【電腦報(bào)】龔建偉博士聊智能汽車(chē)研發(fā)那些事
發(fā)布日期：2014-01-23 供稿：機(jī)車(chē)學(xué)院 鄂嵋 編輯：機(jī)車(chē)學(xué)院 陶麗剛 閱讀次數(shù)：
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編者的話(huà)：作為智能汽車(chē)的一個(gè)分支,，無(wú)人駕駛汽車(chē)正在全球范圍興起,。在中國(guó)，很多人一提起無(wú)人駕駛汽車(chē)就會(huì)想到谷歌,，但其實(shí)中國(guó)科技界從很早就開(kāi)始了對(duì)無(wú)人駕駛類(lèi)的智能汽車(chē)進(jìn)行研究,，今天我們特意邀請(qǐng)到北京理工大學(xué)的龔建偉博士同大家聊聊中國(guó)智能汽車(chē)研發(fā)那些事。
讓我談中國(guó)智能汽車(chē)研發(fā)過(guò)程,，可能并不是最合適的人選,，因?yàn)樵谄?chē)公司和一些從事輔助駕駛技術(shù)的研究人員眼中，具有一定輔助駕駛功能或者配備智能,、娛樂(lè),、通信和導(dǎo)航等設(shè)備的車(chē)輛也可以稱(chēng)為智能汽車(chē)。如果將智能汽車(chē)定義為無(wú)人駕駛汽車(chē),，那我國(guó)自上個(gè)世紀(jì)九十年代初期（“八五”期間）就開(kāi)始研究地面無(wú)人車(chē)輛了,。
我本人則是從1997年開(kāi)始涉足這個(gè)領(lǐng)域，一開(kāi)始就和對(duì)我國(guó)無(wú)人車(chē)輛研究做出重要貢獻(xiàn)的老教授們?cè)谝黄?。他們是中?guó)無(wú)人車(chē)輛的先驅(qū),，至今仍然在指導(dǎo)著這個(gè)領(lǐng)域的研究方向，我們首先應(yīng)該向他們致敬,。
現(xiàn)在回想這些年的研制過(guò)程,，我認(rèn)為中國(guó)無(wú)人駕駛汽車(chē)已經(jīng)經(jīng)歷了兩個(gè)重要的階段，有收獲也有教訓(xùn)。
第一階段：從地面移動(dòng)機(jī)器人初探無(wú)人駕駛
第一個(gè)階段,，我認(rèn)為是1990年至2000年,，積累了關(guān)鍵技術(shù)，培養(yǎng)了人才隊(duì)伍,。當(dāng)時(shí)研制的我國(guó)第一輛無(wú)人車(chē)目前還停在北京理工大學(xué),，當(dāng)時(shí)的研究項(xiàng)目是以地面智能機(jī)器人模式進(jìn)行研究的，由南京理工大學(xué)楊靜宇教授負(fù)責(zé),，北京理工大學(xué),、國(guó)防科技大學(xué)、清華大學(xué),、浙江大學(xué),、哈爾濱工業(yè)大學(xué)是參與單位。這個(gè)研究項(xiàng)目是對(duì)當(dāng)時(shí)美國(guó)無(wú)人車(chē)研究的跟進(jìn),，相比美國(guó)人而言,，包括后面的1996年開(kāi)始的“九五”無(wú)人車(chē)項(xiàng)目（這輛車(chē)現(xiàn)在也停放在北理工），研究經(jīng)費(fèi)都少得可憐,，我至今還能回想起當(dāng)年和楊靜宇,、陸際聯(lián)、賀漢根,、何克忠,、劉濟(jì)林、朱淼良等教授們?cè)谠囼?yàn)場(chǎng)邊吃饅頭邊調(diào)試的情形,。
當(dāng)時(shí)項(xiàng)目的目標(biāo)是突破簡(jiǎn)單行駛環(huán)境感知,、規(guī)劃決策和車(chē)輛自動(dòng)駕駛控制等關(guān)鍵技術(shù)的研究，當(dāng)然還承載著培養(yǎng)研究人才的重任,，項(xiàng)目也確實(shí)起到了這種作用，現(xiàn)在放眼看去,，我國(guó)絕大部分研究無(wú)人駕駛汽車(chē)的研究團(tuán)隊(duì)骨干,，都受益于這兩個(gè)項(xiàng)目的培養(yǎng)。
現(xiàn)在每次我播放這輛躍進(jìn)牌卡車(chē)改裝的無(wú)人車(chē)進(jìn)行車(chē)道保持自動(dòng)駕駛錄相時(shí),，當(dāng)人們看到車(chē)?yán)锏囊粋€(gè)老式換擋手柄在不停地?cái)[來(lái)擺去,，就會(huì)發(fā)出笑聲。原來(lái)這輛車(chē)還是手動(dòng)擋變速器的卡車(chē),，而無(wú)人車(chē)是沒(méi)有人在車(chē)?yán)锊倏v換擋手柄,。當(dāng)時(shí)，在國(guó)內(nèi)也很少有自動(dòng)變速器的車(chē)輛,，結(jié)果北京理工大學(xué)丁華榮教授硬是把手動(dòng)擋變速器,，神奇地變成了機(jī)械自動(dòng)換檔變速器。不過(guò)，當(dāng)時(shí)車(chē)輛故障還是不少,，現(xiàn)在還經(jīng)常能回憶起當(dāng)時(shí)的情景：北理工負(fù)責(zé)車(chē)輛控制的陸際聯(lián)教授和負(fù)責(zé)車(chē)輛自動(dòng)駕駛的丁華榮教授滿(mǎn)臉油污鉆在車(chē)底下的情形,。
第二隊(duì)段：智能車(chē)未來(lái)挑戰(zhàn)賽里的笑與淚
無(wú)人駕駛汽車(chē)研制的第二個(gè)階段，應(yīng)該從2009年開(kāi)始,。2009年,，國(guó)家自然科學(xué)基金委“視聽(tīng)覺(jué)信息的認(rèn)知計(jì)算”重大研究計(jì)劃以無(wú)人駕駛汽車(chē)為驗(yàn)證平臺(tái)，自2009年至2013年,，連續(xù)五年開(kāi)展“中國(guó)智能車(chē)未來(lái)挑戰(zhàn)賽”,，極大地促進(jìn)了我國(guó)無(wú)人駕駛汽車(chē)的研究，從試驗(yàn)場(chǎng)行進(jìn)到了實(shí)際交通環(huán)境中,。2009西安比賽,，在封閉的區(qū)域，車(chē)速非常慢,，比賽時(shí),，我們參賽隊(duì)隊(duì)員就跟在無(wú)人車(chē)旁邊行走，但有時(shí)還要等等無(wú)人車(chē),，但到2013年常熟比賽,，在實(shí)際道路上，裁判車(chē)跟在無(wú)人車(chē)后邊有時(shí)也得加足油門(mén)才能趕上無(wú)人車(chē)了,，可以說(shuō),，實(shí)現(xiàn)了質(zhì)的飛躍。
我們會(huì)永遠(yuǎn)記住,，楊靜宇教授為促進(jìn)無(wú)人車(chē)研制在全國(guó)穿梭的身影,；原基金委信息學(xué)部主任李德毅院士每次做無(wú)人車(chē)報(bào)告時(shí)總是會(huì)開(kāi)玩笑感嘆道：“無(wú)人駕駛汽車(chē)好啊，路邊的美女就可以隨便看了”,；也要感謝重大研究計(jì)劃專(zhuān)家組組長(zhǎng)鄭南寧院士以及專(zhuān)家組的教授們,，正是他們的鼓與呼，促成了中國(guó)無(wú)人駕駛汽車(chē)的發(fā)展,。
“中國(guó)智能車(chē)未來(lái)挑戰(zhàn)賽”有一個(gè)很有意思但極具挑戰(zhàn)性的規(guī)定：為了保證比賽公平,，無(wú)人駕駛汽車(chē)?yán)锊辉试S坐人，這樣真正意義上的無(wú)人車(chē)在大街上行駛,，可能只有中國(guó)做到了,。不過(guò)，這同樣也可能帶來(lái)危險(xiǎn)重重,，五年比賽里試驗(yàn)測(cè)試和比賽過(guò)程中都險(xiǎn)象環(huán)生,。
應(yīng)該說(shuō)，能積極參加2009年第一屆“中國(guó)智能車(chē)未來(lái)挑戰(zhàn)賽”的研究者們是勇敢的,，當(dāng)時(shí)參加正式比賽的有我們北京理工大學(xué)和湖南大學(xué),、上海交通大學(xué),、西安交通大學(xué)，心里非常緊張,，我們之前一次也沒(méi)有在全無(wú)人狀態(tài)下測(cè)試過(guò),。結(jié)果，車(chē)跑到中途,，就撞電線(xiàn)桿了,！我能體會(huì)到揪心痛的感覺(jué)，為了不讓研究生們看到,，跑到?jīng)]人的地方大喊了一陣,，眼淚也掉了下來(lái)，心痛和學(xué)生們經(jīng)歷很多個(gè)不眠之夜搭出的車(chē)被撞了,。那時(shí)由于收到比賽通知比較晚,，參與賽車(chē)準(zhǔn)備的女同學(xué)也經(jīng)常只和衣躺在草地休息兩個(gè)小時(shí)。
以后幾屆比賽中,，碰撞事件時(shí)有發(fā)生,，我們每個(gè)研究團(tuán)隊(duì)特別是領(lǐng)隊(duì)真的都承受不小的心理煎熬，技術(shù)水平是一方面,，更為擔(dān)心的是安全,。我們其他單位的參賽老師和同學(xué)們，雖然是競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系,，但他們?cè)谖倚睦锒际翘貏e親近的同行者,，是值得我尊敬的勇敢者。
2013年11月,，第五屆“中國(guó)智能車(chē)未來(lái)挑戰(zhàn)賽”,，北京理工大學(xué)3輛無(wú)人車(chē)參賽，我們一輛全程表現(xiàn)都很優(yōu)秀的賽車(chē),，接近終點(diǎn)時(shí)因制動(dòng)系統(tǒng)故障無(wú)法減速,。事件發(fā)生后，我們團(tuán)隊(duì)酷愛(ài)無(wú)人車(chē)研究的姜巖博士回憶說(shuō)：“當(dāng)時(shí)覺(jué)得天都塌下來(lái)了,。”而我經(jīng)歷了那么多,，已經(jīng)非常淡定了：積極處理，自己承擔(dān)后果,，保護(hù)研究團(tuán)隊(duì)；還有其他參賽隊(duì)的賽車(chē)也發(fā)生了不少類(lèi)似的事件,。
未來(lái)關(guān)鍵：突破國(guó)外汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的專(zhuān)利壁壘
研究過(guò)程中經(jīng)歷的痛,，也令我們更加深入思考我國(guó)無(wú)人駕駛汽車(chē)前進(jìn)的道路。前面的研究,，我們主要關(guān)注環(huán)境感知與規(guī)劃決策技術(shù),，但忽視了同樣重要甚至是更為重要的一方面,，那就是我國(guó)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)沒(méi)有真正參與。到今天我們突然發(fā)現(xiàn),，在拉斯維加斯2014消費(fèi)電子展上,，奧迪、寶馬等幾乎所有大品牌汽車(chē)公司都展示自己的無(wú)人駕駛汽車(chē)了,，我們又落后了,！
無(wú)人駕駛汽車(chē)技術(shù)的成熟，還是以傳統(tǒng)汽車(chē)技術(shù)為基礎(chǔ)的,。感知,、決策必須與車(chē)輛動(dòng)力、傳動(dòng),、制動(dòng)等系統(tǒng)相結(jié)合,，就好比一個(gè)知道自己腿腳不好的人，在感知周?chē)h(huán)境,、決定自己的行為時(shí),，會(huì)充分考慮到自己的行動(dòng)能力。但我國(guó)汽車(chē)工業(yè)包括大多數(shù)自主汽車(chē)品牌的關(guān)鍵總成部件都是“拿來(lái)”的,，現(xiàn)在無(wú)人駕駛汽車(chē)的研制,，就受制于這些技術(shù)積累。
從2009年比賽后,，我就開(kāi)始尋找國(guó)產(chǎn)自主汽車(chē)企業(yè),，而且汽車(chē)公司也非常配合，給我免費(fèi)提供試驗(yàn)車(chē)輛,，但無(wú)奈內(nèi)臟基本掌握在國(guó)外企業(yè)手中,，無(wú)法深入控制。2012年底開(kāi)始和比亞迪開(kāi)始合作,，2013年無(wú)人車(chē)比賽就拿到冠軍,。我驚奇地發(fā)現(xiàn)，比亞迪自己掌握了大部分底層控制技術(shù),，包括發(fā)動(dòng)機(jī),、自動(dòng)變速器，還有幾乎全部的汽車(chē)電子產(chǎn)品技術(shù),，雖然一時(shí)在整車(chē)性能上比不上那些全部“拿來(lái)”的車(chē)輛,，但我相信比亞迪會(huì)越做越好，用比亞迪羅如忠總工的話(huà)說(shuō)：我們研制智能車(chē),，基本不受制于技術(shù),。事實(shí)上，我們其他國(guó)產(chǎn)自主品牌也認(rèn)識(shí)到了這一點(diǎn),。
現(xiàn)在,，國(guó)外智能車(chē)由于技術(shù)的成熟度和法律瓶頸,，留給中國(guó)智能無(wú)人駕駛汽車(chē)的研究時(shí)間應(yīng)該只有五年左右，現(xiàn)在正是應(yīng)該走向第三個(gè)階段的時(shí)候：汽車(chē)企業(yè)的參與,。同時(shí),，在此帶動(dòng)下，研制相關(guān)的汽車(chē)電子產(chǎn)品,。高校和研究機(jī)構(gòu)也應(yīng)該積極走向企業(yè),，在給我們有限的時(shí)間內(nèi)，促成無(wú)人駕駛汽車(chē)的飛躍,，盡快突破國(guó)外汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的專(zhuān)利壁壘,。
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