自動駕駛，催生百億美元“仿真賽道”

圖片來自《特定授權》，預計到2023年，自動駕駛模擬軟件的市場規模將超過100億美元。傳統上，模擬主要用于回放汽車在現實世界中收集的傳感器數據，并驗證汽車的自動駕駛軟件是否能夠妥善處理困難的情況。例如，測試車輛的攝像頭可能會記錄行人在夜間過馬路的視頻。軟件開發人員可以在每次更新自動駕駛軟件時使用這個視頻來驗證軟件仍然正確地檢測行人。但是這對于大規模生產來說是不夠的。在過去的兩年里，許多公司已經開始為R&D和自動駕駛測試建立自己的模擬平臺，但它們確實消耗了大量的能源和資源。對于開發自動駕駛汽車的公司來說，模擬測試工具是無價的資產。這些工具用于驗證系統的可擴展性和安全性(特別是對于無法真實模擬的邊緣場景)，也用于訓練機器學習算法。但并不是每個公司都有資源從頭開始構建自己的軟件模擬器。這就是為什么一位前谷歌產品經理成立了一家名為Applied Intuition的公司，該公司為自動駕駛開發、測試和部署提供基本的模擬工具。成功上市兩年后，該公司正準備用新資本擴張。該公司總部位于硅谷，在底特律、東京和慕尼黑設有辦事處。應用直覺宣布剛剛完成4000萬美元的B輪融資，總融資額超過5000萬美元。新的投資將使該公司加速其在國際市場的擴張。與一些傳統的模擬平臺不同，Applied Intuition的集成開發環境使用戶能夠模擬其技術堆棧的每個組件。這與一些公司類似于視頻游戲的模擬引擎形成鮮明對比，這些引擎通常以視覺效果為目標，而不是逼真的物理效果。在Applied Intuition提供的本地和云平臺上，開發人員可以導入感興趣位置的地圖(以及該環境中對象的行為)，并使用拖放場景編輯器來生成置換以覆蓋邊緣情況。他們能夠運行自動駕駛軟件的大量場景，使用基于網絡的可視化工具來逐步執行代碼，通過URL跟蹤進度，并與合作者分享結果。根據該公司的描述，客戶可以使用他們的解決方案來模擬數百萬Pb的數據。通常，客戶可以在兩周內將他們的解決方案與現有軟件集成。基于微軟的Azure云平臺，用戶可以快速創建完全集成的端到端開發環境，并共享信息、模擬、駕駛日志和分析。這是由于該公司的主要團隊成員都來自經驗豐富的公司，包括谷歌、Alphabet的X-Lab、Waymo、微軟、亞馬遜、英偉達、蘋果、Aptiv和博世，以及通用汽車、沃爾沃、豐田、福特和特斯拉等汽車制造商。眾所周知，道路測試顯然是自動駕駛開發過程中必不可少的一部分，但這些系統迄今為止仍然缺乏驗證安全關鍵軟件的詳細要求和架構，根據行業默認指標，需要數十億英里的道路測試。這就導致了自動駕駛模擬平臺的誕生，最典型的案例就是Waymo。今年7月，它宣布了其最新的里程碑:模擬自動駕駛測試的總里程已達100億英里。此外，考慮到人工智能(深度學習)在自動駕駛的感知和決策過程中的比重越來越大，它在某種意義上仍然是一個黑匣子，不符合汽車安全標準的最高級別d (ASIL D)。“自動駕駛的發展需要設計安全門架構，以確定人工智能系統的輸出是否違反任何安全規則。如果違反了安全規則，架構會根據規則激活相應的機制，”ANSYS相關負責人表示。這個系統需要驗證，在合理的時間內驗證的唯一方法是通過模擬。例如，ANSYS medini analysis通過實施關鍵安全分析方法，如故障模式和影響分析(FMEA ),幫助管理安全驗證過程，同時支持電氣/電子系統和軟件控制的安全分析和安全相關功能設計……符合ISO 26262標準。ANSYS還為自動駕駛系統的虛擬測試提供了完整的閉環仿真平臺，包括物理上精確的傳感器模型、虛擬環境和場景，以及虛擬SIL和HIL測試。這種集成的解決方案可以實現基于深度學習和其他自動駕駛系統的端到端安全。模擬平臺的重要性在于，對于工程師來說，開發這些功能所需的算法和傳感器配置，以及1000萬英里的道路測試仍然無法產生足夠有價值的數據。為了達到這個數量級，Waymo花了幾年時間，而模擬可以達到每天1000萬英里。此外，它允許隨機模擬注入破壞性的低概率事件。物理仿真模型的有效使用使設計人員能夠檢測這些事件將如何影響整個端到端系統，從傳感器數據采集到執行器輸入處理。模擬也被列為未來自動駕駛測試的標準。Nvidia推出的Drive Constellation平臺正在與德國認證機構TUV SUD合作，共同創建自動駕駛汽車的測試和許可標準。該系統由兩種不同的云計算解決方案組成。第一個服務器使用Nvidia的GPU運行Drive Sim的軟件，生成一個真實的虛擬世界，并將其輸入到虛擬汽車的傳感器中。第二臺服務器由Drive AGX車載計算機供電，然后處理模擬的傳感器數據。作為一個基于云計算的仿真平臺，DRIVE Constellation可以使用戶每年駕駛超過10億英里，接近3000輛虛擬測試車輛。同時，作為一個開放平臺，它允許合作伙伴集成環境模型、車輛模型、傳感器模型和交通場景。豐田是Drive Constellation的第一家汽車制造商客戶。然而，豐田也投資了虛擬模擬軟件初創公司Parallel Domain。按照豐田人工智能風險投資負責人的說法，要達到所謂的數百億或數千億英里的測試，唯一的方法就是模擬駕駛。Parallel Domain是豐田在過去幾年投資了1400多個項目的19家公司之一。對于已經擁有自己的動態駕駛模擬平臺的豐田來說，Parallel Domain將地圖渲染成逼真的3D環境的能力是一個非常吸引人的地方。就像豐田一樣，全球幾乎所有參與自動駕駛研發的汽車制造商都需要部署模擬測試。以色列仿真軟件開發商Cognata去年獲得了奧迪的仿真平臺合同。該公司的股東包括捷豹路虎和法雷奧參與的汽車技術基金。Cognata的模擬引擎是圍繞幾個基礎構建的:TrueLife 3D Mesh、Physics Studio和一個將兩者結合起來的模擬引擎，提供了一個四層虛擬世界。根據Cognata的說法，第一層是靜態層，“以編程方式構建世界的‘數字雙胞胎’，如道路本身、建筑或城市基礎設施。”這是自動生成3D環境的過程。在這個過程中，您可以開始構建特定的場景，包括您想要測試的任何特定的邊緣用例。第二層是動態層。這是動態對象被添加到靜態層的地方，例如“從特定地理位置復制司機、行人和騎自行車的人來模擬習慣性行為”，以填充街道。第三層是傳感層。Cognata平臺的一個特點是，開發者可以將傳感器集成到虛擬環境中。主流的激光雷達、雷達和攝像頭等默認傳感器都可以使用，但Cognata的服務也允許用戶通過工具鏈技術上傳和安裝新的傳感器。最后的第四層是云層。這一層利用云計算的能力來組合所有以前的層，允許在虛擬環境中直接測試復雜的場景。今年3月，Cognata宣布與英偉達合作，使用英偉達的DRIVE Constellation提供基于其平臺的高精度場景和交通模型，以優化虛擬模擬的有效性。目前，全球有數十家仿真工具創業公司，如Cognata、Metamoto、Applied Intuition等，包括一些傳統的商業仿真工具巨頭。高拱智能汽車預測，隨著自動駕駛仿真技術的成熟，可能會走上一條相對于自動駕駛汽車的道路，就像EDA走相對于半導體的道路一樣。EDA軟件起源于學術界，后來被采用……半導體制造商加速芯片開發。最終，Cadence和Mentor Graphics等獨立公司出現，向芯片制造商提供EDA軟件。同樣，自動駕駛汽車仿真軟件正在從自動駕駛汽車公司的內部解決方案轉變為獨立公司的產品，更多的初創企業進入了這一領域。

標簽：豐田奧迪福特捷豹路虎

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