚至上百亿公里的模拟测试服务。

据孙驰天介绍,国内外业界在自动驾驶测试中都面临两个难题:一个是高昂的数据采集和标注成本;另一个是实际路测难以企及的测试里程要求。

他说,自动驾驶研发、测试、评价等各个环节需要耗费的时间、经济成本巨大。一套自动驾驶算法需要至少10亿公里的测试,才能达到量产应用的条件。

虚拟仿真技术正是突破这一难题的关键工具,也是国际自动驾驶业最受关注的技术领域。

在实际测试过程中,由于真实道路测试效率较慢,目前很多车企都倾向于选择自动驾驶仿真测试。有专家表示,自动驾驶测试的90%将通过仿真完成,9%通过测试场完成,只有1%到实际道路上进行。

孙驰天说,虚拟仿真技术主要是通过传感器仿真、车辆动力学仿真、高级图形处理、交通流仿真、三维重建、数字仿真、道路建模等技术模拟路测环境,并添加测试算法,搭建相对真实的驾驶场景,并通过云计算的强大计算能力,来完成自动驾驶汽车测试工作的一种技术。

可以突破时间和空间限制、大大提升自动驾驶测试效率并降低测试成本的虚拟仿真技术成为了自动驾驶实现量产落地的重要关键技术。而且该技术可应用到汽车研发设计测试的V字型全流程,同时也在Tier1、研究机构、测评机构和政策管理部门等有广泛的应用前景。

在本次世界新能源汽车大会期间,苏奎峰介绍道:“腾讯在2016年开始布局自动驾驶,并将虚拟仿真技术作为重点业务之一,结合本土化的交通场景和应用需求,为行业提供面向自动驾驶研发测试专属的数字化工具。借助腾讯云强大的算力支持,腾讯自动驾驶凭借全套自研技术,通过云仿真技术实现场景加速评测,极大提升研发和测试效率,累计申报了超过40项专利,在云端高并发运行、真实有效性等方面实现了创新突破,在工具链完整性、场景丰富性和真实性等方面行业领先。”

苏奎峰说:“高效的数据流转闭环是自动驾驶研发落地的关键。腾讯自动驾驶云仿真驱动数据高效流转,构建自动驾驶快速研发、验证和升级的闭环,加速自动驾驶技术的量产应用。”

孙驰天表示,腾讯自动驾驶仿真技术团队组建三年多来,团结协作,艰苦拼搏,依托腾讯多年在高精度地图、游戏技术、人工智能、云计算等领域的深度积累,成功研发出在工具链完整性、场景丰富性、场景真实性等方面行业领先的自动驾驶云仿真平台。

孙驰天说,这几年来,腾讯自动驾驶仿真技术系统先后投用于多个头部车企和权威测试机构,促进了自动驾驶开发和测试效率的全面提升。

创新与突破:构建城市级别的虚拟仿真世界

出席世界新能源汽车大会的部分专家学者认为,腾讯自动驾驶云仿真平台之所以被评为全球新能源汽车创新技术,主要是它具有创新、高效、真实和完整等鲜明的特点。

在创新性方面,腾讯自动驾驶云仿真平台开创性的将游戏技术与真实数据相结合,双擎驱动的方式打造了新型的自动驾驶仿真引擎。

在高效性方面,相较单机版仿真测试软件有限的算力,腾讯自动驾驶云仿真技术支持一万个以上的场景并行计算,将1000个场景的运行时间从2天大幅缩减至4分钟。同时,腾讯利用虚实一体的交通流数据,构建城市级别的虚拟仿真世界,支持数千辆自动驾驶车辆和数十万辆交通车同时运行,虚拟城市中车辆之间实时同步,在高效性的同时保证测试的有效性,开辟了全新的纯机器测试方法。

在真实性方面,腾讯自动驾驶自研了包括车辆动力学、传感器、交通流、地图和场景编辑等全套模型,并支持OpenX系列和OSI国际仿真标准,解决传统仿真软件部分核心模型过于依赖第三方的问题。同时,腾讯凭借在高精度地图、游戏技术、AI等领域的深度积累,基于人工智能深度学习,实现场景的高精度、自动化三维重建,相对误差小于3cm。此外,系统中的动力学模型一致性、场地实验数据一致性等大于95%,以保证业内领先的测试真实有效性。

在完整性方面,腾讯自动驾驶提供全栈式工具链,并可在Windows、Linux和Web环境下部署。为保证测试的丰富性要求,腾讯自动驾驶借助云端算力,支持上万个场景并行,可动态扩容,满足多样化的测试需求。

经过几年的发展,腾讯云仿真平台已完成全算法研发、集成、测试、评价的全自动化处理,是国内唯一具备“数据采集、场景建模、场景自动生成、模型在环、软件在环、云加速测评、硬件在环、车辆在环”等功能的自动驾驶仿真系统。

此外,面对近年来我国各地对智慧交通日益增长的需求,腾讯自动驾驶仿真团队通过数字孪生技术构建云端虚拟世界,结合三维重建技术,以厘米级精度还原真实的城市级三维环境,打造极具真实感的数字城市,并在虚拟城市云仿真平台中注入真实交通数据,提取交通行为特征,推演和预测未来交通运行,在智慧交通领域研发出一系列新技术和应用创新。

应用前景广阔:云仿真技术处于大发展的前夜

中国是世界最大的汽车生产与消费国。截至2019年底,全球新能源汽车累计销量突破720万辆,中国占比50%以上。

全球新能源汽车前沿及创新技术的评选结果,预示着未来新能源汽车行业的发展趋势。

去年以来,面对经济下行、新冠疫情等诸多挑战,全球汽车市场处于深度调整期。然而,新能源汽车却现出逆势增长的良好发展趋势,成为稳定汽车消费、加快产业结构调整的重要力量。

在此情势下,全球汽车产业加快推进“电动化、智能化、共享化”转型发展十分迫切。

9月29日,在2020世界新能源汽车大会上,万钢发布《2020世界新能源汽车大会共识》。“共识”再次确认了2019年“博鳌共识”提出的“到2035年全球新能源汽车市场份额达到50%”的目标。

“共识”强调,加快人工智能、大数据和新一代信息通信技术的应用,拓展智能网联汽车的商业化应用场景,扩大共享出行服务规模,推动与智能交通系统和智慧城市的融合发展。

根据《智能汽车创新发展战略》,2025年我国将实现有条件自动驾驶的智能汽车规模化生产。可以预见,自动驾驶仿真技术有着广泛的应用前景。

对腾讯自动驾驶仿真技术团队而言,当前国际汽车产业的变革和智慧交通的发展,催生了对仿真技术的大量需求。

苏奎峰表示,云仿真技术正处于大发展的前夜。当前,自动驾驶更是“新基建”落地重要领域,也是交通强国战略的重点方向之一。同时,在汽车企业新四化转型升级过程中,健全智能汽车测试评价体系,推动自动驾驶技术落地成为了共识的突破目标之一。

他说,很显然,推动自动驾驶技术应用落地,加快智能汽车+智能交通+智慧能源+智慧城市一体化发展”,势必需要大力发展应用前景广阔的云仿真技术。

此外,在测试工具之外,云仿真也将成为算法、高精度地图、测试数据、路采数据的管理平台,对保障国家数据安全有至关重要的作用。

苏奎峰说,对于测试管理、政策制定等相关部门来说,仿真作为智能网联汽车最重要的测评工具,既可帮助企业掌握在车辆研发、测试和集成的不同阶段的安全边界和质量问题,也有利于相关标准制定和场景库的建设,通过信息化和标准化的手段提升智能网联汽车行业透明度。

孙驰天在接受采访时表示,在产业互联网领域,腾讯致力于做数字化的连接器和工具箱,腾讯自动驾驶仿真平台也在和OEM厂商、测试场、政府机构、产业联盟乃至科研机构广泛合作,推动应用落地。

孙驰天表示,作为自动驾驶落地的关键环节,虚拟仿真技术必须在不断加强自主研发实力、满足本土化需求的同时,还要努力在国际竞争中争取主导地位。腾讯自动驾驶作为国内领先的虚拟仿真技术与服务提供商,将不断提升自身优质技术能力,与产业合作伙伴携手,共同推进新能源汽车科技创新和相关产业发展,助力智能网联国家战略的实现。(赵颖全)(完) 【编辑:张楷欣】