數(shù)字孿生十問 | 數(shù)字孿生，讓自動駕駛進入“快車道”

　　歷經(jīng)數(shù)十年發(fā)展變化，數(shù)字孿生逐步成為行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的重要方法論，從航天、軍工拓展至千行百業(yè)，從單一“可視化”進化到可感知、可計算、可仿真、可預(yù)測、可控制等多重階段。萬物互聯(lián)的趨勢之下，數(shù)字孿生將如何延伸其技術(shù)價值?

　　騰訊研究院與騰訊數(shù)字孿生產(chǎn)品部聯(lián)合發(fā)起《數(shù)字孿生十問》系列，將針對交通、汽車、工業(yè)、建筑、城市等領(lǐng)域，探討數(shù)字孿生的技術(shù)創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)應(yīng)用。

　　近期，Cruise Robotaxi因事故被硅谷緊急叫停，國內(nèi)汽車輿論場上出現(xiàn)吸引眼球的AEB(汽車自動緊急制動系統(tǒng))爭論，以及國內(nèi)四部委聯(lián)合發(fā)布的有關(guān)L3/L4級自動駕駛上路通行試點通知，借由廣州車展的熱度發(fā)酵，使得自動駕駛這一話題再次引發(fā)大范圍熱議。

　　《數(shù)字孿生十問》第一期研討會以《數(shù)字孿生與自動駕駛仿真的融合發(fā)展》為主題，多位自動駕駛領(lǐng)域的權(quán)威專家、企業(yè)高管，展開了一場前沿、硬核的“腦暴”。

　　汽車智能化怎么走?數(shù)字孿生為橋，搭建技術(shù)閉環(huán)

　　回溯汽車工業(yè)歷史長河，人類早在一百年前就已嘗試通過無線電控制的手段來實現(xiàn)“無人駕控”。汽車產(chǎn)業(yè)智能化轉(zhuǎn)型正在加速，高級別自動駕駛正在技術(shù)進步中逐步到來。

　　相比于其他傳統(tǒng)行業(yè)，汽車產(chǎn)業(yè)的數(shù)字化水平較高，大數(shù)據(jù)的應(yīng)用已經(jīng)較為普遍和成熟。無論是單車，還是各地的道路交通系統(tǒng)，在先進的傳感器、通信、云計算等數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施的加持下，單車和道路環(huán)境的聯(lián)動越來越頻繁，網(wǎng)聯(lián)化水平不斷深入。在此基礎(chǔ)上，車路協(xié)同得到了越來越多的認(rèn)可，成為邁向自動駕駛的高階發(fā)展形態(tài)和必然趨勢。

　　在網(wǎng)聯(lián)化基礎(chǔ)上，如何讓車輛與外部節(jié)點實現(xiàn)信息共享和協(xié)同控制，達到“安全、有序、高效、節(jié)能行駛”的目標(biāo)，已成為智能網(wǎng)聯(lián)產(chǎn)業(yè)的下一個升級重點。數(shù)字孿生作為數(shù)字技術(shù)的集大成者，有望突破物理世界的時間和空間限制，實現(xiàn)智能網(wǎng)聯(lián)產(chǎn)業(yè)的虛實集成和閉環(huán)控制。

　　騰訊集團副總裁、騰訊智慧交通與出行總裁鐘翔平指出，數(shù)字孿生能為數(shù)字世界和現(xiàn)實世界提供一個深度融合的“橋梁”，數(shù)字世界與現(xiàn)實世界的雙向作用將推動彼此不斷進化，成為“可看、可管、可計算、可推演、可交互”的智慧生命體，這對于汽車產(chǎn)業(yè)智能化也極具想象空間。

　　同濟大學(xué)汽車學(xué)院教授、汽車安全技術(shù)研究所所長、博導(dǎo)朱西產(chǎn)教授表示，數(shù)字孿生需要去解決這幾個命題：智能汽車下一步怎么走?車、路各端的基礎(chǔ)設(shè)施如何進一步互通互聯(lián)?智能汽車最終如何融入城市智慧交通這盤大旗?他認(rèn)為，這需要從行業(yè)的痛點和需求端出發(fā)，通盤考慮數(shù)字孿生技術(shù)能發(fā)揮價值的環(huán)節(jié)，并設(shè)計出系統(tǒng)化的解決方案。

　　有行業(yè)專家也指出，要推動新技術(shù)的產(chǎn)業(yè)落地，首先要解決“新物種”在實踐中的技術(shù)閉環(huán)問題。作為信息物理系統(tǒng)的典型應(yīng)用，智能網(wǎng)聯(lián)汽車正在推動產(chǎn)業(yè)的新一輪歷史性轉(zhuǎn)型升級，其規(guī)模化落地，呈現(xiàn)出復(fù)雜大系統(tǒng)的典型特點，需要形成全鏈路數(shù)字化閉環(huán)的車路云協(xié)同設(shè)計方法和參考框架，自動駕駛的商業(yè)閉環(huán)一定要建立在技術(shù)閉環(huán)的基礎(chǔ)之上。這種設(shè)計與高階的數(shù)字孿生技術(shù)一樣，將建模、計算、分析、決策融為一體。

　　技術(shù)與商業(yè)閉環(huán)的三大難題：打通數(shù)據(jù)、高速通信、生態(tài)共建

　　隨著汽車產(chǎn)業(yè)加速進入智能網(wǎng)聯(lián)時代，汽車已經(jīng)變成一個數(shù)據(jù)的載體，未來還有望成為人們生活、工作、娛樂的“第三空間”。然而，在傳統(tǒng)車企、造車新勢力、互聯(lián)網(wǎng)巨頭、自動駕駛科創(chuàng)公司等缺乏協(xié)作互通的局面下，汽車產(chǎn)業(yè)的海量數(shù)據(jù)還沒有爆發(fā)出巨大的價值，數(shù)據(jù)孤島的現(xiàn)象反而在不斷加劇。

　　朱西產(chǎn)教授認(rèn)為，要實現(xiàn)真正意義上的數(shù)字孿生，首要核心是先打破數(shù)據(jù)孤島。這就需要國家從頂層設(shè)計上打通各方，同時也需要各家企業(yè)積極響應(yīng)，建設(shè)一個一體化數(shù)字孿生生態(tài)。

　　除了破解數(shù)據(jù)孤島問題，支撐數(shù)據(jù)交互的通信問題，是智能網(wǎng)聯(lián)自動駕駛落地的另一個難題。西安建筑科技大學(xué)校長，長安大學(xué)教授、博導(dǎo)，國家重點研發(fā)計劃新能源汽車重點專項“自動駕駛仿真及數(shù)字孿生測試評價工具鏈”專項牽頭人趙祥模在會上提到，網(wǎng)聯(lián)化自動駕駛的發(fā)展涉及到車、路、云、網(wǎng)的全面協(xié)同問題，但核心還是首先要解決低延時高可靠的網(wǎng)絡(luò)通信問題�，F(xiàn)階段的5G無論是成本還是性能都不能完美地支撐自動駕駛發(fā)展，尤其是成本消耗會給企業(yè)帶來巨大壓力。如果未來支撐自動駕駛的通信技術(shù)得以很好解決，自動駕駛產(chǎn)業(yè)會迎來井噴式發(fā)展。

　　而實時感知、通信、計算、交互，也正是真正意義上數(shù)字孿生的典型特征。可以看出，要實現(xiàn)汽車產(chǎn)業(yè)的數(shù)實融合、萬物互聯(lián)，讓數(shù)字孿生的“橋梁”價值真正凸顯，行業(yè)還需要趟過一段艱難險阻。企業(yè)要堅持“能為行業(yè)帶來革新的”前瞻性探索，政策層面也應(yīng)有頂層設(shè)計和戰(zhàn)略支撐提供統(tǒng)一引導(dǎo)。

　　然而在企業(yè)追求“引領(lǐng)式創(chuàng)新”的過程中，沒有人愿意“在錯誤的道路上狂奔”;競爭對手之間的合作，也不是那么容易。面對這樣的顧慮，長安前瞻技術(shù)研究院副總經(jīng)理、長安智途總經(jīng)理吳學(xué)松指出：要想實現(xiàn)智能汽車的快速發(fā)展，一定需要打破數(shù)據(jù)孤島，需要更多的公司協(xié)作，來實現(xiàn)真正發(fā)展。過去技術(shù)公司為車企提供軟件，這種傳統(tǒng)甲方乙方的模式已經(jīng)無法滿足智能網(wǎng)聯(lián)時代的需要，行業(yè)需要摸索出更為開放共贏的合作模式和生態(tài)，這也有助于車企自身在發(fā)展中更好地完成路線選擇和未來布局，從而更準(zhǔn)確高效地占位時代前沿。

　　數(shù)字孿生+AIGC，推動自動駕駛高效測試與快速落地

　　對自動駕駛而言，測試是重中之重。而當(dāng)下市場對自動駕駛測試的理解卻存在一定的局限性。趙祥模教授指出：首先是在測試時，過去行業(yè)更多是考慮人和車這個二元結(jié)構(gòu)的安全性，而很少去考慮智能網(wǎng)聯(lián)時代下人、車、環(huán)境、路況、網(wǎng)絡(luò)等要素全耦合下的安全性。

　　朱西產(chǎn)教授也指出，車企在測試自動駕駛技術(shù)時側(cè)重“里程”而非“場景”，然而對于汽車上路的各種復(fù)雜工況，單純的里程測試堆得再怎么多，也并不能確保萬無一失。對于自動駕駛技術(shù)的高效測試，車企應(yīng)該更關(guān)注“場景覆蓋”，并且用最短的時間、最小的里程來完成盡量多的場景覆蓋。

　　研討會上，專家們一致認(rèn)為，要實現(xiàn)這一目標(biāo)，基于數(shù)字孿生的仿真技術(shù)是最好的選擇——這也是數(shù)字孿生推動自動駕駛落地的價值焦點。首先，自動駕駛安全測試所需的極端案例，如果都要從現(xiàn)實的道路測試采集數(shù)據(jù)，不僅低效率，也不太現(xiàn)實。而仿真平臺則能夠通過虛擬的孿生體模擬出海量復(fù)雜場景，例如能觸發(fā)AEB的這類極限危險場景。

　　騰訊地圖副總裁、騰訊數(shù)字孿生業(yè)務(wù)負責(zé)人張少宇還介紹了地圖對于數(shù)字孿生仿真的價值：自動駕駛仿真測試中，高精地圖與數(shù)字孿生的結(jié)合會起到重要的作用，可以提供更真實和準(zhǔn)確的仿真環(huán)境，模擬真實世界中的道路、交通流、交通信號、交通標(biāo)志等，方便進行更加全面的模擬測試，包括功能、性能、安全性等測試，提升用戶體驗。同時，使用仿真測試來進行高精地圖OTA前的數(shù)據(jù)檢查，可以降低地圖數(shù)據(jù)檢查成本和回歸測試時間。

　　對于AIGC與數(shù)字孿生的融合，騰訊自動駕駛總經(jīng)理蘇奎峰表示，采用AIGC技術(shù)可以創(chuàng)造出更多的合成數(shù)據(jù)，尤其是一些敏感或高安全領(lǐng)域的數(shù)據(jù)和長尾數(shù)據(jù)，從而填補真實數(shù)據(jù)中的缺口，提升訓(xùn)練和測試樣本的樣本的多樣性、完備性和均衡性。同時，利用大語言模型，提升人機協(xié)同能力，實現(xiàn)更好的人機交互和人機共駕。隨著數(shù)字孿生與AIGC的技術(shù)融合不斷深入，擁有自主進化能力的“認(rèn)知孿生”，除了為自動駕駛提供豐富的測試場景數(shù)據(jù)庫，還有望打造一個全感知、強計算、會決策、泛觸達和可進化的生命體，讓交通乃至于城市擁有“智慧大腦”。

　　在數(shù)字孿生與自動駕駛仿真融合方面，騰訊自動駕駛虛擬仿真系統(tǒng)TAD Sim在行業(yè)內(nèi)率先使用游戲科技+數(shù)據(jù)驅(qū)動的技術(shù)方案，作為國內(nèi)首個服務(wù)于自動駕駛汽車研發(fā)和測試的產(chǎn)品，TAD Sim可滿足海量場景的高效率測試。在數(shù)字孿生技術(shù)的加持下，TAD Sim有4大核心能力，包括對交通場景的幾何還原、物理還原、邏輯還原能力以及高并發(fā)能力。該平臺深度集成了騰訊云計算、游戲科技及數(shù)據(jù)驅(qū)動的能力，在高效性、真實性、完整性等方面行業(yè)領(lǐng)先。

　　例如，在高效性方面，自動駕駛云仿真技術(shù)支持一萬個以上的場景并行計算，將10000個場景的運行時間從14天大幅縮減至4分鐘。同時，該平臺利用虛實一體的交通流數(shù)據(jù)，可構(gòu)建城市級別的虛擬仿真世界，支持?jǐn)?shù)千輛自動駕駛車輛和數(shù)十萬輛交通流車輛同時運行，虛擬城市中車輛之間實時同步，在高效性的同時保證測試的有效性，開辟了全新的純機器測試方法。

　　正如朱西產(chǎn)教授所言，自動駕駛、汽車智能化只是第一步，整個交通、城市的智慧化，才是數(shù)字孿生的長遠目標(biāo)。

　　談及未來，鐘翔平表示，騰訊將繼續(xù)堅持?jǐn)?shù)字化助手的定位，持續(xù)夯實數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施，如汽車產(chǎn)業(yè)的車云一體化，開放自身在音視頻、地圖等領(lǐng)域的技術(shù)能力，以數(shù)字孿生為底座，推動自動駕駛仿真與AIGC等技術(shù)的融合，助力自動駕駛、智慧交通等的高質(zhì)量發(fā)展。