【電腦報】龔建偉博士聊智能汽車研發(fā)那些事
發(fā)布日期：2014-01-23 供稿：機車學院 鄂嵋 編輯：機車學院 陶麗剛 閱讀次數(shù)：
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編者的話：作為智能汽車的一個分支，無人駕駛汽車正在全球范圍興起。在中國，很多人一提起無人駕駛汽車就會想到谷歌，但其實中國科技界從很早就開始了對無人駕駛類的智能汽車進行研究，今天我們特意邀請到北京理工大學的龔建偉博士同大家聊聊中國智能汽車研發(fā)那些事。
讓我談中國智能汽車研發(fā)過程，可能并不是最合適的人選，因為在汽車公司和一些從事輔助駕駛技術的研究人員眼中，具有一定輔助駕駛功能或者配備智能、娛樂、通信和導航等設備的車輛也可以稱為智能汽車。如果將智能汽車定義為無人駕駛汽車，那我國自上個世紀九十年代初期（“八五”期間）就開始研究地面無人車輛了。
我本人則是從1997年開始涉足這個領域，一開始就和對我國無人車輛研究做出重要貢獻的老教授們在一起。他們是中國無人車輛的先驅，至今仍然在指導著這個領域的研究方向，我們首先應該向他們致敬。
現(xiàn)在回想這些年的研制過程，我認為中國無人駕駛汽車已經(jīng)經(jīng)歷了兩個重要的階段，有收獲也有教訓。
第一階段：從地面移動機器人初探無人駕駛
第一個階段，我認為是1990年至2000年，積累了關鍵技術，培養(yǎng)了人才隊伍。當時研制的我國第一輛無人車目前還停在北京理工大學，當時的研究項目是以地面智能機器人模式進行研究的，由南京理工大學楊靜宇教授負責，北京理工大學、國防科技大學、清華大學、浙江大學、哈爾濱工業(yè)大學是參與單位。這個研究項目是對當時美國無人車研究的跟進，相比美國人而言，包括后面的1996年開始的“九五”無人車項目（這輛車現(xiàn)在也停放在北理工），研究經(jīng)費都少得可憐，我至今還能回想起當年和楊靜宇、陸際聯(lián)、賀漢根、何克忠、劉濟林、朱淼良等教授們在試驗場邊吃饅頭邊調試的情形。
當時項目的目標是突破簡單行駛環(huán)境感知、規(guī)劃決策和車輛自動駕駛控制等關鍵技術的研究，當然還承載著培養(yǎng)研究人才的重任，項目也確實起到了這種作用，現(xiàn)在放眼看去，我國絕大部分研究無人駕駛汽車的研究團隊骨干，都受益于這兩個項目的培養(yǎng)。
現(xiàn)在每次我播放這輛躍進牌卡車改裝的無人車進行車道保持自動駕駛錄相時，當人們看到車里的一個老式換擋手柄在不停地擺來擺去，就會發(fā)出笑聲。原來這輛車還是手動擋變速器的卡車，而無人車是沒有人在車里操縱換擋手柄。當時，在國內(nèi)也很少有自動變速器的車輛，結果北京理工大學丁華榮教授硬是把手動擋變速器，神奇地變成了機械自動換檔變速器。不過，當時車輛故障還是不少，現(xiàn)在還經(jīng)常能回憶起當時的情景：北理工負責車輛控制的陸際聯(lián)教授和負責車輛自動駕駛的丁華榮教授滿臉油污鉆在車底下的情形。
第二隊段：智能車未來挑戰(zhàn)賽里的笑與淚
無人駕駛汽車研制的第二個階段，應該從2009年開始。2009年，國家自然科學基金委“視聽覺信息的認知計算”重大研究計劃以無人駕駛汽車為驗證平臺，自2009年至2013年，連續(xù)五年開展“中國智能車未來挑戰(zhàn)賽”，極大地促進了我國無人駕駛汽車的研究，從試驗場行進到了實際交通環(huán)境中。2009西安比賽，在封閉的區(qū)域，車速非常慢，比賽時，我們參賽隊隊員就跟在無人車旁邊行走，但有時還要等等無人車，但到2013年常熟比賽，在實際道路上，裁判車跟在無人車后邊有時也得加足油門才能趕上無人車了，可以說，實現(xiàn)了質的飛躍。
我們會永遠記住，楊靜宇教授為促進無人車研制在全國穿梭的身影；原基金委信息學部主任李德毅院士每次做無人車報告時總是會開玩笑感嘆道：“無人駕駛汽車好啊，路邊的美女就可以隨便看了”；也要感謝重大研究計劃專家組組長鄭南寧院士以及專家組的教授們，正是他們的鼓與呼，促成了中國無人駕駛汽車的發(fā)展。
“中國智能車未來挑戰(zhàn)賽”有一個很有意思但極具挑戰(zhàn)性的規(guī)定：為了保證比賽公平，無人駕駛汽車里不允許坐人，這樣真正意義上的無人車在大街上行駛，可能只有中國做到了。不過，這同樣也可能帶來危險重重，五年比賽里試驗測試和比賽過程中都險象環(huán)生。
應該說，能積極參加2009年第一屆“中國智能車未來挑戰(zhàn)賽”的研究者們是勇敢的，當時參加正式比賽的有我們北京理工大學和湖南大學、上海交通大學、西安交通大學，心里非常緊張，我們之前一次也沒有在全無人狀態(tài)下測試過。結果，車跑到中途，就撞電線桿了！我能體會到揪心痛的感覺，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，心痛和學生們經(jīng)歷很多個不眠之夜搭出的車被撞了。那時由于收到比賽通知比較晚，參與賽車準備的女同學也經(jīng)常只和衣躺在草地休息兩個小時。
以后幾屆比賽中，碰撞事件時有發(fā)生，我們每個研究團隊特別是領隊真的都承受不小的心理煎熬，技術水平是一方面，更為擔心的是安全。我們其他單位的參賽老師和同學們，雖然是競爭關系，但他們在我心里都是特別親近的同行者，是值得我尊敬的勇敢者。
2013年11月，第五屆“中國智能車未來挑戰(zhàn)賽”，北京理工大學3輛無人車參賽，我們一輛全程表現(xiàn)都很優(yōu)秀的賽車，接近終點時因制動系統(tǒng)故障無法減速。事件發(fā)生后，我們團隊酷愛無人車研究的姜巖博士回憶說：“當時覺得天都塌下來了。”而我經(jīng)歷了那么多，已經(jīng)非常淡定了：積極處理，自己承擔后果，保護研究團隊；還有其他參賽隊的賽車也發(fā)生了不少類似的事件。
未來關鍵：突破國外汽車產(chǎn)業(yè)的專利壁壘
研究過程中經(jīng)歷的痛，也令我們更加深入思考我國無人駕駛汽車前進的道路。前面的研究，我們主要關注環(huán)境感知與規(guī)劃決策技術，但忽視了同樣重要甚至是更為重要的一方面，那就是我國汽車產(chǎn)業(yè)沒有真正參與。到今天我們突然發(fā)現(xiàn)，在拉斯維加斯2014消費電子展上，奧迪、寶馬等幾乎所有大品牌汽車公司都展示自己的無人駕駛汽車了，我們又落后了！
無人駕駛汽車技術的成熟，還是以傳統(tǒng)汽車技術為基礎的。感知、決策必須與車輛動力、傳動、制動等系統(tǒng)相結合，就好比一個知道自己腿腳不好的人，在感知周圍環(huán)境、決定自己的行為時，會充分考慮到自己的行動能力。但我國汽車工業(yè)包括大多數(shù)自主汽車品牌的關鍵總成部件都是“拿來”的，現(xiàn)在無人駕駛汽車的研制，就受制于這些技術積累。
從2009年比賽后，我就開始尋找國產(chǎn)自主汽車企業(yè)，而且汽車公司也非常配合，給我免費提供試驗車輛，但無奈內(nèi)臟基本掌握在國外企業(yè)手中，無法深入控制。2012年底開始和比亞迪開始合作，2013年無人車比賽就拿到冠軍。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，包括發(fā)動機、自動變速器，還有幾乎全部的汽車電子產(chǎn)品技術，雖然一時在整車性能上比不上那些全部“拿來”的車輛，但我相信比亞迪會越做越好，用比亞迪羅如忠總工的話說：我們研制智能車，基本不受制于技術。事實上，我們其他國產(chǎn)自主品牌也認識到了這一點。
現(xiàn)在，國外智能車由于技術的成熟度和法律瓶頸，留給中國智能無人駕駛汽車的研究時間應該只有五年左右，現(xiàn)在正是應該走向第三個階段的時候：汽車企業(yè)的參與。同時，在此帶動下，研制相關的汽車電子產(chǎn)品。高校和研究機構也應該積極走向企業(yè)，在給我們有限的時間內(nèi)，促成無人駕駛汽車的飛躍，盡快突破國外汽車產(chǎn)業(yè)的專利壁壘。
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