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科技大學(xué)研制無(wú)人駕駛系統(tǒng)，紅旗HQ3長(zhǎng)沙到武漢286公里試驗(yàn)
2020-08-11
由科技大學(xué)自主研制的紅旗HQ3無(wú)人車(chē)，7月14日首次完成了從長(zhǎng)沙到武漢286公里的高速全程無(wú)人駕駛試驗(yàn)，創(chuàng)造了我國(guó)自主研制的無(wú)人駕駛汽車(chē)在復(fù)雜交通狀況下自主駕駛的新紀(jì)錄，標(biāo)志著我國(guó)無(wú)人駕駛汽車(chē)在復(fù)雜環(huán)境識(shí)別、智能行為決策和控制等方面實(shí)現(xiàn)了新的技術(shù)突破，達(dá)到世界先進(jìn)水平。
試驗(yàn)過(guò)程
286公里只用了不到3個(gè)半小時(shí)
286公里路程的駕駛中，無(wú)人車(chē)一路遭遇了哪些狀況?它的“車(chē)技”如何?記者采訪了科大“自主駕駛技術(shù)”創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)的賀漢根、戴斌兩位教授。
談起此次“冒險(xiǎn)”，戴斌興奮不已：“從長(zhǎng)沙無(wú)人駕駛到達(dá)武漢，是我們承擔(dān)的國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目合同的中期目標(biāo)，我們提前實(shí)現(xiàn)了這一目標(biāo)。”他告訴記者，無(wú)人駕駛試驗(yàn)是在白天完成的，7月14日上午9時(shí)多從京珠高速公路長(zhǎng)沙楊梓沖收費(fèi)站出發(fā)，286公里路程開(kāi)了3小時(shí)22分鐘。“踩油門(mén)、剎車(chē)、轉(zhuǎn)向、變道和超車(chē)等，都是由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)控制的。我們只是給系統(tǒng)設(shè)定了一個(gè)最高時(shí)速110公里，此后怎么開(kāi)、開(kāi)多快都由它控制，車(chē)上人全部當(dāng)乘客。”
遇復(fù)雜天氣情況它成功處置
“當(dāng)天遭遇了復(fù)雜的天氣情況，部分路段有霧，在湖北咸寧還突遇了降雨。”戴斌說(shuō)，無(wú)人車(chē)經(jīng)受了實(shí)際的考驗(yàn)，包括一些復(fù)雜的交通狀況和路段車(chē)道線不清等情況。“車(chē)子沒(méi)有GPS等導(dǎo)航設(shè)備，完全是利用自身的環(huán)境傳感器對(duì)道路標(biāo)線的識(shí)別，進(jìn)而依靠車(chē)載的智能行為決策和控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了在正常匯入高速公路的密集車(chē)流中自主駕駛。”據(jù)悉，此次試驗(yàn)中，無(wú)人車(chē)自主超車(chē)67次，成功超越其他行車(chē)道上車(chē)輛116輛，被其他車(chē)輛超越148次，實(shí)測(cè)全程自主駕駛平均時(shí)速87公里。
“遇到其他車(chē)子違規(guī)，無(wú)人車(chē)能應(yīng)對(duì)自如么?”面對(duì)記者的疑問(wèn)，戴斌教授表示，試驗(yàn)中確實(shí)出現(xiàn)過(guò)這種情況，“出現(xiàn)過(guò)幾次車(chē)輛強(qiáng)行超車(chē)導(dǎo)致車(chē)距過(guò)近的，大部分都由無(wú)人駕駛系統(tǒng)成功處理了。”無(wú)人車(chē)具有主動(dòng)安全的能力，也就是說(shuō)，如果和前車(chē)距離過(guò)近，會(huì)立刻指揮松油門(mén)、啟動(dòng)剎車(chē)達(dá)到有效減速。“一般情況下，機(jī)器的反應(yīng)速度可以達(dá)到40毫秒，而人類(lèi)最快也要500毫秒。”
人工干預(yù)里程遠(yuǎn)低于國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)
戴斌說(shuō)：“為了確保安全和不讓人奇怪，當(dāng)天試驗(yàn)過(guò)程中駕駛位置上還是由我們課題組的孫振平老師擔(dān)當(dāng)‘監(jiān)督員’。”根據(jù)試驗(yàn)當(dāng)天的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，由于復(fù)雜的路況和交通狀況，整個(gè)駕駛過(guò)程人工干預(yù)了10次 ，其中傳感器誤報(bào)3次，人工干預(yù)距離約180米;途中遇到修路4次，人工干預(yù)約510米;其他車(chē)輛違規(guī)行駛帶來(lái)安全危險(xiǎn)1次(被大客車(chē)超近距離搶道)，人工干預(yù)至危險(xiǎn)解除約150米;進(jìn)入巴陵休息區(qū)和羊樓司收費(fèi)站時(shí)，人工干預(yù)約1300米。“總的來(lái)說(shuō)，人工干預(yù)里程占這次自主駕駛總里程不到百分之一。”
據(jù)悉，國(guó)際上一般將人工干預(yù)所占比例3%以內(nèi)的認(rèn)定為全程無(wú)人駕駛，這意味著科大的這項(xiàng)無(wú)人車(chē)技術(shù)研究已經(jīng)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。
背后故事
日專家曾拒絕我參與無(wú)人車(chē)共同研制
據(jù)賀漢根介紹，國(guó)外也進(jìn)行過(guò)長(zhǎng)距離無(wú)人駕駛試驗(yàn)，其中一次是1995年由美國(guó)卡耐基梅隆大學(xué)進(jìn)行的，那一次自主駕駛試驗(yàn)只由智能系統(tǒng)控制方向，油門(mén)和剎車(chē)由人控制，也沒(méi)有超車(chē)試驗(yàn)。相比之下，此次無(wú)人車(chē)駕駛試驗(yàn)的難度更大、技術(shù)含量更高。他表示，此次試驗(yàn)的無(wú)人車(chē)是針對(duì)國(guó)產(chǎn)紅旗HQ3專門(mén)研發(fā)的無(wú)人駕駛系統(tǒng)，能根據(jù)復(fù)雜路況作出合理決策，實(shí)現(xiàn)方向和速度的完全自主控制。
賀漢根表示，我國(guó)無(wú)人車(chē)的起步較晚。在研制起步初期，他參加了一次關(guān)于自主駕駛技術(shù)的國(guó)際研討會(huì)。會(huì)上，專家們建議多個(gè)國(guó)家聯(lián)合起來(lái)共同研制新型無(wú)人車(chē)。他意識(shí)到這是推動(dòng)國(guó)內(nèi)自主駕駛技術(shù)發(fā)展的好機(jī)會(huì)，便詢問(wèn)組委會(huì)中國(guó)能否加入，可日本專家以中國(guó)沒(méi)有無(wú)人車(chē)為由拒絕中國(guó)參加。會(huì)后，他暗暗下決心，一定要研制出中國(guó)的無(wú)人車(chē)。
應(yīng)用前景
和普通車(chē)的外形內(nèi)飾幾乎一樣
記者仔細(xì)觀察無(wú)人車(chē)，想找出跟普通汽車(chē)的不同，只見(jiàn)除了車(chē)窗內(nèi)側(cè)兩邊的上方各多了一個(gè)攝像頭外，看不出任何區(qū)別。“這兩個(gè)攝像頭就是自主駕駛系統(tǒng)的‘眼睛’，除此之外，這車(chē)就跟普通車(chē)外形、內(nèi)飾一模一樣，也具備人工駕駛的所有功能，平時(shí)也可以當(dāng)普通車(chē)乘坐、駕駛。”
在戴斌教授的指點(diǎn)下，記者才找到了無(wú)人車(chē)的“大腦”——藏在后備廂里的一個(gè)不大的控制機(jī)箱，“我們就是通過(guò)這個(gè)機(jī)箱里的計(jì)算機(jī)設(shè)備，輸入指令，設(shè)定最高時(shí)速等駕駛參數(shù)。”
正與一汽進(jìn)行相關(guān)合作研發(fā)
據(jù)悉，無(wú)人駕駛技術(shù)的發(fā)展，在目前階段主要目的還不是制造出一輛無(wú)人車(chē)來(lái)上路行駛，而是希望通過(guò)相關(guān)技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用，幫助司機(jī)減輕勞動(dòng)強(qiáng)度、提高車(chē)輛的自主安全性，例如主動(dòng)安全系統(tǒng)的防追尾、防跑偏、自動(dòng)泊車(chē)等都需要無(wú)人駕駛技術(shù)的支撐。很多國(guó)家的地面無(wú)人車(chē)研制都取得了長(zhǎng)足進(jìn)展，一些國(guó)際知名品牌的高端轎車(chē)正逐步配備主動(dòng)安全相關(guān)的系統(tǒng)。
目前，科大“自主駕駛技術(shù)”創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)正與中國(guó)第一汽車(chē)集團(tuán)公司進(jìn)行相關(guān)領(lǐng)域的合作研究和產(chǎn)品開(kāi)發(fā)?？梢灶A(yù)期，隨著無(wú)人駕駛技術(shù)的研究成果轉(zhuǎn)化，有人駕駛的車(chē)輛會(huì)越來(lái)越安全。
4年前實(shí)車(chē)演示在國(guó)內(nèi)外引起轟動(dòng)
從無(wú)到有的自主研制過(guò)程是艱難的，但對(duì)持之以恒的有心人來(lái)說(shuō)，沒(méi)有任何困難可以難倒他們。在賀漢根教授帶領(lǐng)下，科大無(wú)人車(chē)研制不斷取得新進(jìn)展：2001年研制成功時(shí)速達(dá)76公里的無(wú)人車(chē);2003年研制成功我國(guó)首臺(tái)高速無(wú)人駕駛轎車(chē)，最高時(shí)速可達(dá)170公里;2006年研制的新一代無(wú)人駕駛紅旗HQ3，則在可靠性和小型化方面取得突破。
2007年10月，紅旗HQ3參加了在北京舉行的第14屆國(guó)際智能交通大會(huì)，會(huì)上進(jìn)行了實(shí)車(chē)演示，在國(guó)內(nèi)外引起轟動(dòng)。“當(dāng)時(shí)還有幾位外國(guó)專家直截了當(dāng)?shù)貑?wèn)我‘這輛無(wú)人車(chē)是不是真由中國(guó)自己研制的’，還有的專家用西方人慣用的幽默方式詢問(wèn)‘車(chē)子引擎蓋里面是不是藏了3個(gè)小人，一個(gè)管油門(mén)、一個(gè)管剎車(chē)、一個(gè)管方向’。”戴斌笑著回憶，“我對(duì)他們的回答是：整個(gè)無(wú)人駕駛系統(tǒng)是我們完全自主研制的，就算真的有3個(gè)小人，那也是3個(gè)中國(guó)制造的機(jī)器人!”
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