跳到主要内容

百度 Apollo 自动驾驶平台

百度 Apollo（阿波罗）是百度面向汽车行业及自动驾驶领域的合作伙伴提供的软件平台，它是一套完整的软硬件和服务系统，包括车辆平台、硬件平台、软件平台、云端数据服务等四大部分。目前已在自动驾驶、智能汽车、智能交通三大领域拥有解决方案。其中，萝卜快跑（Apollo Go）就是百度 Apollo 提供的自动驾驶出行服务。

百度 Apollo 的定位是向汽车行业及自动驾驶领域的合作伙伴提供一个开放、完整、安全的软件平台，帮助他们结合车辆和硬件系统，快速搭建一套属于自己的完整的自动驾驶系统。

框架​

百度 Apollo 的技术框架如下图所示。

可以看到该架构分为四层，其中除了 Cloud Service Platform 部分是运行在云端，其他的都是车端的系统。

  • Open Software Platform 自动驾驶系统最为重要的软件层。这一层包含了最底层的 RTOS（Real Time Operation System）和第二层的运行软件所需的框架环境（Runtime Framework），再到更上层的各个子模块（地图引擎、定位、感知、规划、控制、端到端、人机界面）。
  • Reference Hardware Platform 自动驾驶系统所依赖的硬件层。这里包含了控制器、GPS/IMU、LiDAR、Camera、Radar、HMI Device 和 Black Box 等硬件设备。
  • Drive-by-wire Vehicle 是线控的底层，不开放这个接口，就无法控制汽车。

开源软件平台​

下面着重介绍 Open Software Platform 开源软件平台层。包括 RTOS 实时操作系统、Runtime 运行框架以及各种软件模块。

RTOS​

RTOS（实时操作系统）可确保在给定的时间内完成特定的任务，对于高速运行的自动驾驶系统来说尤为重要。

Appllo RTOS 是 Ubuntu Linux 操作系统与 Apollo 内核相互结合的成果。我们知道，原始的 Ubuntu 系统其实并不是实时操作系统。因此，百度通过加入 Apollo 设计的内核，提高了它的实时性，使其成为 RTOS。

运行框架​

运行框架是 Apollo 的操作系统，它是在 ROS 的基础上进行二次开发的版本。

ROS（Robot Operating System）是机器人操作系统，它提供一系列程序库和工具以帮助软件开发者创建机器人应用软件。它提供了硬件抽象、设备驱动、库函数、可视化、消息传递和软件包管理等诸多功能。ROS 遵守 BSD 开源许可协议。

ROS 在机器人行业有着悠久的历史，目前有三四千个基础库支持应用程序的快速开发，ROS 根据功能将自治系统划分为多个模块，每个模块负责接收、处理和发布自己的消息，由于这些模块相互独立，只能通过运行时框架进行通信，因此调整任何单一模块都会很容易。这个其实很像微服务的概念，通过高内聚，低耦合的方式实现各个模块的稳定性。

为了使 ROS 能更好的和无人驾驶相结合，百度 Apollo 团队改进了共享内存的功能和性能、去中心化和数据兼容性。

软件模块​

软件平台具有各种模块，这些模块包括MAP引擎、定位、感知、规划、控制、端到端驾驶以及人机接口，每个模块都有自己的算法库，且模块之间的关系非常复杂，这些模块我们后续会在单独的章节进行描述。