沛岱汽車-物理合成感知數據和數據賦能的高階自動駕駛商業化黑色版.pdf

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1、物理合成感知數據和數據賦能的高階自動駕駛商業化Physical Synthetic Perception Data and Data-Enabled Commercialization of Highly Automated Driving曹鵬 博士Dr.-Ing.Peng Cao什么是足夠好的自動駕駛系統？實際道路測試實際道路測試2 元/km 13.8 億公里/次=27.6 27.6 億元億元/次次0.1 元/km 13.8 億公里/次=1.38 1.38 億元億元/次次仿真測試仿真測試 開放道路 封閉道路L3 以上高等級自動駕駛需13.8 13.8 億公里測試里程只有仿真仿真才能快速經濟迭

2、代數十億測試公里數L3 以上高等級自動駕駛需13.8 13.8 億公里測試里程更“快”仿真測試速度快更“高”場景覆蓋度高更“強”仿真還原能力強環境反射特性GaiA 自動駕駛在環仿真開發測試系統OFFICE傳感器位置、朝向SaaSSOFTWARE AS A SERVICE感知數據引擎云DATA SERVER高精地圖UnsafeSafeKnownUnknownSOTIF-ISO 21448SOTIF-ISO 21448場景庫Corner Case Common Case Corner Case如何用最小的成本，跑完自動駕駛驗證所需的海量里程如何在測試海量里程的同時，覆蓋盡可能多的 4 類場景，尤其

3、是 Unknown Unsafe 場景面向量產，所有研發廠商都需要解決：構建環境模型建立環境模型，以達到文檔需求環境模型上色對環境模型進行基礎著色繪制模型貼圖繪制模型貼圖，并整合模型與貼圖RHea:Recursive Hierarchic scEnario generAtor 瑞亞系統遞歸式分層場景生成器分層式的場景元素化遞歸式的元素遍歷與即時場景生成遞歸式的元素遍歷與即時場景生成道路結構交通信息圍欄與路沿建筑植被障礙物隨機交通流基于沛岱自研的隨機交通流來構建大場景下的交通流動蜂群交通流配合整體環境的隨機交通流，使用蜂群交通流的方法保證主車周圍有足夠的交通參與者密度天氣天氣會動態的變化成晴天，

4、雨天，雪天，霧天，以還原不同天氣條件下對傳感器的影響光照光照的強度和角度也會動態調整，以還原不同光線條件下對傳感器的影響傳感器是自動駕駛的“起點”和“靈魂”傳感器是自動駕駛系統對于外界環境的唯一輸入，也是自動駕駛流程的真正起點相較于人類可見的真實世界,環境感知傳感器，特別是毫米波雷達和激光雷達看見的世界是完全不同的在仿真驗證中，被仿真車輛需裝備有高保真的虛擬環境感知傳感在仿真驗證中，被仿真車輛需裝備有高保真的虛擬環境感知傳感器模型，才能使驗證器模型，才能使驗證替代在實際道路上的測試替代在實際道路上的測試細致的物理現象，例如電磁波的多路徑反射，或者動態傳感器性能，例如探測丟失率，目標分辨率，測量

5、不準度和“鬼影”物體都需要被物理地仿真出來，以便于獲得傳感器模型所需的高保真度傳感器仿真還原率20%20%2015年前隨機模型50%50%半物理模型逼近逼近95%95%全物理模型GaiA is equipped with various physical sensor models,including:CameraRadarLiDARGPSGround-Truth sensor for algorithm verificationList of physical perception sensor modelsCameraRadarLiDARGPSPD Active Perception Se

6、nsor Modelling（物理感知合成數據）（物理感知合成數據）PilotDPilotD Wave Propagation Model Wave Propagation Model基于沛岱Plenty Ray 澎湃物理射線技術的全物理模型與傳統的 RayTracing 或 FDTD 方法不同在模型中，傳統的基于幾何光學的仿真升級為基于物理光學的仿真詳細物理現象的真實表現，如大氣衰減和各種天氣干擾，反射，多徑反射，干擾等FDTDRayTracing1.傳感器功能流程圖2.天線輻射方向圖3.啁啾序列調頻4.動態雷達分辨率PilotDPilotD Sensor Performance Model

7、 Sensor Performance ModelPilotDPilotD Sensor Performance Model Sensor Performance Model1041iRjsiiUce1）Swerling模型2）多點反射模型3）RCS模型Reflectivity Modeling for Traffic ParticipantsReflectivity Modeling for Scenes毫米波雷達環境仿真激光雷達環境仿真3D視覺環境仿真真值傳感器模型車輛運動控制車輛動力學模型毫米波雷達模型激光雷達模型攝像頭模型毫米波雷達信號處理激光雷達信號處理攝像頭信號處理后融合算法前融合

8、算法自動駕駛控制算法(被測目標)GaiAGaiA信號處理信號處理Simulation RateRoadtest Rate100%No SimulationSimulation Cost;0Roadtest Cost;2.76Total Cost;￥2,76 BSimulation Rate60%Roadtest Rate40%Simulation Validity 60%Simulation Cost;0.138Roadtest Cost;1.104Total Cost;￥1,24 BSimulation RateRoadtest Rate5%Simulation Validity 95%Si

9、mulation Cost,0.138Roadtest Cost,0.138Total Cost;￥0,28 B00.1380.1382.761.1040.138NO SIMULATIONSIMULATIONSIMULATIONTEST COST IN B(RMB)Simulation CostRoadtest Cost PilotDs Sensor model can limit the total validation cost of an automated driving system to an acceptable low level.To solve the cost probl

10、em is an unavoidable step to Commercialization.自動駕駛功能模塊驗證自動駕駛系統驗證 仿真測試驗證目標數據記錄與回放模塊自動測試模塊自動駕駛評價模塊測試報告生成及數據輸出制圖模塊V2X 模塊物理級環境感知傳感器模型Plenty Ray 澎湃射線技術激光雷達攝像頭毫米波雷達真值傳感器(算法驗證)GPS超聲波雷達自動駕駛控制算法/可編程接口Matlab/SimulinkPythonC+30 自由度車輛動力學模型Pacejka輪胎模型多剛體模型雙軌模型百余項可編輯動力學參數3D 世界仿真(Ground-Truth)集成HIL 仿真靜態場景生成模塊動態場景生成模塊自然駕駛數據場景重建道路路網創建道路屬性編輯靜態物體編輯靜態場景庫保存讀取交通標志編輯OpenDrive導入導出Rhea 系統隨機遍歷靜態場景隨機遍歷動態場景交通參與者創建交通參與者行為編輯交通參與者行為泛化天氣與光照轉換設置隨機交通流OpenScenario導入導出真實靜態場景重現真實動態場景重現公有云 SaaSGaiA 軟件單機版應用私有云部署仿真駕駛監控、記錄和評價模塊地圖數據靜態物體數據動態物體數據行為類型數據真實道路場景數據自動駕駛測試驗證場景數據GaiA 應用方式感謝觀看！Contact:contactpd-