日前,北京、杭州、長(zhǎng)沙等地陸續(xù)出臺(tái)自動(dòng)駕駛車(chē)輛道路測(cè)試管理實(shí)施細(xì)則,意味著無(wú)人駕駛汽車(chē)可以正式進(jìn)行道路測(cè)試。無(wú)人駕駛汽車(chē),有哪些神奇的功能?
在沒(méi)有駕駛員操作的情況下,合肥科學(xué)島研制的無(wú)人駕駛汽車(chē)能看清紅綠燈、可以變道超車(chē),甚至在隧道里都能精準(zhǔn)導(dǎo)航,累計(jì)完成自主行駛超過(guò)4萬(wàn)公里……最近,中科院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院牽頭完成的國(guó)家自然科學(xué)基金集成項(xiàng)目“視聽(tīng)覺(jué)認(rèn)知機(jī)理的無(wú)人駕駛車(chē)輛關(guān)鍵技術(shù)集成與綜合驗(yàn)證平臺(tái)”通過(guò)專(zhuān)家組驗(yàn)收,“安徽造”無(wú)人駕駛汽車(chē)向著實(shí)用化邁出重要一步。
“火眼金睛”更智慧
在《霹靂游俠》《蝙蝠俠》等科幻電影中,無(wú)人駕駛汽車(chē)不時(shí)亮相,展示著人們對(duì)未來(lái)智慧出行的期待和想象。隨著科技的日益發(fā)展,科幻片中的無(wú)人駕駛汽車(chē)正逐步成為現(xiàn)實(shí),世界很多國(guó)家汽車(chē)廠商都將研發(fā)無(wú)人駕駛汽車(chē)作為未來(lái)方向。在安徽,江淮、奇瑞等汽車(chē)公司均已推出無(wú)人駕駛汽車(chē),中科院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院也牽頭完成了相關(guān)重要國(guó)家項(xiàng)目。
在今年5月在合肥舉行的首屆世界制造業(yè)大會(huì)上,江淮、奇瑞的無(wú)人駕駛汽車(chē)悉數(shù)亮相。其中,江淮公司的無(wú)人駕駛汽車(chē)已在合肥市高新區(qū)、江淮技術(shù)中心園區(qū)等地進(jìn)行大量測(cè)試,具備在真實(shí)交通道路及園區(qū)道路等復(fù)雜交通狀況下自主行駛的能力。奇瑞公司的第三代智能汽車(chē)已實(shí)現(xiàn)手機(jī)召喚、自主泊車(chē)、主動(dòng)變道、主動(dòng)避障、紅綠燈通行、自主巡航等功能。
什么是無(wú)人駕駛汽車(chē)?中科院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院應(yīng)用所智能車(chē)輛技術(shù)研究中心常務(wù)副主任王智靈介紹,無(wú)人駕駛汽車(chē)顧名思義就是不需要駕駛員操作就能自主安全行駛的汽車(chē),無(wú)人駕駛汽車(chē)實(shí)際上就是一個(gè)高速移動(dòng)的機(jī)器人,它能對(duì)車(chē)輛行駛?cè)蝿?wù)進(jìn)行指導(dǎo)與決策,并且可以讓車(chē)輛安全行駛。簡(jiǎn)單地說(shuō),無(wú)人駕駛汽車(chē)必須具備“火眼金睛”,不僅能夠識(shí)別紅綠燈、行人、障礙物等,還要能夠感知周?chē)h(huán)境,具備自動(dòng)駕駛、自動(dòng)變速、自動(dòng)剎車(chē)、自動(dòng)監(jiān)視周?chē)h(huán)境、自動(dòng)變道、自動(dòng)轉(zhuǎn)向、自動(dòng)信號(hào)提醒、網(wǎng)聯(lián)式自動(dòng)駕駛輔助等強(qiáng)大功能。
“20年內(nèi),買(mǎi)無(wú)人駕駛汽車(chē)會(huì)和過(guò)去買(mǎi)馬那么平常。 ”特斯拉公司CEO埃隆·馬斯克曾預(yù)言。 “未來(lái),當(dāng)我們的子孫走進(jìn)汽車(chē)博物館的時(shí)候,他們會(huì)驚訝于21世紀(jì)初的先輩竟然會(huì)把自己在高速路上的安全交給自己的雙手和右腳——這對(duì)他們而言不亞于現(xiàn)在的我們看到有人還在用古時(shí)候的算盤(pán)和紙筆演算而非計(jì)算機(jī)。 ”美國(guó)作家胡迪·立普森在其著作《無(wú)人駕駛》中說(shuō)。
當(dāng)前,特斯拉、谷歌、百度等科技巨頭紛紛布局無(wú)人駕駛領(lǐng)域。早在2015年5月,國(guó)務(wù)院印發(fā)的《中國(guó)制造2025》就明確將無(wú)人駕駛作為汽車(chē)產(chǎn)業(yè)未來(lái)轉(zhuǎn)型升級(jí)的重要方向之一。今年1月,國(guó)家發(fā)改委在公布的《智能汽車(chē)創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略》(征求意見(jiàn)稿)中明確提出,到2020年智能汽車(chē)新車(chē)占比達(dá)到50%,到2025年新車(chē)基本實(shí)現(xiàn)智能化,到2035年我國(guó)率先建成智能汽車(chē)強(qiáng)國(guó)。
合肥“試跑”無(wú)人車(chē)
近日,在合肥市高新區(qū)的道路上,一輛頭頂多個(gè)傳感器、快速行駛的“智能先鋒”無(wú)人駕駛汽車(chē),吸引了眾多行人的目光。
“這輛在開(kāi)放道路測(cè)試的無(wú)人駕駛汽車(chē),正是由我們智能車(chē)輛技術(shù)中心研制,實(shí)測(cè)中在高速公路最高時(shí)速可達(dá)120公里,橫向控制誤差小于30厘米。 ”王智靈說(shuō),這輛無(wú)人駕駛汽車(chē)行駛過(guò)程中,坐在駕駛席上的測(cè)試人員未對(duì)汽車(chē)進(jìn)行任何操作,無(wú)人駕駛汽車(chē)像長(zhǎng)了眼睛一樣避讓行人、車(chē)輛,遇到紅燈自動(dòng)停止,綠燈亮?xí)r起步通過(guò),還能進(jìn)行變道超車(chē)。
十年磨一劍,一朝試鋒芒。為攻關(guān)無(wú)人駕駛技術(shù),早在10年前,中科院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院就集中院內(nèi)優(yōu)勢(shì)力量,成立了專(zhuān)門(mén)的地面無(wú)人研究平臺(tái)——智能車(chē)輛技術(shù)研究中心。該中心以無(wú)人駕駛汽車(chē)研究為中心,研究智能駕駛關(guān)鍵技術(shù),包括環(huán)境感知、智能決策、運(yùn)動(dòng)控制和主動(dòng)安全等,解決自主品牌汽車(chē)智能化、安全性等核心問(wèn)題。
今年3月底,在國(guó)家自然基金委組織的第三方監(jiān)控下,該中心研制的“智能先鋒”無(wú)人駕駛汽車(chē)正式拉開(kāi)為期1個(gè)月的開(kāi)放道路無(wú)人駕駛測(cè)試序幕。 “1個(gè)月累計(jì)測(cè)試86次,總測(cè)試?yán)锍?228公里。 ”王智靈透露,測(cè)試地點(diǎn)包括合肥市高新區(qū)及周邊道路,測(cè)試工況包括城區(qū)道路、快速道路、高橋道路、省道等各類(lèi)道路環(huán)境;主干道、支路、下穿隧道、橋梁道路、匝道、輔道、路口等各類(lèi)道路條件。測(cè)試時(shí)段和天氣包括白天、夜晚等各類(lèi)光照條件;晴天、多云、陰天、雨天等各類(lèi)天氣狀況。測(cè)試結(jié)果表明,被測(cè)無(wú)人車(chē)在全天候開(kāi)放式環(huán)境中,具有很好的自主能力。
6月22日,中科院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院牽頭完成的國(guó)家自然科學(xué)基金集成項(xiàng)目“視聽(tīng)覺(jué)認(rèn)知機(jī)理的無(wú)人駕駛車(chē)輛關(guān)鍵技術(shù)集成與綜合驗(yàn)證平臺(tái)”順利通過(guò)專(zhuān)家組驗(yàn)收,并被評(píng)為“優(yōu)秀”等級(jí)。“智能先鋒”無(wú)人駕駛汽車(chē)所進(jìn)行的系列測(cè)試,是該項(xiàng)目的重要內(nèi)容。王智靈說(shuō),測(cè)試過(guò)程中,第三方始終監(jiān)控車(chē)外道路場(chǎng)景和方向盤(pán)、剎車(chē)、油門(mén)等駕駛裝置及車(chē)內(nèi)駕駛行為。被測(cè)無(wú)人車(chē)不僅成功克服了包括夜間行駛、雨天行駛、施工車(chē)輛占道、隧道通行、匯入車(chē)流、出入匝道(輔道)、通過(guò)路口、超車(chē)換道等開(kāi)放式環(huán)境下的困難,并在整個(gè)測(cè)試過(guò)程中表現(xiàn)出很好的穩(wěn)定性和可靠性。測(cè)試過(guò)程中,被測(cè)無(wú)人車(chē)通過(guò)各類(lèi)路口1669次,按照紅綠燈交通規(guī)則安全通過(guò)路口1667次,成功率99.9%;累計(jì)人工干預(yù)里程1.84公里,人工干預(yù)里程占比0.15%。
“披荊斬棘”迎挑戰(zhàn)
“過(guò)去,無(wú)人駕駛汽車(chē)測(cè)試基本上都是在封閉環(huán)境中進(jìn)行,我們則是在開(kāi)放道路中進(jìn)行,實(shí)現(xiàn)多種天氣環(huán)境下的全天候測(cè)試,這是個(gè)很大進(jìn)步。 ”王智靈告訴記者,與國(guó)外相比,中國(guó)公眾對(duì)無(wú)人駕駛技術(shù)的接受程度更高,目前他們團(tuán)隊(duì)已經(jīng)攻克環(huán)境感知信息的認(rèn)知計(jì)算、自主駕駛車(chē)輛的決策控制、系統(tǒng)集成與工程優(yōu)化設(shè)計(jì)等3個(gè)技術(shù)難題,正在向?qū)嵱没较蛲七M(jìn)。
為推動(dòng)自動(dòng)駕駛技術(shù)發(fā)展,美國(guó)機(jī)動(dòng)車(chē)工程師協(xié)會(huì)(SAE)將汽車(chē)自動(dòng)化定義為6個(gè)等級(jí):無(wú)自動(dòng)駕駛(SAE0)、駕駛輔助(SAE1)、部分自動(dòng)駕駛(SAE2)、有條件自動(dòng)駕駛(SAE3)、高度自動(dòng)駕駛(SAE4)、完全自動(dòng)駕駛(SAE5)。 “我們技術(shù)瞄準(zhǔn)的是高度自動(dòng)駕駛(SAE4),目前已實(shí)現(xiàn)有條件自動(dòng)駕駛(SAE3)。 ”王智靈介紹,他們已與多家整車(chē)企業(yè)合作進(jìn)行應(yīng)用研究,研制成功基于廣汽傳祺GA5的自動(dòng)駕駛汽車(chē)、基于江淮IEV6S的電動(dòng)自動(dòng)駕駛汽車(chē)等企業(yè)無(wú)人車(chē)平臺(tái),并將無(wú)人車(chē)技術(shù)應(yīng)用到巡邏、安保、救援等多個(gè)機(jī)器人平臺(tái)。
無(wú)人駕駛汽車(chē)何時(shí)駛?cè)雽こ0傩占? “這恐怕還需要相當(dāng)長(zhǎng)的路要走。 ”王智靈坦言,實(shí)現(xiàn)高度自動(dòng)駕駛、完全自動(dòng)駕駛還有很多技術(shù)需要攻關(guān)。他舉例說(shuō),他們研發(fā)的“智能先鋒”無(wú)人駕駛汽車(chē)雖然取得了諸多突破,但還是屬于一定條件下行駛,不能進(jìn)入情況更復(fù)雜的鬧市區(qū);碰到亂穿行的行人和摩托車(chē),仍有些“手忙腳亂”,需要人工干預(yù);雪天行駛還需更多探索。
“當(dāng)前,無(wú)人車(chē)有效感知范圍在100米以?xún)?nèi),但一輛優(yōu)秀的無(wú)人車(chē)有效感知范圍應(yīng)達(dá)到150米到200米,所以提升無(wú)人車(chē)感知環(huán)境的有效性、穩(wěn)定性和決策控制的平穩(wěn)性、連續(xù)性,是未來(lái)算法提高的重點(diǎn)。 ”王智靈表示,未來(lái)無(wú)人車(chē)與有人車(chē)將會(huì)大量共存,無(wú)人車(chē)必須看得更遠(yuǎn)、認(rèn)得更準(zhǔn),具備更好的行為識(shí)別、行為預(yù)測(cè)和強(qiáng)化學(xué)習(xí)、自主學(xué)習(xí)能力,需要了解用戶(hù)的各種駕駛偏好。
“盡管許多無(wú)人駕駛技術(shù)來(lái)自西方,但中國(guó)正迎頭趕上,已擁有在科技巨頭支撐下的強(qiáng)大技術(shù)生態(tài)系統(tǒng)。 ”美國(guó)《福布斯》雜志6月1日的一篇文章認(rèn)為,盡管中國(guó)尚未在無(wú)人駕駛汽車(chē)技術(shù)研發(fā)領(lǐng)域走在最前面,但由于消費(fèi)者需求和接受度、技術(shù)領(lǐng)先、資金和人才、政府意志等原因,中國(guó)或?qū)⑹鞘澜缡讉€(gè)讓無(wú)人駕駛汽車(chē)成為主流的國(guó)度。