无人驾驶 “智”赢未来

本报记者 桂运安

日前，北京、杭州、长沙等地陆续出台自动驾驶车辆道路测试管理实施细则，意味着无人驾驶汽车可以正式进行道路测试。无人驾驶汽车，有哪些神奇的功能？

在没有驾驶员操作的情况下，合肥科学岛研制的无人驾驶汽车能看清红绿灯、可以变道超车，甚至在隧道里都能精准导航，累计完成自主行驶超过4万公里……最近，中科院合肥物质科学研究院牵头完成的国家自然科学基金集成项目“视听觉认知机理的无人驾驶车辆关键技术集成与综合验证平台”通过专家组验收，“安徽造”无人驾驶汽车向着实用化迈出重要一步。

“火眼金睛”更智慧

在《霹雳游侠》《蝙蝠侠》等科幻电影中，无人驾驶汽车不时亮相，展示着人们对未来智慧出行的期待和想象。随着科技的日益发展，科幻片中的无人驾驶汽车正逐步成为现实，世界很多国家汽车厂商都将研发无人驾驶汽车作为未来方向。在安徽，江淮、奇瑞等汽车公司均已推出无人驾驶汽车，中科院合肥物质科学研究院也牵头完成了相关重要国家项目。

在今年5月在合肥举行的首届世界制造业大会上，江淮、奇瑞的无人驾驶汽车悉数亮相。其中，江淮公司的无人驾驶汽车已在合肥市高新区、江淮技术中心园区等地进行大量测试，具备在真实交通道路及园区道路等复杂交通状况下自主行驶的能力。奇瑞公司的第三代智能汽车已实现手机召唤、自主泊车、主动变道、主动避障、红绿灯通行、自主巡航等功能。

什么是无人驾驶汽车？中科院合肥物质科学研究院应用所智能车辆技术研究中心常务副主任王智灵介绍，无人驾驶汽车顾名思义就是不需要驾驶员操作就能自主安全行驶的汽车，无人驾驶汽车实际上就是一个高速移动的机器人，它能对车辆行驶任务进行指导与决策，并且可以让车辆安全行驶。简单地说，无人驾驶汽车必须具备“火眼金睛”，不仅能够识别红绿灯、行人、障碍物等，还要能够感知周围环境，具备自动驾驶、自动变速、自动刹车、自动监视周围环境、自动变道、自动转向、自动信号提醒、网联式自动驾驶辅助等强大功能。

“20年内，买无人驾驶汽车会和过去买马那么平常。 ”特斯拉公司CEO埃隆·马斯克曾预言。 “未来，当我们的子孙走进汽车博物馆的时候，他们会惊讶于21世纪初的先辈竟然会把自己在高速路上的安全交给自己的双手和右脚——这对他们而言不亚于现在的我们看到有人还在用古时候的算盘和纸笔演算而非计算机。 ”美国作家胡迪·立普森在其著作《无人驾驶》中说。

当前，特斯拉、谷歌、百度等科技巨头纷纷布局无人驾驶领域。早在2015年5月，国务院印发的《中国制造2025》就明确将无人驾驶作为汽车产业未来转型升级的重要方向之一。今年1月，国家发改委在公布的《智能汽车创新发展战略》（征求意见稿）中明确提出，到2020年智能汽车新车占比达到50%，到2025年新车基本实现智能化，到2035年我国率先建成智能汽车强国。

合肥“试跑”无人车

近日，在合肥市高新区的道路上，一辆头顶多个传感器、快速行驶的“智能先锋”无人驾驶汽车，吸引了众多行人的目光。

“这辆在开放道路测试的无人驾驶汽车，正是由我们智能车辆技术中心研制，实测中在高速公路最高时速可达120公里，横向控制误差小于30厘米。 ”王智灵说，这辆无人驾驶汽车行驶过程中，坐在驾驶席上的测试人员未对汽车进行任何操作，无人驾驶汽车像长了眼睛一样避让行人、车辆，遇到红灯自动停止，绿灯亮时起步通过，还能进行变道超车。

十年磨一剑，一朝试锋芒。为攻关无人驾驶技术，早在10年前，中科院合肥物质科学研究院就集中院内优势力量，成立了专门的地面无人研究平台——智能车辆技术研究中心。该中心以无人驾驶汽车研究为中心，研究智能驾驶关键技术，包括环境感知、智能决策、运动控制和主动安全等，解决自主品牌汽车智能化、安全性等核心问题。

今年3月底，在国家自然基金委组织的第三方监控下，该中心研制的“智能先锋”无人驾驶汽车正式拉开为期1个月的开放道路无人驾驶测试序幕。 “1个月累计测试86次，总测试里程1228公里。 ”王智灵透露，测试地点包括合肥市高新区及周边道路，测试工况包括城区道路、快速道路、高桥道路、省道等各类道路环境；主干道、支路、下穿隧道、桥梁道路、匝道、辅道、路口等各类道路条件。测试时段和天气包括白天、夜晚等各类光照条件；晴天、多云、阴天、雨天等各类天气状况。测试结果表明，被测无人车在全天候开放式环境中，具有很好的自主能力。

6月22日，中科院合肥物质科学研究院牵头完成的国家自然科学基金集成项目“视听觉认知机理的无人驾驶车辆关键技术集成与综合验证平台”顺利通过专家组验收，并被评为“优秀”等级。“智能先锋”无人驾驶汽车所进行的系列测试，是该项目的重要内容。王智灵说，测试过程中，第三方始终监控车外道路场景和方向盘、刹车、油门等驾驶装置及车内驾驶行为。被测无人车不仅成功克服了包括夜间行驶、雨天行驶、施工车辆占道、隧道通行、汇入车流、出入匝道（辅道）、通过路口、超车换道等开放式环境下的困难，并在整个测试过程中表现出很好的稳定性和可靠性。测试过程中，被测无人车通过各类路口1669次，按照红绿灯交通规则安全通过路口1667次，成功率99.9%；累计人工干预里程1.84公里，人工干预里程占比0.15%。

“披荆斩棘”迎挑战

“过去，无人驾驶汽车测试基本上都是在封闭环境中进行，我们则是在开放道路中进行，实现多种天气环境下的全天候测试，这是个很大进步。 ”王智灵告诉记者，与国外相比，中国公众对无人驾驶技术的接受程度更高，目前他们团队已经攻克环境感知信息的认知计算、自主驾驶车辆的决策控制、系统集成与工程优化设计等3个技术难题，正在向实用化方向推进。

为推动自动驾驶技术发展，美国机动车工程师协会（SAE）将汽车自动化定义为6个等级：无自动驾驶（SAE0）、驾驶辅助（SAE1）、部分自动驾驶（SAE2）、有条件自动驾驶（SAE3）、高度自动驾驶（SAE4）、完全自动驾驶（SAE5）。 “我们技术瞄准的是高度自动驾驶（SAE4），目前已实现有条件自动驾驶（SAE3）。 ”王智灵介绍，他们已与多家整车企业合作进行应用研究，研制成功基于广汽传祺GA5的自动驾驶汽车、基于江淮IEV6S的电动自动驾驶汽车等企业无人车平台，并将无人车技术应用到巡逻、安保、救援等多个机器人平台。

无人驾驶汽车何时驶入寻常百姓家？ “这恐怕还需要相当长的路要走。 ”王智灵坦言，实现高度自动驾驶、完全自动驾驶还有很多技术需要攻关。他举例说，他们研发的“智能先锋”无人驾驶汽车虽然取得了诸多突破，但还是属于一定条件下行驶，不能进入情况更复杂的闹市区；碰到乱穿行的行人和摩托车，仍有些“手忙脚乱”，需要人工干预；雪天行驶还需更多探索。

“当前，无人车有效感知范围在100米以内，但一辆优秀的无人车有效感知范围应达到150米到200米，所以提升无人车感知环境的有效性、稳定性和决策控制的平稳性、连续性，是未来算法提高的重点。 ”王智灵表示，未来无人车与有人车将会大量共存，无人车必须看得更远、认得更准，具备更好的行为识别、行为预测和强化学习、自主学习能力，需要了解用户的各种驾驶偏好。

“尽管许多无人驾驶技术来自西方，但中国正迎头赶上，已拥有在科技巨头支撑下的强大技术生态系统。 ”美国《福布斯》杂志6月1日的一篇文章认为，尽管中国尚未在无人驾驶汽车技术研发领域走在最前面，但由于消费者需求和接受度、技术领先、资金和人才、政府意志等原因，中国或将是世界首个让无人驾驶汽车成为主流的国度。

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