日前,北京、杭州、長沙等地陸續(xù)出臺自動駕駛車輛道路測試管理實(shí)施細(xì)則,意味著無人駕駛汽車可以正式進(jìn)行道路測試。無人駕駛汽車,有哪些神奇的功能?
在沒有駕駛員操作的情況下,合肥科學(xué)島研制的無人駕駛汽車能看清紅綠燈、可以變道超車,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4萬公里……最近,中科院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院牽頭完成的國家自然科學(xué)基金集成項(xiàng)目“視聽覺認(rèn)知機(jī)理的無人駕駛車輛關(guān)鍵技術(shù)集成與綜合驗(yàn)證平臺”通過專家組驗(yàn)收,“安徽造”無人駕駛汽車向著實(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,無人駕駛汽車不時亮相,展示著人們對未來智慧出行的期待和想象。隨著科技的日益發(fā)展,科幻片中的無人駕駛汽車正逐步成為現(xiàn)實(shí),世界很多國家汽車廠商都將研發(fā)無人駕駛汽車作為未來方向。在安徽,江淮、奇瑞等汽車公司均已推出無人駕駛汽車,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)大會上,江淮、奇瑞的無人駕駛汽車悉數(shù)亮相。其中,江淮公司的無人駕駛汽車已在合肥市高新區(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已實(shí)現(xiàn)手機(jī)召喚、自主泊車、主動變道、主動避障、紅綠燈通行、自主巡航等功能。
什么是無人駕駛汽車?中科院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院應(yīng)用所智能車輛技術(shù)研究中心常務(wù)副主任王智靈介紹,無人駕駛汽車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,無人駕駛汽車實(shí)際上就是一個高速移動的機(jī)器人,它能對車輛行駛?cè)蝿?wù)進(jìn)行指導(dǎo)與決策,并且可以讓車輛安全行駛。簡單地說,無人駕駛汽車必須具備“火眼金睛”,不僅能夠識別紅綠燈、行人、障礙物等,還要能夠感知周圍環(huán)境,具備自動駕駛、自動變速、自動剎車、自動監(jiān)視周圍環(huán)境、自動變道、自動轉(zhuǎn)向、自動信號提醒、網(wǎng)聯(lián)式自動駕駛輔助等強(qiáng)大功能。
“20年內(nèi),買無人駕駛汽車會和過去買馬那么平常。 ”特斯拉公司CEO埃隆·馬斯克曾預(yù)言。 “未來,當(dāng)我們的子孫走進(jìn)汽車博物館的時候,他們會驚訝于21世紀(jì)初的先輩竟然會把自己在高速路上的安全交給自己的雙手和右腳——這對他們而言不亞于現(xiàn)在的我們看到有人還在用古時候的算盤和紙筆演算而非計(jì)算機(jī)。 ”美國作家胡迪·立普森在其著作《無人駕駛》中說。
當(dāng)前,特斯拉、谷歌、百度等科技巨頭紛紛布局無人駕駛領(lǐng)域。早在2015年5月,國務(wù)院印發(fā)的《中國制造2025》就明確將無人駕駛作為汽車產(chǎn)業(yè)未來轉(zhuǎn)型升級的重要方向之一。今年1月,國家發(fā)改委在公布的《智能汽車創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略》(征求意見稿)中明確提出,到2020年智能汽車新車占比達(dá)到50%,到2025年新車基本實(shí)現(xiàn)智能化,到2035年我國率先建成智能汽車強(qiáng)國。
合肥“試跑”無人車
近日,在合肥市高新區(qū)的道路上,一輛頭頂多個傳感器、快速行駛的“智能先鋒”無人駕駛汽車,吸引了眾多行人的目光。
“這輛在開放道路測試的無人駕駛汽車,正是由我們智能車輛技術(shù)中心研制,實(shí)測中在高速公路最高時速可達(dá)120公里,橫向控制誤差小于30厘米。 ”王智靈說,這輛無人駕駛汽車行駛過程中,坐在駕駛席上的測試人員未對汽車進(jìn)行任何操作,無人駕駛汽車像長了眼睛一樣避讓行人、車輛,遇到紅燈自動停止,綠燈亮?xí)r起步通過,還能進(jìn)行變道超車。
十年磨一劍,一朝試鋒芒。為攻關(guān)無人駕駛技術(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)勢力量,成立了專門的地面無人研究平臺——智能車輛技術(shù)研究中心。該中心以無人駕駛汽車研究為中心,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)動控制和主動安全等,解決自主品牌汽車智能化、安全性等核心問題。
今年3月底,在國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”無人駕駛汽車正式拉開為期1個月的開放道路無人駕駛測試序幕。 “1個月累計(jì)測試86次,總測試?yán)锍?228公里。 ”王智靈透露,測試地點(diǎn)包括合肥市高新區(qū)及周邊道路,測試工況包括城區(qū)道路、快速道路、高橋道路、省道等各類道路環(huán)境;主干道、支路、下穿隧道、橋梁道路、匝道、輔道、路口等各類道路條件。測試時段和天氣包括白天、夜晚等各類光照條件;晴天、多云、陰天、雨天等各類天氣狀況。測試結(jié)果表明,被測無人車在全天候開放式環(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家自然科學(xué)基金集成項(xiàng)目“視聽覺認(rèn)知機(jī)理的無人駕駛車輛關(guān)鍵技術(shù)集成與綜合驗(yàn)證平臺”順利通過專家組驗(yàn)收,并被評為“優(yōu)秀”等級。“智能先鋒”無人駕駛汽車所進(jìn)行的系列測試,是該項(xiàng)目的重要內(nèi)容。王智靈說,測試過程中,第三方始終監(jiān)控車外道路場景和方向盤、剎車、油門等駕駛裝置及車內(nèi)駕駛行為。被測無人車不僅成功克服了包括夜間行駛、雨天行駛、施工車輛占道、隧道通行、匯入車流、出入匝道(輔道)、通過路口、超車換道等開放式環(huán)境下的困難,并在整個測試過程中表現(xiàn)出很好的穩(wěn)定性和可靠性。測試過程中,被測無人車通過各類路口1669次,按照紅綠燈交通規(guī)則安全通過路口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)
“過去,無人駕駛汽車測試基本上都是在封閉環(huán)境中進(jìn)行,我們則是在開放道路中進(jìn)行,實(shí)現(xiàn)多種天氣環(huán)境下的全天候測試,這是個很大進(jìn)步。 ”王智靈告訴記者,與國外相比,中國公眾對無人駕駛技術(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、自主駕駛車輛的決策控制、系統(tǒng)集成與工程優(yōu)化設(shè)計(jì)等3個技術(shù)難題,正在向?qū)嵱没较蛲七M(jìn)。
為推動自動駕駛技術(shù)發(fā)展,美國機(jī)動車工程師協(xié)會(SAE)將汽車自動化定義為6個等級:無自動駕駛(SAE0)、駕駛輔助(SAE1)、部分自動駕駛(SAE2)、有條件自動駕駛(SAE3)、高度自動駕駛(SAE4)、完全自動駕駛(SAE5)。 “我們技術(shù)瞄準(zhǔn)的是高度自動駕駛(SAE4),目前已實(shí)現(xiàn)有條件自動駕駛(SAE3)。 ”王智靈介紹,他們已與多家整車企業(yè)合作進(jìn)行應(yīng)用研究,研制成功基于廣汽傳祺GA5的自動駕駛汽車、基于江淮IEV6S的電動自動駕駛汽車等企業(yè)無人車平臺,并將無人車技術(shù)應(yīng)用到巡邏、安保、救援等多個機(jī)器人平臺。
無人駕駛汽車何時駛?cè)雽こ0傩占? “這恐怕還需要相當(dāng)長的路要走。 ”王智靈坦言,實(shí)現(xiàn)高度自動駕駛、完全自動駕駛還有很多技術(shù)需要攻關(guān)。他舉例說,他們研發(fā)的“智能先鋒”無人駕駛汽車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,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,無人車有效感知范圍在100米以內(nèi),但一輛優(yōu)秀的無人車有效感知范圍應(yīng)達(dá)到150米到200米,所以提升無人車感知環(huán)境的有效性、穩(wěn)定性和決策控制的平穩(wěn)性、連續(xù)性,是未來算法提高的重點(diǎn)。 ”王智靈表示,未來無人車與有人車將會大量共存,無人車必須看得更遠(yuǎn)、認(rèn)得更準(zhǔn),具備更好的行為識別、行為預(yù)測和強(qiáng)化學(xué)習(xí)、自主學(xué)習(xí)能力,需要了解用戶的各種駕駛偏好。
“盡管許多無人駕駛技術(shù)來自西方,但中國正迎頭趕上,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《福布斯》雜志6月1日的一篇文章認(rèn)為,盡管中國尚未在無人駕駛汽車技術(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,中國或?qū)⑹鞘澜缡讉€讓無人駕駛汽車成為主流的國度。