領(lǐng)先同行一到兩年？ 小鵬XNGP智駕系統(tǒng)詳解

　　【太平洋汽車 技術(shù)頻道】自3月31日晚起，小鵬G9（詢底價|查參配）及P7i的Max版車主可通過OTA升級至Xmart OS 4.2.0，即可擁有XNGP第一階段能力，在廣州、深圳和上海開放城市NGP功能，同時在全國范圍內(nèi)所有無高清地圖的城市開放直行紅綠燈識別起停、跨線繞行障礙能力。當下的自動駕駛系統(tǒng)走入了一個非常重要的十字路口，小鵬汽車的第二代智能輔助駕駛系統(tǒng)——XNGP正式向消費者開放了，這基本上意味著L2級駕駛輔助的功能基本上已經(jīng)被挖掘殆盡，只待法律法規(guī)的完善，L3級或者更高的L4級自動駕駛已經(jīng)離我們不遠了。

　　XNGP的全稱是Navigation Guided Pilot，直譯呢就是自動導航輔助駕駛。小鵬汽車XNGP在第一代XPilot系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，增加了城市路況下的全程智能輔助駕駛功能（城市NGP），以及高速NGP和VPA記憶泊車的增強版功能，是目前國內(nèi)唯一一款能夠?qū)崿F(xiàn)城市路況下全程智能輔助駕駛的系統(tǒng)，并且可以在沒有高精地圖的情況下，讓車輛在城市道路上實現(xiàn)自動跟隨、自動變道、自動超車、自動調(diào)整限速、自動通過紅綠燈等功能。

　　XNGP系統(tǒng)最核心的內(nèi)容就是城市NGP功能了，概括來說就是講目前高速領(lǐng)航輔助系統(tǒng)搬入復雜的城市，讓你在城市里也可以做到點到點無接管的程度，車輛可以實現(xiàn)自動識別紅綠燈通過路況、自動超車、自動限速調(diào)節(jié)、最優(yōu)車道選擇、自動切換高速公路、自動上下匝道、變道自動緊急避讓等功能，并可以在交通錐識別與避讓、大貨車規(guī)避、夜間超車提醒、故障車輛避讓、擁堵道路超級跟車等中國道路場景上實現(xiàn)較好的表現(xiàn)。

下面我們簡單介紹一下小鵬XNGP系統(tǒng)的軟硬件構(gòu)成

　　XNGP系統(tǒng)的硬件方面，主要包括兩顆激光雷達、雙NVIDIA DRIVE Orin超級計算平臺、13個攝像頭、12個超聲波雷達、5個毫米波雷達和1個車內(nèi)攝像頭。這些硬件可以提供豐富的數(shù)據(jù)采集和融合感知能力，讓車輛對周邊的環(huán)境有了精確的了解。雙Orin芯片的算力達到了400TOPS，可以處理每秒30萬億次運算，為自動駕駛系統(tǒng)提供強大的數(shù)據(jù)處理和決策能力。XNGP系統(tǒng)還需要高精度地圖和高精定位系統(tǒng)，以便讓車輛知道前方的道路基本狀況和自身的位置。

激光雷達

　　小鵬汽車是國內(nèi)首家在量產(chǎn)車型上搭載激光雷達的車企，其XPILOT 3.5系統(tǒng)配備了兩顆激光雷達，分別為美國Velodyne公司的VLP-16和Livox公司的Horizon。這兩款激光雷達都是16線的，但采用了不同的掃描方式，VLP-16是旋轉(zhuǎn)式的，Horizon是固態(tài)的。小鵬汽車通過融合兩種激光雷達的數(shù)據(jù)，提高了感知的精度和魯棒性。

傳感器

　　小鵬汽車在傳感器方面主要采用了攝像頭、毫米波雷達和超聲波雷達。攝像頭方面，小鵬汽車使用了13個攝像頭，其中前三目攝像頭均為2M像素，幀率15/60fps，分別用于遠距、中距和近距感知。毫米波雷達方面，小鵬汽車使用了5顆第五代毫米波雷達，分別安裝在車頭和車身四個角上，用于防加塞和側(cè)向車輛的檢測。超聲波雷達方面，小鵬汽車使用了前后各12個超聲波傳感器，用來實現(xiàn)自動泊車近距離感知。

計算平臺

　　XNGP系統(tǒng)搭載了雙顆NVIDIA DRIVE Orin超級計算平臺，算力達到480TOPS，是XPILOT系統(tǒng)的4倍。

高精地圖

　　XNGP系統(tǒng)與高德地圖合作，使用了第三代車載導航的高精度地圖，可以實時反饋交通信息、車道級路況、事件信息服務(wù)、交通預測等信息，并根據(jù)這些信息做出更優(yōu)化的路徑規(guī)劃和行車決策。高精度地圖目前在全國覆蓋了30萬公里+的道路。

XNET

　　小鵬XNET是一種新一代的感知架構(gòu)，它可以通過多相機和雷達收集數(shù)據(jù)，經(jīng)過深度學習系統(tǒng)處理，實時生成3D場景地圖和高精度地圖，靜態(tài)、動態(tài)感知能力大幅提升，無縫連接城市道路、高速和停車場等場景。小鵬XNET的網(wǎng)絡(luò)中，會將多個攝像頭的畫面在BEV（鳥瞰視角）中通過Transformer進行融合，并輸出目標物在動態(tài)和靜態(tài)等多方面的信息，而動態(tài)XNET可以在視覺識別的基礎(chǔ)上輸出目標物的位置、姿態(tài)、尺寸、速度等信息，甚至可以預測目標軌跡，使規(guī)控的“博弈”能力大幅提升。而靜態(tài)XNET則可以通過對車道線、道路邊界、停止線等的識別，來實時構(gòu)建“高精地圖”，從而擺脫對既有高精地圖的依賴，大大拓寬了系統(tǒng)的適用范圍和穩(wěn)定性。

BEV

　　BEV技術(shù)是指Bird’s Eye View技術(shù)，即鳥瞰視角技術(shù)，它是一種將多個攝像頭拍攝的圖像拼接成一個全景圖像的技術(shù)，一般來說可以讓駕駛員從車頂?shù)囊暯强吹杰囕v周圍的環(huán)境，用鳥瞰來形容較為貼切。小鵬汽車BEV的技術(shù)特點包括：基于Transformer的BEV時序網(wǎng)絡(luò)XNET，可以不依賴高精度地圖，覆蓋城市范圍進一步擴大，提升智能輔助駕駛的感知、預判、決策和執(zhí)行能力。全棧自主研發(fā)軟件和核心硬件，包括電池、電機、電控、激光雷達等，實現(xiàn)整車硬件（含動力系統(tǒng)）25%的成本下降。全場景語音2.0，利用視覺與聽覺的感知融合，實現(xiàn)免喚醒、視覺交互等高度類人化的人機交互。整車OTA升級能力，為用戶帶來持續(xù)的智能化體驗優(yōu)化和功能增強。

　　XNGP系統(tǒng)的體驗方面，主要表現(xiàn)在城市路況下的全程智能輔助駕駛功能，以及高速NGP和VPA記憶泊車的增強版功能。城市路況下的全程智能輔助駕駛功能可以讓車輛在城市道路上實現(xiàn)自動跟隨、自動變道、自動超車、自動調(diào)整限速、自動通過紅綠燈等功能。高速NGP增強版功能可以讓車輛在高速道路上實現(xiàn)自動變道、自動超越慢車、自動進出匝道、自動調(diào)整限速等功能。VPA停車場記憶泊車增強版功能可以讓車輛在停車場中實現(xiàn)自動尋找空位、自動泊入泊出、自動記憶常用停車位等功能。

城市NGP

　　小鵬XNGP中的核心科技就是城市NGP了，當所有品牌都只能在高速上實現(xiàn)領(lǐng)航輔助的時候，XNGP讓車主在城市中也可以實現(xiàn)無接管的點到點領(lǐng)航輔助功能。自動超車、識別紅綠燈來通過十字路口，并且可以在沒有高精地圖的情況下，只通過自身傳感器的數(shù)據(jù)來執(zhí)行局部路徑規(guī)劃，這幾乎就是L4級自動駕駛的基礎(chǔ)功能了。

高速NGP增強版

　　高速NGP功能得到增強，更強的識別能力和大數(shù)據(jù)訓練，帶來了更好的巡航體驗，在高速道路上實現(xiàn)自動變道、自動超越慢車、自動進出匝道、自動調(diào)整限速等功能。

VPA記憶泊車的增強版

　　新功能讓車輛在停車場中實現(xiàn)自動尋找空位、自動泊入泊出、自動記憶常用停車位等功能，記憶自動泊車功能算不算上新鮮，但這是一個徹徹底底的L4級別的功能，這項功能實際上能夠在限定的停車場場景中實現(xiàn)完全無接管的自動停車，甚至無需駕駛員留在座位上。這是未來小鵬汽車暢想的從停車位到停車位的自動駕駛愿景中不可或缺的重要一環(huán)。

視頻體驗

　　我們此前已經(jīng)深度體驗了搭載XNGP系統(tǒng)的小鵬P7（詢底價|查參配）i車型，在實際體驗方面還是視頻的展現(xiàn)來的更加直接易懂，感興趣的朋友可以點擊下方視頻，看看XNGP在真實城市道路上的表現(xiàn)，是否有小鵬官方說的那么給力。

下面要我講一些私貨了，純屬個人對行業(yè)的一些淺薄理解

　　如今的自動駕駛技術(shù)發(fā)展已經(jīng)進入了一個十字路口，有人向左轉(zhuǎn)有人向右轉(zhuǎn)，海外的傳統(tǒng)廠商比如BBA目前的路線是堅持開發(fā)并實現(xiàn)在ODD限定場景之下的L3級自動駕駛。例如早前奧迪A8L上發(fā)布的60km/h以下的L3，奔馳在德國和美國內(nèi)華達州獲取的了L3執(zhí)照，并且奔馳的L3已經(jīng)在量產(chǎn)車中搭載，許多頭部供應(yīng)商也走上了這條線路。ODD的路線比較局限，例如奔馳在高精地圖覆蓋的情況下可以實現(xiàn)L3級別自動駕駛，可以做到無需駕駛員將視線集中在道路，可以觀看視頻，也無需控制方向盤。這條路線可以在小范圍的情況下超前的實現(xiàn)體驗更好的自動駕駛，需要在安全系統(tǒng)上下很深的功夫，任何的策略都需要有安全規(guī)則兜底。

　　而小鵬的XNGP則走上了另外一條道路，在更廣闊的的地區(qū)范圍推廣最高級別的輔助駕駛，擺脫高精地圖的束縛，在全局規(guī)劃和局部規(guī)劃之間找到最小集合，收集碎片積累數(shù)據(jù)厚積薄發(fā)，能夠在法規(guī)倫理枷鎖打開的瞬間爆發(fā)出巨大的能量。雖然這條路線無法在當下提供看似完美的自動駕駛功能，但更完善的L2級駕駛輔助功能能在更廣闊的范圍得到應(yīng)用，也能夠讓更多的用戶嘗個鮮。

　　這兩者的實際差別在哪里呢？目前小鵬XNGP能夠?qū)崿F(xiàn)無高精地圖情況下的紅綠燈識別并自動通過十字路口，也可以識別占到車輛并繞行，這就是憑借自身傳感器數(shù)據(jù)達成的局部路徑規(guī)劃能力，實時采集數(shù)據(jù)并讓車輛作出順滑的操作。具備強大的局部路徑規(guī)劃能力，是未來實現(xiàn)自動駕駛中，讓自動駕駛更擬人化的重要的一環(huán)。

　　高精地圖提供的先驗完全信息更適合全局路徑規(guī)劃的模式，導航的設(shè)定意味著整條線路已經(jīng)被規(guī)劃完成，自動進匝道的規(guī)劃也靜態(tài)下也可以提前完成，這就會出現(xiàn)有些品牌的領(lǐng)航系統(tǒng)在高速擁堵的時候，還規(guī)劃在最后一刻才開始并道，但因大流量而無法完成變道導致錯過匝道。ODD限定場景自動駕駛幾乎完全依賴高精地圖，畢竟高速公路隨著時間的變化程度很小，很大程度上掩蓋了高精地圖更新慢的弱點，如果進入城市道路，信息流的處理量將是高速道路上的500%，完全依靠高精地圖是不可行的。

　　小鵬XNGP具備的城市NGP+高速NGP+自動泊車，如果這些全都串聯(lián)起來，是不是就能出現(xiàn)神奇的效果，質(zhì)變就發(fā)生了，完全可以實現(xiàn)從車位到車位無接管的駕駛體驗。這也是小鵬對于智能駕駛的終極理解，目前他們還處于拼湊碎片的階段，但我們依稀能夠一窺未來的全貌，并且小鵬汽車自動駕駛副總裁吳新宙在采訪中表示，目前XNGP這套雙Orin的計算平臺具備直接實現(xiàn)L4級別的算力，想象一下未來如果能夠推廣普及L3和L4的時候，小鵬將走在所有車企的前面，不光是新產(chǎn)品能夠搭載，老產(chǎn)品很可能也可以通過升級獲得自動駕駛的能力。

　　小鵬在自動駕駛領(lǐng)域具備全棧自研的實力，大家可能無法理解這一點，小鵬對于自動駕駛整體架構(gòu)底層邏輯的理解是在最前列的，他們在軟件層面能夠搭建底層平臺，改寫英偉達支持中的算子。此前發(fā)布的數(shù)據(jù)訓練平臺——扶搖，讓我們看到了他們對于深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)機器學習方面的能力。小鵬汽車在自動駕駛開發(fā)的軟件端具備體系化的能力，能夠自主設(shè)計研發(fā)平臺，小鵬汽車自動駕駛副總裁吳新宙在采訪中表示他們能夠領(lǐng)先同行一到兩年。

如果從智能駕駛系統(tǒng)入手做購買選擇，XNGP系統(tǒng)與競品的橫向?qū)Ρ龋梢詮囊韵聨讉€方面來分析：

- 功能覆蓋：XNGP系統(tǒng)是目前國內(nèi)唯一一款能夠?qū)崿F(xiàn)城市路況下全程智能輔助駕駛的系統(tǒng)，而其他競品如特斯拉的FSD、蔚來的NOP、理想的Lidar Pilot等，都只能在高速或者限定的道路上實現(xiàn)部分自動駕駛功能，沒有達到XNGP系統(tǒng)的水平。XNGP系統(tǒng)還具備高速NGP增強版和VPA停車場記憶泊車增強版等功能，也是其他競品所沒有的。

- 硬件配置：XNGP系統(tǒng)擁有兩顆激光雷達、雙Orin芯片、13個攝像頭、12個超聲波雷達、5個毫米波雷達和1個車內(nèi)攝像頭等硬件配置，是目前國內(nèi)最為先進的智能輔助駕駛系統(tǒng)。其他競品中，只有理想汽車也使用了激光雷達，但只有一顆，而且算力和傳感器數(shù)量都不及XNGP系統(tǒng)。特斯拉和蔚來則完全不使用激光雷達，而是依靠攝像頭和毫米波雷達等傳感器。

- 軟件算法：XNGP系統(tǒng)采用了小鵬汽車自主研發(fā)的自動駕駛軟件系統(tǒng)，以及與英偉達和德賽西威合作開發(fā)的適配中國交通環(huán)境和駕駛場景的L3級自動駕駛技術(shù)。XNGP系統(tǒng)不過分依賴高精地圖，有沒有高精地圖都可以運行并覆蓋不同的場景。其他競品中，特斯拉使用了自己研發(fā)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法，但是針對中國市場的適應(yīng)性不強。蔚來和理想則使用了百度Apollo平臺提供的自動駕駛技術(shù)，但是需要高精地圖的支持。

- 價格策略：XNGP系統(tǒng)需要用戶額外付費購買硬件和軟件，硬件價格為39800元，軟件價格為9800元/年或者39800元/永久。其他競品中，特斯拉的FSD價格為64800元/永久。蔚來的NOP價格為6800元/年或者48000元/永久。理想汽車則將激光雷達和Lidar Pilot功能作為標配，不需要額外付費。

（圖/文/攝：太平洋汽車 洪曉峰）