2015中國智能車未來挑戰(zhàn)賽開幕式
2015年11月14日,由國家自然科學基金委員會信息科學部和中國自動化學會聯(lián)合主辦的“2015中國智能車大會暨國家智能車發(fā)展論壇”在江蘇常熟會議中心隆重召開。論壇共安排了7場特邀主題報告和14場分論壇報告。來自全國各地200余名致力于汽車、無人車駕駛以及相關領域的政、產(chǎn)、學、研、用代表參加了論壇。中國自動化學會理事長、西安交通大學鄭南寧院士參與本屆論壇并致開幕辭。
由國家自然科學基金委員會支持的“視聽覺信息的認知計算”重大研究計劃于2008年立項,目標是借鑒人在視聽覺方面的認知機理發(fā)展新的計算模型,解決對非結(jié)構(gòu)化環(huán)境理解的科學問題。為了驗證所提出的模型及算法的可行性,于2009年開始舉辦每年一屆的“中國智能車未來挑戰(zhàn)賽”。2008“視聽覺信息的認知計算”重大研究計劃項目實施時無人車的研究在國內(nèi)不管是研究界還是企業(yè)界還少有問津,今天在全世界已經(jīng)引起廣泛重視,并成為未來產(chǎn)業(yè)的發(fā)展潮流。為了進一步推動中國智能車的發(fā)展,進而帶動在認知機理上能夠提出中國學者的學術思想、學術觀點和可以實現(xiàn)的物理要求,舉辦了“2015中國智能車大會暨國家智能車發(fā)展論壇”。
建立車路結(jié)合的智能交通系統(tǒng)將是未來智能車的發(fā)展方向,也成為本屆論壇的熱議話題。國防科技大學教授賀漢根表示,具有對駕駛環(huán)境和交通狀況全面實時感知、理解,并具備自主規(guī)劃與控制及人機協(xié)同操作功能的無人駕駛汽車是實現(xiàn)未來智能交通系統(tǒng)的核心與關鍵。中國自動化學會副理事長、中科院自動化所復雜系統(tǒng)管理與控制國家重點實驗室主任王飛躍研究員介紹了基于賽博-物理-社會復雜耦合空間的平行駕駛框架,表示未來的智能車系統(tǒng)是車、人、路結(jié)合在一起,從單車智能向車聯(lián)網(wǎng)、交通云計算平臺的方向發(fā)展。
從智能車自動駕駛分級標準來看,建立一個理想的復雜集成系統(tǒng)是自動駕駛是否成功的關鍵,其中有3個關鍵功能是:傳感功能、控制功能以及navigation(導航)功能。智能車上安裝高精度傳感器用于識別路況和駕駛環(huán)境,但是價格昂貴。國家自然科學基金委員會副主任、北京大學教授、中國工程院院士高文指出,為了降低傳感器成本,可以考慮使用計算機視覺技術。他提出實現(xiàn)自動駕駛的四項計算機視覺技術:路線識別,3D建模,視覺里程計VO,對象檢測、分類和跟蹤技術。中國第一汽車股份有限公司技術中心技術總監(jiān)邱少波介紹了一汽的Cloud-Eye計劃,應用于精準定位與導航技術的協(xié)同交通系統(tǒng),室內(nèi)導航和自動駕駛導航系統(tǒng)。其原理是像人眼一樣依靠視覺進行精確定位,能夠?qū)⑻峁┬畔⑥D(zhuǎn)變?yōu)樘峁┡袛唷?/p>
安全和舒適駕駛是智能車發(fā)展的主要需求,中國科學院合肥物質(zhì)科學研究院中國安防機器人研究院特別研究員梅濤認為,要想讓無人駕駛汽車安全高速行駛,需要解決的科學問題是在動態(tài)非結(jié)構(gòu)環(huán)境下的信息獲取與認知;基于多信息融合的優(yōu)化決策機制;未知路況條件下的高速運動控制。王飛躍認為最優(yōu)駕駛是安全與舒適,實現(xiàn)的方法是以平行車和平行機器人的方式,由多個機器人,如軟件機器人和知識機器人,來幫助人開車。國家自然科學基金委員會信息科學部主任張兆田表示,基金委2016年在智能化領域?qū)⒗^續(xù)關注:智能車主動安全、共駕型智能車人機雙環(huán)特性、智能汽車故障診斷等。
論壇作為交流平臺,站在“十三五”規(guī)劃和世界智能車發(fā)展水平的制高點上,探討了我國智能車研究和產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況,這將引領智能車發(fā)展的新方向,并帶動和催生我國智能交通系統(tǒng)與汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新業(yè)態(tài)。
比賽現(xiàn)場
11月15日,2015年第七屆“中國智能車未來挑戰(zhàn)賽”在江蘇常熟同期舉行。繼在西安、鄂爾多斯和赤峰舉辦前四屆比賽之后,連續(xù)第三次在常熟舉辦此項賽事。此屆比賽主要考核無人駕駛智能汽車完成指定區(qū)域特定任務的能力。賽道全程13.5公里,包括城際高速干道、城區(qū)復雜路況、居民小區(qū)模擬路況和鄉(xiāng)村道路,著重考核無人駕駛智能車輛在真實開放的綜合交通環(huán)境下自主駕駛的能力,包括安全性(Safety)、智能性(Smartness)、平穩(wěn)性(Smoothness)和敏捷性(Sharpness)等智能水平。
無人駕駛汽車的控制、攝像頭視覺及傳感雷達感應系統(tǒng)
賽事匯聚了國內(nèi)無人駕駛智能車輛的主要研發(fā)團隊,來自國內(nèi)12家不同高校、科研院所的19支車隊參加了最終比賽,包括軍事交通學院、同濟大學、北京聯(lián)合大學、北京理工大學、南京理工大學、西安交通大學、上海交通大學、清華大學、武漢大學、國防科技大學、中科院合肥研究院、湖南大學。所有參賽智能車需要在真實交通道路環(huán)境中,以最短時間跑完全程,并完成包括車輛啟動、駛?cè)牒婉偝鲂^(qū)、執(zhí)行U-TURN、交叉路口排隊通行(交通信號燈等候)、換道超車、“行人”避讓、識別路障、交叉路口左轉(zhuǎn)讓直行、駛?cè)胧┕ぴ揭奥范危ㄉ嫠罚┮约叭蝿战K點停車等考核項目。
本屆比賽除在難度上有所提高外,還有很多新技術亮相,智能車路協(xié)同技術成為此次大賽的新亮點??諢o一人的駕駛室和眾多的傳感裝置是每輛參賽汽車的特色,在無人駕駛的條件下,車輛能夠感知周圍變化,自主決策完成駕駛功能。無人駕駛汽車是在普通汽車上加裝高精度傳感器、激光雷達和攝像頭,通過模擬人的視覺和聽覺感知環(huán)境,而中央控制平臺將探查到的道路情況及時反饋,把環(huán)境感知的數(shù)據(jù)輸入到計算機里面,計算機計算出一條路徑,輸入到控制器里面,控制器來控制方向盤、油門和剎車踏板,實現(xiàn)對車的控制。
軍事交通學院軍交猛獅隊的無人駕駛汽車
經(jīng)過緊張激烈的比賽,最終軍事交通學院的軍交猛獅隊蟬聯(lián)冠軍。據(jù)帶隊老師介紹,今年他們在控制系統(tǒng)的軟件上做了優(yōu)化,提高了避障和交通信號燈等候方面的功能。這輛參賽車輛還不是他們改裝的最好車輛。他還提到,高精度傳感器的價格還是比較高,一輛智能車的改造價格還比較昂貴。
作為本屆挑戰(zhàn)賽總裁判長,王飛躍表示:“以前參賽過的隊伍,這次在環(huán)境識別水平上都有所提高?!彼岬揭淮巫诟S參賽車輛的裁判車上的經(jīng)歷,當看到前方信號燈是綠燈時,參賽車卻突然減速。原來是一名本不該出現(xiàn)在賽道上的警察穿過馬路,車輛感知到了這一情況并做出減速讓行的決策。
鄭南寧院士表示智能車研究仍任重而道遠:“真正的智能車要上路,還要解決智能交通的問題,并與通訊技術相結(jié)合。智能車的發(fā)展不僅是信息領域的科研問題,需要推進傳感技術,需要加強對場景理解的基礎研究,希望企業(yè)積極參與其中?!?/p>
摘自《自動化博覽》2016年1月刊