盤點(diǎn)幾款在無人駕駛研究中可以使用的開源模擬平臺(tái)，包括Carla、AirSim、Udacity self-driving car simulator、Apollo、Autoware。

個(gè)人研究無人駕駛的門檻確實(shí)挺高，一方面是由于無人駕駛是涉及到車輛定位，物體檢測、跟蹤，路徑規(guī)劃等一系列復(fù)雜的課題，另一方面是由于沒有自動(dòng)駕駛實(shí)驗(yàn)室和實(shí)驗(yàn)基地的支撐，研究的算法無法驗(yàn)證和落到實(shí)處。

無人駕駛汽車在真實(shí)上路后所面臨的外部環(huán)境十分復(fù)雜且多變，我們可以通過仿真的形式訓(xùn)練和驗(yàn)證無人駕駛汽車在不同場景下的感知和決策算法。

下面將介紹幾款開源的自動(dòng)駕駛仿真平臺(tái)項(xiàng)目，包括Carla、AirSim、Udacity self-driving car simulator、Apollo和Autoware，項(xiàng)目在Github上都有詳細(xì)的代碼和文檔。

需要注意的是，從技術(shù)上講，這些平臺(tái)主要分為兩類：

·  第一類是基于合成的數(shù)據(jù)，對環(huán)境、感知及車輛進(jìn)行模擬，這里的感知大多數(shù)是圖像層面的感知，這類模擬器主要用于感知、規(guī)劃算法的初步開發(fā)上，Carla、AirSim、Udacity self-driving car simulator就屬于這類；

·  第二類是基于真實(shí)數(shù)據(jù)的回放，這里的真實(shí)數(shù)據(jù)包括圖像、lidar、radar等各種傳感器的數(shù)據(jù)，這類模擬器主要用于測試無人駕駛中信息融合算法以及車輛不同部件的性能，Apollo和Autoware就屬于這類。

Carla



介紹

英特爾實(shí)驗(yàn)室聯(lián)合豐田研究院和巴塞羅那計(jì)算機(jī)視覺中心聯(lián)合發(fā)布 CALRA，用于城市自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的開發(fā)、訓(xùn)練和驗(yàn)證的開源模擬器，支持多種傳感模式和環(huán)境條件的靈活配置，論文中詳細(xì)評估并比較了三種自動(dòng)駕駛方法的性能。

論文摘要翻譯作為介紹：

本文介紹一款用于自動(dòng)駕駛研究的開源模擬器：CARLA。CARLA 的開發(fā)包括從最基礎(chǔ)的直到支持城市自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的開發(fā)、訓(xùn)練和驗(yàn)證。除了開源代碼和協(xié)議，CARLA 還提供了為自動(dòng)駕駛創(chuàng)建的開源數(shù)字資源（包括城市布局、建筑以及車輛），這些資源都是可以免費(fèi)獲取和使用的。這個(gè)模擬平臺(tái)能夠支持傳感套件和環(huán)境條件的靈活配置。我們使用 CARLA 來研究三種自動(dòng)駕駛方法的性能：傳統(tǒng)的模塊化流水線，通過模仿學(xué)習(xí)訓(xùn)練得到的端到端模型，通過強(qiáng)化學(xué)習(xí)訓(xùn)練得到的端到端模型。這三種方法在難度遞增的受控環(huán)境中做了評估，并用 CARLA 提供的指標(biāo)進(jìn)行性能測試，表明 CARLA 可以用來進(jìn)行自動(dòng)駕駛的研究。

機(jī)器之心英特爾&豐田聯(lián)合開源城市駕駛模擬器CARLA

個(gè)人體驗(yàn)

安裝非常方便，但是個(gè)人筆記本太破，跑不動(dòng)。值得一提的是Carla提供不同天氣下的環(huán)境，同時(shí)在感知層面提供三種模式的圖像：正常的攝像頭圖像、深度圖和語義分割圖。

項(xiàng)目概況

項(xiàng)目地址：CARLA Simulator

在線文檔：CARLA documentation

介紹視頻：YouTube：CARLA: An Open Urban Driving Simulator

論文地址：CARLA: An Open Urban Driving Simulator 或 點(diǎn)擊下載PDF

AirSim



介紹

AirSim 是微軟開源的一個(gè)跨平臺(tái)的建立在虛幻引擎（ Unreal Engine）上的無人機(jī)以及其它自主移動(dòng)設(shè)備的模擬器。它支持硬件在循環(huán)與流行的飛行控制器的物理和視覺逼真模擬。它被開發(fā)為一個(gè)虛幻的插件，可以簡單地放到任何你想要的虛幻環(huán)境中。

該模擬器創(chuàng)造了一個(gè)高還原的逼真虛擬環(huán)境，模擬了陰影、反射等其它現(xiàn)實(shí)世界中容易干擾的環(huán)境，讓無人機(jī)不用經(jīng)歷真實(shí)世界的風(fēng)險(xiǎn)就能進(jìn)行訓(xùn)練。

AirSim 的目標(biāo)是作為AI研究的平臺(tái)，以測試深度學(xué)習(xí)、計(jì)算機(jī)視覺和自主車輛的增強(qiáng)學(xué)習(xí)算法。為此， AirSim 還公開了 API，以平臺(tái)獨(dú)立的方式檢索數(shù)據(jù)和控制車輛。

項(xiàng)目概況

項(xiàng)目地址：Welcome to AirSim

相關(guān)教程：Tutorials

介紹視頻：YouTube：Cars in AirSim

論文地址：AirSim: High-Fidelity Visual and Physical Simulation for Autonomous Vehicles

Udacity self-driving-car-sim



介紹

Udacity通過開源協(xié)議授權(quán)公開了它的自動(dòng)駕駛汽車模擬器，有 Unity 技術(shù)背景的任何人都可以利用此模擬器的資源，載入軟件內(nèi)置場景或創(chuàng)建自己的虛擬測試路線。

這個(gè)模擬器用于Udacity的無人駕駛工程師納米學(xué)位課程，主要用于教授學(xué)生如何使用深度學(xué)習(xí)，訓(xùn)練無人駕駛汽車。

個(gè)人體驗(yàn)

第一：挺有趣的，兩個(gè)地圖只完成了簡單的那個(gè)地圖，難度大的那張地圖還有挑戰(zhàn)。

第二：這個(gè)項(xiàng)目的算法架構(gòu)就是依據(jù)NVIDIA的那篇端到端學(xué)習(xí)的論文，利用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練，項(xiàng)目教授了一些工程上的技巧，挑戰(zhàn)在于優(yōu)化神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。

第三：這個(gè)平臺(tái)算是這些個(gè)開源平臺(tái)中最簡單的，我筆記本唯一跑的動(dòng)就是這個(gè)了。

個(gè)人作品，運(yùn)行較慢，可以快進(jìn)：

項(xiàng)目概況

項(xiàng)目地址：Welcome to Udacity’s Self-Driving Car Simulator

課程項(xiàng)目：行為克?。築ehaviorial Cloning Project

相關(guān)教程：Unity Simulator User Instructions

網(wǎng)上作品：YouTube：Behavioral Cloning - neural network clones human driving

參考論文：End to End Learning for Self-Driving Cars

Apollo



介紹

Apollo不多說，國內(nèi)宣傳的很火了已經(jīng)。

Apollo是百度公布的開源自動(dòng)駕駛平臺(tái)，是支持完全自動(dòng)駕駛功能的高性能靈活架構(gòu)。

項(xiàng)目概況

項(xiàng)目地址：Apollo

在線文檔：documents

試乘視頻：YouTube：CES 2018 百度Apollo 2.0無人車美國桑尼維爾試乘

Apollo 2.0：apollo-v2.0.0

Autoware



介紹

Autoware是用于城市自主駕駛的開源平臺(tái)，界面很有科技感，功能也很強(qiáng)大，支持以下功能：

·  3D本地化

·  3D映射

·  路徑規(guī)劃

·  路徑跟隨

·  加速/制動(dòng)/轉(zhuǎn)向控制

·  數(shù)據(jù)記錄

·  汽車/行人/物體檢測

·  交通信號檢測

·  交通燈識別

·  車道檢測

·  對象跟蹤

·  傳感器校準(zhǔn)

·  傳感器融合

·  面向云的地圖

·  連接自動(dòng)化

·  智能手機(jī)導(dǎo)航

·  軟件仿真

·  虛擬現(xiàn)實(shí)

項(xiàng)目概況

項(xiàng)目地址：Autoware

在線文檔：Autoware-Manuals

視頻教程：Instruction Videos

路測Demo：Tier IV self-driving on urban public roads (as of Feb 2017)

論文地址：An Open Approach to Autonomous Vehicles