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

自動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)虛擬和物理自動駕駛汽車 (AV) 驗證平臺，推動行業(yè)落地。

這項合作是在華盛頓舉行的 NVIDIA AI Summit 大會上宣布的。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)字試驗場 (DPG) 中的一個真實自動駕駛汽車測試環(huán)境。該聯(lián)合平臺將利用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，并在落地之前對自動駕駛汽車進(jìn)行安全的驗證。

當(dāng)前的自動駕駛汽車監(jiān)管環(huán)境非常分散，這給自動駕駛汽車的大規(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 希望通過向整個行業(yè)開放全面的驗證資源，以解決這個困惑企業(yè)的問題。

Mcity 目前運營著一座占地 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 還圍繞其物理試驗場建立了一個數(shù)字框架，為開發(fā)人員提供自動駕駛汽車數(shù)據(jù)和仿真工具。

提高安全標(biāo)準(zhǔn)

自動駕駛汽車監(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)驗證自動駕駛汽車性能和安全性的工具十分有限，而企業(yè)也很難展示其自動駕駛汽車技術(shù)的成熟度。這項能力在發(fā)生公共道路事故時至關(guān)重要，因為在這種情況下，自動駕駛汽車開發(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“新車評價規(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，還包括動態(tài)環(huán)境中實時決策的復(fù)雜性，因此 NCAP 不足以評估自動駕駛汽車。

此外，傳統(tǒng)的道路測試雖然將車輛置于現(xiàn)實條件下，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的場景尤為困難，因為風(fēng)險很大。

通過提供驗證自動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，解決自動駕駛汽車驗證的復(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場景中進(jìn)行安全的訓(xùn)練并測試自動駕駛汽車，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)實世界中的事件、分析系統(tǒng)的反應(yīng)并評估車輛的性能，從而加快整個驗證流程的速度。

此外，仿真測試可以重復(fù)執(zhí)行，因此開發(fā)者可以追蹤自動駕駛汽車堆棧在一段時間內(nèi)的改進(jìn)或退步，自動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)字試驗場平臺，以此促進(jìn)全行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)的制定。

該平臺將成為一項開放且可使用的資源，為加快安全自動駕駛汽車的開發(fā)和部署提供一個可信的仿真測試環(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 是一個開放平臺，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 Mcity 物理試驗場的通用場景描述 (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 報告框架解釋自動駕駛汽車的性能。

該測試將在 Mcity 的物理試驗場上重復(fù)進(jìn)行，形成一個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，整個行業(yè)正在邁入一個自動駕駛汽車能夠安全、大規(guī)模運行的未來。行業(yè)需要建立一個可重復(fù)利用的試驗臺用于驗證自動駕駛汽車在各種現(xiàn)實和仿真環(huán)境中的安全性，這對于獲得公眾的信任和監(jiān)管部門的批準(zhǔn)至關(guān)重要，使自動駕駛汽車的落地更近一步。