286千米——我國自主研制 無人駕駛技術的新突破
國防科技大學自主研制的無人車已經完成了286千米無人駕駛實驗,達到世界先進水平。
實驗中,無人車自主超車67次,途遇復雜天氣,部分路段有霧,在咸寧還遭逢降雨。
一輛高速行駛的汽車上,“司機”不扶方向盤還不時扭頭跟車上其他人聊天,全然不看前方的路……當這樣一輛車從你身邊駛過,你肯定會大吃一驚,不敢相信自己眼睛。然而,這一幕在7月14日從長沙到武漢的高速公路上已經真實上演。
記者近日從國防科技大學獲悉,由國防科技大學自主研制的紅旗HQ3無人汽車,7月14日首次完成了從長沙到武漢286千米的高速全程無人駕駛實驗,創(chuàng)造了我國自主研制的無人車在復雜交通狀況下自主駕駛的新紀錄,標志著我國無人車在復雜環(huán)境識別、智能行為決策和控制等方面實現(xiàn)了新的技術突破,達到世界先進水平。
286千米中自主超車67次
在286千米的駕駛中,無人車一路遭遇了哪些狀況?它的“車技”如何?記者采訪了國防科大“自主駕駛技術”創(chuàng)新團隊的賀漢根、戴斌兩位教授。
談起此次“冒險”,戴斌興奮不已,“從長沙無人駕駛到達武漢,是我們承擔的國家自然科學基金重點項目合同的中期目標,我們提前實現(xiàn)了這一目標?!彼嬖V記者,無人駕駛實驗是在白天完成的,當天9時多從京珠高速公路長沙楊梓沖收費站出發(fā),286千米路程開了3小時22分鐘?!安扔烷T、剎車、轉向、變道和超車等,都是由計算機系統(tǒng)控制的。我們只是給系統(tǒng)設定了一個最高時速110千米,此后怎么開、開多快都由它控制,車上人全部當乘客?!?
“當天遭遇了復雜的天氣情況,部分路段有霧,在咸寧還突遇了降雨。”戴斌說,無人車確實經受起了實際的考驗,包括一些復雜的交通狀況和路段車道線不清等情況。“車子沒有GPS等導航設備,完全是利用自身的環(huán)境傳感器對道路標線的識別,進而依靠車載的智能行為決策和控制系統(tǒng),來實現(xiàn)正常匯入高速公路的密集車流中自主駕駛?!睋ぃ舜螌嶒炛?,無人車自主超車67次,成功超越其他行車道上的車輛116輛,被其他車輛超越148次,實測全程自主駕駛平均時速87千米。
永遠不會“追尾”的安全車
“遇到其他車子違規(guī),無人車能應對自如么?”面對記者的疑問,戴斌教授表示,試驗中確實出現(xiàn)過這種情況,“出現(xiàn)過幾次車輛強行超車導致車距過近的,大部分都由無人駕駛系統(tǒng)成功處理了。”無人車具有主動安全的能力,也就是說,如果和前車距離過近,會立刻指揮松油門、啟動剎車達到有效減速?!耙话闱闆r下,機器的反應速度可以達到40毫秒,而人類最快也要500毫秒?!?
戴斌說:“但為了確保安全和不讓人奇怪,當天實驗過程中駕駛位置上還是由我們課題組的孫振平老師擔當‘監(jiān)督員’。”根據試驗當天的數(shù)據統(tǒng)計,由于復雜的路況和交通狀況,整個駕駛過程人工干預了10次,其中傳感器誤報3次,人工干預距離約180米;途中遇到修路4次,人工干預約510米;其他車輛違規(guī)行駛帶來安全危險1次(被大客車超近距離搶道),人工干預至危險解除約150米;進入巴陵休息區(qū)和羊樓司收費站時,人工干預約1300米。“總的來說,人工干預里程占這次自主駕駛總里程不到百分之一?!?
據悉,國際上無人車領域一般將人工干預所占比例3%以內的認定為全程無人駕駛,這意味著國防科大的這項無人車技術研究已經達到國際先進水平。
曾被拒絕參加國際無人車共同研制
據賀漢根介紹,國外也進行過長距離無人駕駛試驗,一次是1995年美國卡耐基梅隆大學,那一次自主駕駛只控制方向,油門和剎車由人控制,也沒有超車實驗。相比之下,此次無人車駕駛實驗的難度更大、技術含量更高。他表示,此次試驗的無人車是針對國產紅旗HQ3專門研發(fā)的無人駕駛系統(tǒng),能根據復雜路況作出合理決策,實現(xiàn)方向和速度的完全自主控制。
賀漢根表示,我國無人車的起步較晚,20世紀90年代中期,他參加了一次關于自主駕駛技術的國際研討會,與會專家建議多個國家聯(lián)合起來共同研制新型無人車,他意識到這是推動國內自主駕駛技術發(fā)展的好機會,詢問組委會中國能否加入,可日本專家以中國沒有無人車為由拒絕中國參加。會后,他暗暗下決心,一定要研制出中國的無人車。
從無到有的自主研制過程是艱難的,但對持之以恒的有心人來說,沒有任何困難不可以解決。從20世紀80年代末開始,在賀漢根教授帶領下,2001年研制成功時速達76千米的無人車,2003年研制成功我國首臺高速無人駕駛轎車,最高時速可達170千米;2006年研制的新一代無人駕駛紅旗HQ3,則在可靠性和小型化方面取得突破。
2007年,紅旗HQ3參加了第14屆國際智能交通大會,會上進行了實車演示,在國內外引起轟動?!爱敃r還有幾位外國專家直截了當?shù)貑栁疫@輛無人車是不是真的中國自己研制的?還有的專家用西方人慣用的幽默詢問車子引擎蓋里面是不是藏了3個小人,一個管油門、一個管剎車、一個管方向?”戴斌教授笑著回憶,“我對他們的回答是整個無人駕駛系統(tǒng)是我們完全自主研制的,就算真的有3個小人,那也是3個中國制造的機器人!”
無人車的技術發(fā)展會使駕駛更安全
記者仔細觀察無人車,想找出跟普通汽車的不同,只見除了車窗內側兩邊的上方各多了一個攝像頭外,看不出任何區(qū)別。“這兩個攝像頭就是自主駕駛系統(tǒng)的“眼睛”,除此而外,這車就跟普通車外形、內飾一模一樣,也具備人工駕駛的所有功能。平時也可以當普通車乘坐、駕駛。”在戴斌教授的指點下,記者才找到了無人車的“大腦”——藏在后備箱里的一個不大的控制機箱,“我們就是通過這個機箱里的計算機設備輸入指令、設定最高時速等駕駛參數(shù)的?!?
據悉,無人駕駛技術的發(fā)展,在目前階段主要目的還不是制造出一輛無人車來上路行駛,而是希望通過相關技術的研發(fā)和應用,幫助司機減輕勞動強度、提高車輛的自主安全性,例如主動安全系統(tǒng)的防追尾、防跑偏、自動泊車等都需要無人駕駛技術的支撐。很多國家的地面無人車研制都取得了長足進展,一些國際知名品牌的高端轎車正逐步配備主動安全相關的系統(tǒng)。目前,該團隊正與第一汽車集團公司進行相關領域的合作研究和產品開發(fā),可以預期,隨著無人駕駛技術的研究成果轉化,有人駕駛的車輛會越來越安全。