Mcity、MITRE 將與 NVIDIA 一起打造物理和虛擬自動(dòng)駕駛汽車測試平臺(tái)。

自動(dòng)駕駛汽車的安全和普及路徑正在邁向數(shù)字化。

由政府資助的非營利性研究機(jī)構(gòu) MITRE 宣布與密歇根大學(xué)的 Mcity 開展合作，共同開發(fā)虛擬和物理自動(dòng)駕駛汽車 (AV) 驗(yàn)證平臺(tái)，推動(dòng)行業(yè)落地。

這項(xiàng)合作是在華盛頓舉行的 NVIDIA AI Summit 大會(huì)上宣布的。根據(jù)合作內(nèi)容，MITRE 將使用 Mcity 的仿真工具和其測試設(shè)施的數(shù)字孿生，后者是 Mcity 數(shù)字試驗(yàn)場 (DPG) 中的一個(gè)真實(shí)自動(dòng)駕駛汽車測試環(huán)境。該聯(lián)合平臺(tái)將利用NVIDIA Omniverse Cloud Sensor RTX API（應(yīng)用編程接口）提供基于物理學(xué)的傳感器仿真。

通過將這些仿真功能與 MITRE DPG 報(bào)告框架相結(jié)合，開發(fā)者將能夠在模擬世界中進(jìn)行詳盡的測試，并在落地之前對(duì)自動(dòng)駕駛汽車進(jìn)行安全的驗(yàn)證。

當(dāng)前的自動(dòng)駕駛汽車監(jiān)管環(huán)境非常分散，這給自動(dòng)駕駛汽車的大規(guī)模部署帶來了重大的挑戰(zhàn)。如今，企業(yè)需要遵從城市、政府等不同層面的法規(guī)，卻沒有明確的大規(guī)模部署路徑。MITRE 和 Mcity 希望通過向整個(gè)行業(yè)開放全面的驗(yàn)證資源，以解決這個(gè)困惑企業(yè)的問題。

Mcity 目前運(yùn)營著一座占地 32 英畝的模擬城市，供汽車制造商和研究人員測試其技術(shù)。Mcity 還圍繞其物理試驗(yàn)場建立了一個(gè)數(shù)字框架，為開發(fā)人員提供自動(dòng)駕駛汽車數(shù)據(jù)和仿真工具。

提高安全標(biāo)準(zhǔn)

自動(dòng)駕駛汽車監(jiān)管框架的最大空白之一是缺乏行業(yè)和監(jiān)管機(jī)構(gòu)可以參照的公認(rèn)安全標(biāo)準(zhǔn)。

由于缺乏通用標(biāo)準(zhǔn)，監(jiān)管機(jī)構(gòu)用來重復(fù)驗(yàn)證自動(dòng)駕駛汽車性能和安全性的工具十分有限，而企業(yè)也很難展示其自動(dòng)駕駛汽車技術(shù)的成熟度。這項(xiàng)能力在發(fā)生公共道路事故時(shí)至關(guān)重要，因?yàn)樵谶@種情況下，自動(dòng)駕駛汽車開發(fā)商需要以行業(yè)和監(jiān)管機(jī)構(gòu)認(rèn)可的方式證明其軟件的可靠性。

美國國家公路交通安全管理局的“新車評(píng)價(jià)規(guī)程” (NCAP) 等工作在為傳統(tǒng)汽車開發(fā)制定車輛安全基準(zhǔn)方面發(fā)揮了重要作用。但由于自動(dòng)駕駛汽車的安全衡量標(biāo)準(zhǔn)不僅限于碰撞測試，還包括動(dòng)態(tài)環(huán)境中實(shí)時(shí)決策的復(fù)雜性，因此 NCAP 不足以評(píng)估自動(dòng)駕駛汽車。

此外，傳統(tǒng)的道路測試雖然將車輛置于現(xiàn)實(shí)條件下，但缺乏在各種極端情況下證明安全性所需的可擴(kuò)展性，因此存在固有的局限性。在公共道路上測試罕見和危險(xiǎn)的場景尤為困難，因?yàn)轱L(fēng)險(xiǎn)很大。

通過提供驗(yàn)證自動(dòng)駕駛汽車的物理和數(shù)字資源，MITRE 和 Mcity 將能夠提供一種安全、普遍可用的解決方案，解決自動(dòng)駕駛汽車驗(yàn)證的復(fù)雜性問題。

基于物理學(xué)的傳感器仿真

此次合作的核心內(nèi)容之一是傳感器仿真。該技術(shù)可以對(duì)物理車輛上的攝像頭、激光雷達(dá)、雷達(dá)與超聲波傳感器的物理特性和行為以及這些傳感器與周圍環(huán)境交互的方式進(jìn)行仿真。

借助傳感器仿真，開發(fā)者能夠在虛擬的罕見和危險(xiǎn)場景中進(jìn)行安全的訓(xùn)練并測試自動(dòng)駕駛汽車，例如極端天氣條件、行人突然橫穿馬路或無法預(yù)測的駕駛員行為等。

自動(dòng)駕駛汽車公司可以與監(jiān)管機(jī)構(gòu)一同利用傳感器仿真重現(xiàn)現(xiàn)實(shí)世界中的事件、分析系統(tǒng)的反應(yīng)并評(píng)估車輛的性能，從而加快整個(gè)驗(yàn)證流程的速度。

此外，仿真測試可以重復(fù)執(zhí)行，因此開發(fā)者可以追蹤自動(dòng)駕駛汽車堆棧在一段時(shí)間內(nèi)的改進(jìn)或退步，自動(dòng)駕駛汽車公司也可以向監(jiān)管機(jī)構(gòu)提供量化證據(jù)，證明其系統(tǒng)正在不斷完善并解決安全問題。

架起行業(yè)與監(jiān)管機(jī)構(gòu)之間的橋梁

MITRE 及其生態(tài)系統(tǒng)正在積極開發(fā)數(shù)字試驗(yàn)場平臺(tái)，以此促進(jìn)全行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)的制定。

該平臺(tái)將成為一項(xiàng)開放且可使用的資源，為加快安全自動(dòng)駕駛汽車的開發(fā)和部署提供一個(gè)可信的仿真測試環(huán)境。

Mcity 將借助NVIDIA Omniverse提供仿真基礎(chǔ)設(shè)施和數(shù)字孿生，以及無縫連接虛擬和物理世界的能力。NVIDIA Omniverse 是一個(gè)開放平臺(tái)，系統(tǒng)開發(fā)者能夠用它構(gòu)建物理 AI 和機(jī)器人系統(tǒng)仿真應(yīng)用。此次合作還將把該虛擬試驗(yàn)場集成到 DPG 中，以此加快先進(jìn)數(shù)字工程和仿真技術(shù)的開發(fā)與使用，最終保障自動(dòng)駕駛汽車的安全。

Mcity 的仿真工具將連接到 Omniverse Cloud Sensor RTX API，并提供一個(gè) Mcity 物理試驗(yàn)場的通用場景描述 (USD) 模型。DPG 將能夠訪問該環(huán)境，在逼真的測試環(huán)境中仿真車輛和行人的行為，并使用 DPG 報(bào)告框架解釋自動(dòng)駕駛汽車的性能。

該測試將在 Mcity 的物理試驗(yàn)場上重復(fù)進(jìn)行，形成一個(gè)全面完整的反饋循環(huán)。

未來之路

隨著開發(fā)商、汽車制造商和監(jiān)管機(jī)構(gòu)的不斷合作，整個(gè)行業(yè)正在邁入一個(gè)自動(dòng)駕駛汽車能夠安全、大規(guī)模運(yùn)行的未來。行業(yè)需要建立一個(gè)可重復(fù)利用的試驗(yàn)臺(tái)用于驗(yàn)證自動(dòng)駕駛汽車在各種現(xiàn)實(shí)和仿真環(huán)境中的安全性，這對(duì)于獲得公眾的信任和監(jiān)管部門的批準(zhǔn)至關(guān)重要，使自動(dòng)駕駛汽車的落地更近一步。