“消失的前車”，為什么擊中了“智駕”薄弱點(diǎn)

7月23日，在封閉高速路段上，懂車帝對(duì)36款“智駕”車型進(jìn)行了多個(gè)特殊場(chǎng)景測(cè)試，包括“高速施工”、“匝道遭遇野蠻加塞”、“橫穿的豬”等，毫無意外，這都屬于長尾場(chǎng)景。雖然關(guān)于豬的測(cè)試通過率最低（竄入高速的豬是典型的“非結(jié)構(gòu)化”對(duì)象，通常沒可能訓(xùn)練到），但“消失的前車”引發(fā)共鳴最多。大概因?yàn)檫@種場(chǎng)景很多人經(jīng)歷過，因?yàn)轶@險(xiǎn)，所以印象深刻。

AEB與高速NCA的沖突

按照懂車帝的設(shè)定，測(cè)試車（以下稱“本車”）以時(shí)速120 km/h跟隨前車行駛，前車突然向左變道躲避本車道事故車，猝不及防的本車，需要在極短時(shí)間內(nèi)完成感知-決策-執(zhí)行閉環(huán)。36輛車，只有5輛車成功做出了規(guī)避動(dòng)作。

這一測(cè)試，當(dāng)然是不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)摹驗(yàn)槊枯v車面臨的場(chǎng)景條件變量不一致。有的車測(cè)試時(shí)左車道是空的（后車稍遠(yuǎn)），有規(guī)避空間；有的車面臨左道被占，很難繞行。這就造成了結(jié)果可信性不高。盡管如此，結(jié)果仍然有一定參考價(jià)值。就像懂車帝自己說的，重要的不是第幾，而是人是否安全。

“消失的前車”，場(chǎng)景設(shè)置非常有技巧，它恰好擊中了智駕系統(tǒng)薄弱的結(jié)合部——AEB（自動(dòng)緊急制動(dòng)）和高速NCA（導(dǎo)航輔助駕駛）的沖突問題，不管品牌方是否將兩個(gè)功能融合在一起。

在感知層，本車需要識(shí)別左側(cè)車流與突然出現(xiàn)的前方靜止障礙的雙重威脅；決策層需要做出決定，變?nèi)胱蟮儡嚵骺諜n內(nèi)，還是強(qiáng)力制動(dòng)；執(zhí)行層則需要AEB和NCA協(xié)同。

實(shí)際測(cè)試中，多車出現(xiàn)嚴(yán)重失誤。懂車帝也出來解釋說，很多車型在AEB被觸發(fā)后，NCA功能被抑制，導(dǎo)致車輛硬剎，結(jié)果是制動(dòng)距離不夠，仍然撞上障礙物。這還算好的，更多的車型根本沒有識(shí)別最大的威脅——本車道前方靜止障礙，導(dǎo)致一頭撞上去。減速很少或者壓根沒有減速。

無論AEB還是NCA，感知層不管有多少個(gè)傳感器源，都是同一組。而決策層則有兩個(gè)模塊，而且不能同時(shí)主導(dǎo)。不過，這只是表面上的模塊沖突導(dǎo)致決策非最優(yōu)。

靜態(tài)決策導(dǎo)致孤立響應(yīng)

當(dāng)前主流智駕普遍采用端到端架構(gòu)。端到端的設(shè)計(jì)思想，就是將傳感器輸入通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，直接映射為駕駛控制信號(hào)，減少中間模塊誤差傳遞的影響，也避免規(guī)控模式覆蓋空白導(dǎo)致系統(tǒng)失能。

人類熟練駕駛，即便面對(duì)極端場(chǎng)景，基本都是下意識(shí)反應(yīng)，這和端到端思路有共同之處。但差別在于，即便電光火石間，人類駕駛員做出決策，也是依據(jù)“連續(xù)時(shí)幀”畫面做出決斷，而非單純依靠一個(gè)畫面做出。前者意味著即便做出決斷，隨著時(shí)間流逝發(fā)現(xiàn)新的、更嚴(yán)重威脅，也能及時(shí)矯正，采取新對(duì)策（是否成功另說）。

而很多端到端模型采取靜態(tài)數(shù)據(jù)輸入（單幀畫面或者短時(shí)間窗口），忽視駕駛行為本質(zhì)上是一個(gè)強(qiáng)時(shí)序相關(guān)的連續(xù)決策過程。缺乏時(shí)序建模，導(dǎo)致一些需要隨機(jī)應(yīng)變的場(chǎng)景中，智駕系統(tǒng)表現(xiàn)出呆板、控制漂移、變線失穩(wěn)等。

在“消失的前車”場(chǎng)景中，前車緊急剎車-躲避障礙-左道車（如果有理智的話）剎車讓行等行為，站在本車觀察角度，形成了復(fù)雜的“信號(hào)鏈”。本車根據(jù)這些時(shí)序信號(hào)，也應(yīng)該形成一個(gè)策略序列，而不是孤立的一個(gè)策略。智駕有時(shí)顯得很傻，道理就在這，即靜態(tài)決策必然導(dǎo)致孤立響應(yīng)。

智駕判斷缺乏隨機(jī)應(yīng)變性，有時(shí)候就顯得很傻

更復(fù)雜的是，其他交通參與者給出的信號(hào)，往往具有多義性。同一個(gè)駕駛員即便面對(duì)非常類似的場(chǎng)景，也可能采取不同策略，均為合理行為。但如果這些行為都作為數(shù)據(jù)輸入，容易模型學(xué)習(xí)方向不確定，訓(xùn)練震蕩。如果多個(gè)駕駛員處理類似場(chǎng)景風(fēng)格不同，模型學(xué)習(xí)到的控制行為，可能飄忽不定。最終在高壓場(chǎng)景（比如本文需要極短時(shí)間內(nèi)決斷的場(chǎng)景）下，“既不充分制動(dòng)也不果斷變道”的折衷決策，貌似溫和，其實(shí)是最壞的選擇。

端到端架構(gòu)中，前幀感知偏差（如誤判左側(cè)車流速度）會(huì)通過Transformer等序列網(wǎng)絡(luò)不斷放大。測(cè)試中車輛向左變道時(shí)軌跡線突然消失，正是時(shí)序誤差累積的典型表現(xiàn)。

為什么不用“長時(shí)幀”

如果簡(jiǎn)單認(rèn)為，采用連續(xù)幀訓(xùn)練就能解決此類困境，可能有點(diǎn)天真了。要考慮為什么不傾向于用長時(shí)間連續(xù)幀訓(xùn)練。

第一個(gè)理由，容易跳幀。如果連續(xù)幀間的目標(biāo)ID、軌跡或意圖標(biāo)注不一致，會(huì)導(dǎo)致模型誤認(rèn)為是兩個(gè)完全不同的事件，進(jìn)一步削弱其對(duì)跨幀語義的建模能力。簡(jiǎn)單說，就是系統(tǒng)認(rèn)為這是兩個(gè)完全風(fēng)馬牛的事，導(dǎo)致同一目標(biāo)在兩幀中出現(xiàn)“跳幀”、“漂移”甚至“消失”，這可真成了“消失的前車”了。

連續(xù)幀不僅記錄時(shí)空變化，更為關(guān)鍵的是提供了其他交通參與者的真實(shí)意圖。人類司機(jī)不也是靠著連續(xù)觀察，判斷旁道車輛到底想直接加塞，還是想讓行后再加入進(jìn)來——對(duì)行人意圖的判斷更是如此（因?yàn)槠錄]有轉(zhuǎn)向指示燈）。

優(yōu)化后的標(biāo)識(shí)呈現(xiàn)

個(gè)別端到端系統(tǒng)，和人類判斷的方式差不多，也將行為意圖作為顯式標(biāo)識(shí)，通過多目標(biāo)軌跡回歸進(jìn)行建模。前提是需要在一定時(shí)序內(nèi)創(chuàng)建客體（其他車或行人）ID一致性標(biāo)簽。防止跳幀、丟失客體觀察。

這就引出了第二個(gè)理由，成本問題。長時(shí)幀的標(biāo)注和ID標(biāo)簽訓(xùn)練成本太高了，大家都鼓吹無/輕標(biāo)注和無監(jiān)督學(xué)習(xí)，這讓靜止幀訓(xùn)練成了現(xiàn)實(shí)選擇。

長序列不僅要求高質(zhì)量時(shí)空數(shù)據(jù)樣本，還依賴強(qiáng)化標(biāo)注，大大擴(kuò)張了數(shù)據(jù)量。對(duì)大模型和轉(zhuǎn)移之后的車端小模型構(gòu)成更多算力壓力。很多品牌已經(jīng)注意到連續(xù)行為數(shù)據(jù)的采集、標(biāo)注與利用。但從這次懂車帝測(cè)試情況來看，成果尚未反映到模型訓(xùn)練和轉(zhuǎn)移。

不過，目前業(yè)內(nèi)多品牌的端到端系統(tǒng)，比以前更重視“連續(xù)語義行為”的訓(xùn)練，盡量模擬人類隨著時(shí)序所做的連續(xù)決策與執(zhí)行。目標(biāo)是讓系統(tǒng)變得更穩(wěn)健可信，構(gòu)建有清晰合理責(zé)任邊界的系統(tǒng)，而不是到關(guān)鍵時(shí)刻自己掉鏈子要求接管的甩鍋系統(tǒng)。

我們應(yīng)該相信，隨著技術(shù)發(fā)展，智駕將越來越理智，并最終接管人類駕駛。在此之前，還是要謹(jǐn)慎宣傳，避免誤導(dǎo)公眾。

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