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郑南宁:无人车技术终将为人类社会提供便利

2014-12-05   中国工程院   阅读量:587

来源:中国科学报 记者:彭科峰 时间:2014-11-20

 

    11月15日上午,江苏常熟昆承湖畔。裁判员一声令下,来自中部某高校的无人驾驶车马上蹿了出去。平稳的驾驶,流畅的转向,让周边围观的群众惊呼不已。

 

    这是2014“中国智能车未来挑战赛”的比赛现场。来自11个研究机构、大学的22辆无人驾驶车辆,在昆承湖畔的综合道路和常熟市的城区道路,进行各种项目的比拼。

 

    经过多年的比赛,在国家自然科学基金委(以下简称基金委)的组织下,参赛车队切磋、交流、磨合,让中国的无人驾驶技术有了长足的进步。

 

    无人驾驶车辆走入中国百姓生活,已经不再遥不可及。

 

    进步显而易见

 

    智能车比赛,或者说无人驾驶车比赛,并非第一次举办。

 

    2008年,基金委启动重大研究计划“视听觉信息的认知计算”,而研制具有自然环境感知与智能行为决策能力的无人驾驶车辆验证平台,就是该计划的总体目标之一。

 

    2009年,“中国智能车未来挑战赛”正式创办。当年,在陕西举办了第一次全国性比赛后,又相继在内蒙古、江苏等地举行,到今年,已是第六届比赛。

 

    中国工程院院士、计划指导专家组组长郑南宁向《中国科学报》记者表示,首次比赛时,国内外只有7辆车参加,其中4辆参赛车,其他3辆只是进行了现场展示。如今,参赛车数量已经增至22辆,“从这一点能看出比赛的关注度越来越高,无人驾驶技术的进步越来越大”。

 

    不过,如果和国外同类比赛相比,中国参赛车辆的数量还是少了一些。以美国为例,最多时比赛车辆超过150辆。

 

    郑南宁回忆,在第一次比赛时,无人车的速度还很慢,工作人员可以快步跟随无人车前进,到了第二届比赛,则需要小跑才能跟上无人车。此后,无人车的速度越来越快,如今即便是专业的跑步选手,也不可能再追得上飞驰的无人车。

 

    “以前,我们的无人车都是‘大块头’,雷达、传感器等设备都是安装在车顶;如今,很多传感器已缩小,设置在无人车体内,这也是很大的进步。”中国工程院院士李德毅说。

 

    本次比赛号称历年来难度最高的一次,在综合道路的测试中,包括高架桥路段、校园环境、设计匝道及辅路进出、交叉路口通行等诸多场景,但半数车队仍然顺利通过。

 

    受到多国重视

 

    中国的无人车研究,其实由来已久。

 

    早在上世纪80年代,军队系统的几所高校,就已经开始无人车相关技术的研发。和国外无人车相比,中国科学家的脚步并不慢。

 

    2012年,来自军事交通学院的无人车,就完成了从京津高速台湖收费站,到天津东丽收费站的高速行驶,均速达到79公里每小时,最高速度105公里每小时。这充分体现中国无人车技术的先进性。

 

    “很多时候,我们往往陷入‘国外的月亮比较圆’的迷思。比如,大家都觉得谷歌的无人车很好,其实它主要依靠谷歌街景提供的地理环境和电子地图为导航,我们的技术路线不一样,着重于通过车载传感系统感知道路环境。”李德毅说。

 

    赛事组委会曾试图邀请谷歌无人车前来中国比赛,但因为经费、审批等原因未能成行。去年,组委会还邀请了韩国某大学的无人车前来中国,但对方不愿意参加比赛,只是进行了展示性表演。

 

    “原来韩国并没有无人车比赛,去年韩国的车队回国后才在本国组织了类似的比赛。”郑南宁指出,这充分表明无人车在各地都受到重视。

 

    在汽车界,无人驾驶技术也热度不减。宝马、丰田等都在进行相关技术研发,宝马甚至在上海专门成立一个研究院,用于研发无人车技术。

 

    “我的一个学生,就被宝马‘挖走’,在他们那工作。”参赛车队代表、同济大学教授陈启军说。

 

    目前,国内一汽集团、上汽集团等一些厂商,也在开展无人车技术的研发。参加本次比赛的车队中,有半数与企业达成合作。

 

    终将改变人类生活

 

    16日,在复杂的城区道路,对无人车的考验进一步升级。施工绕行、侧方临时停车、多辆有人车干扰,但一些无人车辆仍然顺利通过真实环境的考核。

 

    那么,无人车已经可以上路运行了吗?

 

    目前,美国已经对谷歌无人车颁发了上路牌照。但在中国,要给无人车上牌照却遥遥无期。无人车有着自己的“眼睛”——感知系统、“大脑”——决策系统和“神经”——控制系统。感知系统负责感知周围的路面环境;控制系统负责控制刹车、油门及方向等;决策系统通过复杂的计算机设备及配套软件选择驾驶路线。

 

    “真实的道路环境比测试复杂得多,无人车要想上路,要考虑的因素还有很多。”郑南宁指出,无人车的传感器在极端天气要想正常应用,仍然有待改进。此外,还需要智能交通系统的配合。更重要的是,无人车的“驾驶脑”应该学会计算和适应各种复杂环境,“人脑对自然场景的理解有着计算机不可比拟的功能,人开车的各种行为能不能被计算?能不能用计算机的模式来模拟?这会是一个长期的研究过程”。

 

    但在专家们看来,无人车技术终将为人类社会提供便利。

 

    目前,一些基于无人车的技术已经应用在汽车工业中。比如,雷达测距功能,可能测出前后车辆的车距;智能防撞技术,也可以实现紧急刹车;车道线智能识别技术,可以纠正货车偏离车道的情况。

 

    “未来无人车的模式会有很多种,价格也会不同。比如十几万的车,销售会告诉你尽量避免暴雨天出行,而几十万的无人车则具备极端天气行驶的功能。”郑南宁表示,无人车要想真正商用,还需要汽车厂商的协同研发。

 

    “国外的汽车企业在无人驾驶领域投入大量资金、人力。但国内汽车企业仍处于技术引进、模仿阶段,对无人车研发的热情远低于国外。”郑南宁说。

 

    但不管如何,成熟之后的无人车技术,终将会改变人们的生活。郑南宁认为,无人车并非否定司机的作用,“可以双模式切换,遇到复杂路况,或者人们需要享受驾驶乐趣的时候,就可以随时接管”。

郑南宁
中国工程院院士
模式识别与智能系统专家