自动驾驶主流的路径规划算法（基于高精度地图）

雷锋网按：经过半年多时间，雷锋网在北京、上海、深圳、硅谷等地对近百家智能驾驶公司高管进行了面对面访谈与调查，雷锋网即将在2018年1月发布《中美智能驾驶白皮书》，其中将梳理智能驾驶产业链上各环节的机遇与挑战，并详细介绍各新兴公司的发展状况与产品、市场策略。本文所报道的RightHook也会在白皮书中有更详细的介绍，欢迎关注。

模拟系统对自动驾驶的重要性不言而喻，这是因为自动驾驶很大程度上是一个软件问题，正如现在处在风口浪尖的也都是软件公司。

软件产品从设计、开发、测试、部署到反馈，是一个循环往复的过程，迭代很快。再加上现实世界无法重复和控制，因而自动驾驶也就需要一种测试框架，一种不用在真实世界中测试的方式，快速验证系统每次迭代的可靠性和安全性。

Waymo已经证明了模拟系统的作用，2016年其自动驾驶系统在虚拟世界中行驶了25亿英里。而硅谷还有另一家公司RightHook，也提供类似的服务。

公司CEO Warren Ahner告诉雷锋网，他们提供基于高精度地图的模拟软件，再结合他们提供的多种传感器模型，用户可以用自己的数据与地图创造模拟环境，测试自动驾驶系统。

目前，RightHook已经获得了200万美元的种子轮融资，投资者包括First Round Capital、Root VC、Fontinalis Partners、银湖资本以及腾讯。

两年前，Warren还在福特汽车工作时，认识了公司另一位联合创始人Jon Mullen，两个人分别任职福特的自动驾驶部门和车辆网络安全部门。Warren告诉雷锋网，当时他遇到的一个问题是，如何安全地测试不同的传感器和软件版本。

“我们当时唯一的选择是弄一辆自动驾驶车来测试，但做攻击传感器这种的测试，如果让一辆车在路上行驶，这样的代价太大了，而且很危险。”

他们希望能有一种方式，可以直接在计算机上测试传感器和软件。就像软件测试一样，比如一个新网站在测试时只需在各类浏览器上打开即可查看效果，测试APP只需要在主流手机上安排应用即可，因为浏览器和手机上已经有了所需要的运行环境和交互。但自动驾驶不是人与设备交互，而是软件与物理世界交互，又如何把整个世界放在计算机里呢？Warren想到了模拟。

研究现有的模拟系统，他们发现其主要为人类驾驶员而非软件设计，且无法做到对激光雷达等新型传感器的模拟。经过半年的试水开发后，Warren对自己开发的模拟系统很满意，他意识到，这可以变成一个真正的产品，于是他和Jon离开福特，成立了RightHook。

基于高精度地图的模拟系统

现在适用于自动驾驶的有两种模拟系统，一种是回放式模拟（Replay Simulation），它使用基于传感器的数据，来描述路况和外界的环境，然后将数据回放给算法，并不断重复。

这种模式的问题是，（至少目前为止）自动驾驶的硬件是变化的，会有新的传感器公司浮出水面，做整体系统的公司也会新增和更换LiDAR和摄像头等，这导致旧传感器的数据无法重复使用。另外，如果自动驾驶系统的传感器配置改变，以往所得的数据也会没用。

而RightHook所做的是基于高精度地图的模拟，它不依赖任何以往的传感器数据，而是会在模拟中创建所有的数据。他们根据各自动驾驶公司所用的高精度地图，来重构整个模拟环境，测试的环境就是真实的驾驶环境。

“这样一来，如果你对某个场景感兴趣，但想试用不同的摄像头方案，只需要将新的摄像头置于模拟环境中的车上，重启后就可以得到不同的传感器数据。这也不会受制于以前的传感器和数据。”

基于高精度地图的模拟系统的另一个优势在于，在对测试中的对场景作调整时，比如调整阳光的角度让摄像头完全逆光，如果回放式模拟没有收集到这样的数据就没法调整。但基于高精度地图，可以改变所有的环境因素，测试系统的性能。

在模拟系统中还有其它一些不同的思路，比如利用GTA这样的视频游戏来开发大型的开放世界，来测试自动驾驶系统。

但Warren认为，现实世界是极其复杂的、有机的（Organic），这也是交通问题的来源。而完全合成的环境由于要创建的内容太多，会使用流程化的设计工具，这样的环境有着清晰的数学定义，却与现实有出入。

“基于高精度地图创建环境，真实世界会被恰当地复现出来。我们想用一种真实的方式创建所有的数据，这么做的唯一方式就是用高精度地图。”

目前，RightHook已经与诸多传感器厂商以及车厂有了合作，其中就包括他的老东家福特。他们想与产业链上的所有公司合作，包括硬件公司、AI公司以及车厂。Warren希望在最理想的状态下，每家公司的场景数据都能与其它公司分享。

他以航空业为例表示，各家公司从不在安全性上竞争，如果一家公司发现飞机有软硬件系统存在漏洞，会告知所有从业者，因为一起事故会伤害所有的参与者。自动驾驶也要做同样的事，一家公司面临的挑战性场景其它公司也应该测试，特别是在这项服务走向商业化的初期。

“RightHook所在的位置是所有公司的中间枢纽，我们希望系统是安全的，不管它来自谁。自动驾驶需要变得安全。”

PS：2018年1月16日，雷锋网将在硅谷主办GAIR硅谷智能驾驶峰会，会议聚集中美两地顶尖的自动驾驶技术团队。Righthook.io也将作为自动驾驶仿真模拟领域的代表出席本次峰会。

购票参与GAIR硅谷智能驾驶峰会：https://gair.leiphone.com/gair/gairsv2018