“华为八爪鱼”自动驾驶开放平台发布 助力自动驾驶开发 让复杂变得简单

2021上海国际车展前夕，华为智能汽车云服务产品部总经理廖振勤正式发布“华为八达通”自动驾驶开放平台，重点关注自动驾驶开发硬件、数据、算法和高精度地图四大最关键要素，构建一套以数据为核心、驱动自动驾驶闭环迭代的开放平台，旨在封装车云协同能力。行业领先的注释能力、升级的虚拟仿真和一站式安全合规云服务，帮助车企构建自动驾驶开发能力，减少发展障碍，提高发展效率。

图1：华为智能汽车云服务产品部总经理廖振琴宣布“华为八达通”自动驾驶开放平台廖振琴表示：我们的平台有三个能力：首先，我们将算法、数据和算法解耦，实现车云协同。该平台可以同时支持华为MDC和其他主流异构硬件。高精度地图也被解耦，支持NDS和OpenDrive等各种主流标准。其次，我们将开放积累的平台能力，用预设的2000万个盒子、20万个模拟场景库和完整的工具Chain和注释算法，以及场景数字双胞胎、虚拟-现实混合模拟、日行程数千万公里的大规模并行模拟等服务，对数据集进行注释，实现了自动驾驶零基础发展，真正实现了开箱即用；第三，我们的云服务是完全安全和合规的。智能汽车云服务首席技术官于杰博士介绍了“华为八达通”自动驾驶开放平台的架构和核心亮点。该平台全面覆盖自动驾驶开发的各个阶段，作为一个开放平台，它可以支持丰富的API和数据接口，允许合作伙伴进行二次开发。随后，于杰博士解释了华为如何提高感知模型的准确性，并达到行业领先水平；如何通过模型自适应和感知协作，实现云和车辆中数据和算法之间的高效闭环；

以及如何将整个开发过程纳入DevOps，以加速监管算法的模拟测试和迭代优化。

图2：华为智能汽车云服务产品部CTO于杰博士介绍了“华为八达通”自动驾驶开放平台的架构。今天，华为还发布了高精度地图云服务的最新能力和里程碑，将在精度、广度和新鲜度方面满足各车企对自动驾驶商业化的要求。廖振琴表示，“高精度地图是自动驾驶的重要元素。华为已经获得了导航电子地图生产的A级测绘资质，也拥有完整的高精度地图采集和绘制能力，因此我们有信心在今年支持真正的商业化。“华为计划今年完成国家高速公路和北京、上海、广州、深圳的高精度地图，并继续扩大覆盖范围，到2023年覆盖20多个主要城市。考虑到中国幅员辽阔，城市众多，华为正在与众多地图商家合作，形成高精度地图行业的协作力量，共同绘制一幅完整、高质量的中国动态高精度地图。

图3：华为发布高精度地图云服务和路标的能力以下是会议的主要内容：自动驾驶发展需要构建一个以数据为中心、开放、解耦的自动驾驶快速通道闭环系统。在自动驾驶从开发到商用的过程中，它专注于产生价值的生产资料——“数据”和相应的处理，该行业面临着以下挑战：挑战1：海量数据处理困难。高级别自动驾驶测试车每天收集的数据量达到了TB级，开发团队需要PB级的存储空间。然而，在这些数据中，可用于培训的价值数据只占不到5%。此外，车载摄像头、激光雷达和高精度定位等传感器采集的数据有严格的安全性和合规性要求，这对海量数据的访问、存储、脱敏和处理提出了巨大挑战。挑战2：数据注释的高成本占用了大量的人力和时间成本。随着自动驾驶向更高水平的能力发展，场景的复杂性不断增加，导致场景变得更加困难。提高车辆感知模型的准确性对训练数据集的规模和质量提出了更高的要求。传统的手动标注在效率和成本方面已经不足以满足大规模数据集的模型训练需求。挑战3：模拟测试效率低。虚拟仿真是加速自动驾驶算法训练的有效手段，但很难构建恢复率较低的仿真场景，尤其是对于一些复杂和危险的场景。此外，并行仿真能力不足，仿真测试效率低，算法迭代周期过长。挑战4：高精度地图的覆盖范围有限。高精度地图主要依靠自采集和自制地图，仅满足实验阶段指定道路的场景。未来，它将转向商业用途，并扩展到全国主要城市的城市街道，在覆盖范围、动态更新以及成本和效率方面面临重大挑战。

图4：自动驾驶发展面临的四大挑战加速了自动驾驶的发展。有必要建立一个开放的数据闭环系统。廖振琴认为，传统软件的开发可以遵循结构化编程方法，即Pascal Voss的父亲在40多年前提出了著名的“计算+数据结构=程序”。自动驾驶软件的开发本质上是人工智能技术的应用，旨在创造一个“司机”。人工智能技术的作用需要三个要素：数据、算法和计算能力。其中，自动驾驶软件中的数据是车企必须自己积累的核心要素。因此，在发展中……

在自动驾驶的ment架构中，我们需要将硬件、数据和算法分离，并将这些数据独立解耦，这将有助于灵活选择更开放的硬件和算法。

图5：加速自动驾驶发展，需要在云端构建开放的数据闭环系统，这是自动驾驶从开发到商用的必由之路。自动驾驶汽车从开发到商用，在数据闭环系统建设方面将面临更大的挑战。计算能力和存储需求的扩展，以及对云资源的高可靠性和安全性要求，将从实验阶段转向商业需求。最新发布的《智能网联汽车生产企业及产品访问管理指引》对自动驾驶云数据的合规性、安全性、隐私性等方面提出了更高的要求。廖振琴认为，传统的数据中心已经不适合自动驾驶的商业化。上云是自动驾驶从开发到商用的唯一途径。使用“华为八达通”自动驾驶开放平台，可以确保各地车辆就近上云，解决商业化过程中面临的覆盖、安全、弹性扩展等问题。开发人员将不再需要担心专用的机房、升级和扩展，而是可以专注于开发核心算法。众所周知，“华为章鱼”是建立在华为云基础上的。基于全球23个地区和45个AZ，可实现全球就近服务和远程灾难恢复，具有电信级高可靠性。汽车公司的自动驾驶开发团队将不再承担专用机房、安全合规、灾难恢复备份、升级和扩展以及运维管理等问题。他们可以在核心自动驾驶算法的开发上投入更多的精力。

图6：云是自动驾驶从开发到商业使用的唯一途径。“华为八达通”自动驾驶开放平台的五大亮点1）预设行业领先的自动加标签模型，“华为八达”自动驾驶公开平台团队与华为诺亚实验室组建联合团队，持续攻关，感知算法精度达到行业领先水平，解决了漏检、漏检等行业挑战，并在自动驾驶的多项国际开放数据集测试挑战中取得领先地位。

图7：“华为章鱼”感知算法的准确度已经达到行业领先水平。以3D点云目标检测为例，华为集成了激光雷达、摄像头等不同传感器提取的各种信息。同时，采用多视图、多序列数据融合的方法提取目标特征。通过多层卷积网络迭代，融合不同特征，最终实现对三维点云目标的精确识别和检测。结合云强大的计算能力，这种超大型模型的训练效率可以提高10倍以上，从而提高车辆感知模型的迭代速度。

图8：复杂模型高精度自动标注的训练，离不开云端强大算力的支持。2） 车云协同，通过云与车计算平台MDC的协同，可以实现对困难场景的智能筛选，解决智能分析检测算法的性能瓶颈。有针对性地收集车辆和云数据，挖掘数据中的疑难案例，极大地缓解了长尾问题。开发人员将所需的疑难案件图像上传到云端，云端将把疑难案件收集规则分发到车辆上。车辆将检测摄像头捕捉到的实时数据流，发现类似的疑难案件场景，截取相应的图像，并将其发送回云端，形成一组特定的疑难案件数据集。这种方法可以减少90%的云数据，并节省70%的数据集构建时间。

菲古……

9：车云协同，实现对困难场景的智能筛选3）结合高精度地图，实现真实场景中的数字孪生和虚拟-现实混合仿真控制算法开发迭代，最耗时的过程是测试和验证。一方面，自动驾驶汽车需要天文数字的里程测试来验证，另一方面，测试场景的构建成为这一过程中最大的挑战。虚拟仿真是提高自动驾驶验证效率的有效手段，但它对场景库的多样性和虚拟仿真的真实性要求很高。“华为章鱼”自动驾驶开放平台可以将采集到的典型路段转换为模拟场景，并与高精度地图相结合，实现真实场景中的数字孪生。该方法可以实现95%以上的场景恢复能力，有效帮助开发者快速模拟周围车辆，实现分钟级场景构建，有效验证复杂的城市交通场景，支持SIL验证。上述真实场景数字孪生能力解决了构建复杂仿真场景的问题，但如何在测试场景中反映车辆的真实动态性能成为另一个挑战。需要通过动态仿真软件提高仿真的真实性；通过真实的车辆测试，周期也很长。为了解决这个问题，“华为章鱼”自动驾驶开放平台还提供了虚拟现实混合仿真能力。这种虚拟现实混合仿真通过将真实车辆和虚拟场景相结合，实现了线上和线下的协作。通过在云中构建测试场景，然后将模拟测试场景加载到车辆中进行操作，可以在开放的道路或场地上模拟各种虚拟和危险场景，如跟随车辆、人行横道、非机动车CUT-in和避开静态障碍物，测试和验证自动驾驶算法真实车辆的车辆动力学性能和驾驶体验。“华为八达通”自动驾驶平台通过这种车辆云协作方式，大大提高了VIL测试的效率和质量。4） 完整的工具链，一站式自动驾驶DevOps能力“华为章鱼”自动驾驶开放平台提供一站式云仿真评估工具链，实现自动驾驶领域的DevOps，从代码仓库访问、版本管理到仿真评估，实现完整的自动闭环。通过大规模并行仿真，控制算法的迭代速度可以提高一个数量级，虚拟仿真测试里程可以达到每天数千万公里。这种高效的模式将监管算法的评估周期从原来的日级缩短到了小时级，整个算法的迭代周期也从周级缩短到日级。

图10：“华为八达通”自动驾驶开放平台的一站式自动驾驶DevOps能力5）预设海量数据集和场景库“华为八达”自动驾驶公开平台可提供50多个类别、120万条、2000多万个对象标注数据集。这些数据将每月迭代并逐渐增加。通过将高效的标注工具和智能的预标注算法相结合，可以帮助自动驾驶开发者构建完整的感知算法，用于数据收集、处理、自动标注、困难案例挖掘，以及生成具有快速迭代能力的增量数据集。此外，“华为章鱼”自动驾驶开放平台构建了超过20万的模拟场景库，支持场景库的泛化能力。它可以帮助自动驾驶仪开发人员通过真实场景数字孪生和虚拟现实混合模拟快速构建高还原度的模拟场景，大大提高模拟测试的效率。除了“华为八达通”自动驾驶云服务外，华为智能汽车云服务还拥有四大云服务，包括车联网云服务、三点云服务、高精度地图云服务和V2X云服务。华为的智能汽车云服务提供了丰富而开放的服务能力，满足了安全和合规要求，有效赋能了智能网联业务的创新，帮助车企打造好车。

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图11：华为智能汽车云服务全景图

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