科技大學研制無人駕駛系統(tǒng)，紅旗HQ3長沙到武漢286公里試驗
2020-08-11
由科技大學自主研制的紅旗HQ3無人車，7月14日首次完成了從長沙到武漢286公里的高速全程無人駕駛試驗，創(chuàng)造了我國自主研制的無人駕駛汽車在復雜交通狀況下自主駕駛的新紀錄，標志著我國無人駕駛汽車在復雜環(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。
試驗過程
286公里只用了不到3個半小時
286公里路程的駕駛中，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。”他告訴記者，無人駕駛試驗是在白天完成的，7月14日上午9時多從京珠高速公路長沙楊梓沖收費站出發(fā)，286公里路程開了3小時22分鐘。“踩油門、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公里，此后怎么開、開多快都由它控制，車上人全部當乘客。”
遇復雜天氣情況它成功處置
“當天遭遇了復雜的天氣情況，部分路段有霧，在湖北咸寧還突遇了降雨。”戴斌說，無人車經受了實際的考驗，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)，實現(xiàn)了在正常匯入高速公路的密集車流中自主駕駛。”據悉，此次試驗中，無人車自主超車67次，成功超越其他行車道上車輛116輛，被其他車輛超越148次，實測全程自主駕駛平均時速87公里。
“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。“一般情況下，機器的反應速度可以達到40毫秒，而人類最快也要500毫秒。”
人工干預里程遠低于國際標準
戴斌說：“為了確保安全和不讓人奇怪，當天試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，這意味著科大的這項無人車技術研究已經達到國際先進水平。
背后故事
日專家曾拒絕我參與無人車共同研制
據賀漢根介紹，國外也進行過長距離無人駕駛試驗，其中一次是1995年由美國卡耐基梅隆大學進行的，那一次自主駕駛試驗只由智能系統(tǒng)控制方向，油門和剎車由人控制，也沒有超車試驗。相比之下，此次無人車駕駛試驗的難度更大、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。在研制起步初期，他參加了一次關于自主駕駛技術的國際研討會。會上，專家們建議多個國家聯(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，便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。
應用前景
和普通車的外形內飾幾乎一樣
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’，除此之外，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”——藏在后備廂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。”
正與一汽進行相關合作研發(fā)
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，科大“自主駕駛技術”創(chuàng)新團隊正與中國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。
4年前實車演示在國內外引起轟動
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，沒有任何困難可以難倒他們。在賀漢根教授帶領下，科大無人車研制不斷取得新進展：2001年研制成功時速達76公里的無人車;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公里;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10月，紅旗HQ3參加了在北京舉行的第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。“當時還有幾位外國專家直截了當地問我‘這輛無人車是不是真由中國自己研制的’，還有的專家用西方人慣用的幽默方式詢問‘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!”
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