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军事交通学院(第三届亚军、第四届冠军)
2012年11月24日,军事交通学院猛狮3号(JJUV-3)从北京台湖收费站出发,沿着京津高速一路飞奔,85分钟后安全到达天津东丽收费站。根据国家自然科学基金委和北京理工大学有关专家现场宣布的测试结果,该无人驾驶智能车全程行驶114公里,最高时速105千米,共完成12次自主超车,36次换道操作,30次刹车操作。“军交猛狮Ⅲ号”无人驾驶车到目前为止已经完成了一万多公里测试,最高时速曾达到120公里。
军事交通学院JJUV-3
军事交通学院三代智能车
国防科技大学(第三届冠军)
我国从20世纪80年代开始进行无人驾驶汽车的研究,国防科技大学在1992年成功研制出我国第一辆真正意义上的无人驾驶汽车。
我国自主研制的无人车——由国防科技大学自主研制的红旗HQ3无人车,2011年7月14日首次完成了从长沙到武汉286公里的高速全程无人驾驶实验,创造了我国自主研制的无人车在复杂交通状况下自主驾驶的新纪录,标志着我国无人车在复杂环境识别、智能行为决策和控制等方面实现了新的技术突破,达到世界先进水平。
红旗HQ3无人车由国防科技大学自主研制,它从京珠高速公路长沙杨梓冲收费站出发,历时3小时22分钟到达武汉,总距离286公里。实验中,无人车自主超车67次,途遇复杂天气,部分路段有雾,在咸宁还遭逢降雨。红旗HQ3全程由计算机系统控制车辆行驶速度和方向,系统设定的最高时速为110公里。在实验过程中,实测的全程自主驾驶平均时速为87公里。国防科技大学方面透露,该车在特殊情况下进行人工干预的距离仅为2.24公里,仅占自主驾驶总里程的0.78%。从20世纪80年代末开始,在贺汉根教授带领下,2001年研制成功时速达76公里的无人车,2003年研制成功我国首台高速无人驾驶轿车,最高时速可达170公里;2006年研制的新一代无人驾驶红旗HQ3,则在可靠性和小型化方面取得突破。此次红旗HQ3无人车实验成功创造了我国自主研制的无人车在复杂交通状况下自主驾驶的新纪录,这标志着我国在该领域已经达到世界先进水平。
红旗HQ3无人车
西安交通大学
武汉大学(第二届亚军)
武汉大学研制的smart V无人车
2010年9月底,武汉大学与奇瑞合作研制的无人驾驶车已在光谷园区内上路试验,宣布研制成功,随后在西安举行的全国“2010智能车未来挑战比赛”中夺得了越野项目的第一名。
汉版“无人驾驶车”项目负责人李必军,是武大卓越科技公司副总裁、武大测绘遥感信息工程国家重点实验室教授。改装后的车名字叫“smart V”,价值大约170万元,与一辆宝马X6的价格基本相当,价值最高的就是头顶的“三维激光扫描仪”,约90万元。
坐到驾驶室,感觉与普通车辆无异,但放脚的空间明显小于普通车辆——因为该车刹车部分,加装了一个小马达。马达由计算机驱动,一旦计算机发出指令,马达转动,刹车即被踩下。
同样进行了类似改装的还有油门、方向盘和挡位,在挡位后方,有一个开关盒,点火后,按下开关,即可实现人工模式与自动模式的切换。
打开后车门,发现该车后座被拆卸,下面是一个大的金属框架,上面装载了3块电路板,分别控制油门、刹车、换挡,密密麻麻的电线连接到驾驶室内相应的位置。
同时,副驾驶上加装了一台电脑。行驶过程中,所有数据将在这台电脑上汇总,方便研究统计。
仅从外观上看,这辆由奇瑞瑞虎车改装的“汽车人”有些“笨重”——行李架上多安装了5个支架,支架上安装了电子罗盘、GPS等物,同时,“汽车人”的“眼睛”也在支架上。
在第一个横排支架的中央,安装了一个摄像头,这是“汽车人”的“主视眼”,因为它安装的位置较高,视角也高,可以拍摄稍远路面的场景,识别车道线。在急转弯时,能否看到两旁的车道线就要靠两侧稍矮的摄像头,同时,还加装了两个向后的摄像头——这是为了方便倒车。
走到车体正前方,会发现有3个类似探照灯的仪器,相当于“手”。它们叫二维扫描仪,每台价值4万元左右,通过发出激光,“摸”到前方障碍物,反馈到副驾驶的电脑上。
李必军打开这三个扫描仪,前方路况的扫描结果立马出现在显示屏上。如果前方有人经
过,会清晰看到一个青色的点在屏幕上移动。
第四只“手”在头顶,是三维扫描仪,外表酷似警灯,工作时会360度高速转动,相当于对车身周边360°范围进行全方位扫描,收集感知数据,可以预警处置各种突发情况。
最重要的“大脑”则藏在后备箱里。打开后备箱,里面有3台电脑主机,它们“分工协作”:分别控制三维扫描仪、其他感知设备、决策系统,最下端下面是一个大的变压器,通过变压让前方控制系统获得能源。
为了让有3个“大脑”的它更“聪明”,还要对它进行相应的“训练”。 首先要能够识别平日道路中常见的交通指示牌,他们专门买了30多种指示牌,挨个“训练”:将指示牌举到它的“主视眼”前,录入图像后随即要求该车进行相应的转向、刹车等动作。经过训练,“汽车人”最短大约8毫秒即可识别出指示牌并作出相应指令。2009在西安比赛中,该车成功识别出“禁止左右转”、“减速让行”、“注意行人”等交通标识。
李必军透露,下一步,还将“训练”它识别交警手势。 同时,为了让行车更安全,在左后轮上还有个“机关”:那是一个精确到厘米的距离传感器,与电子罗盘一起可以将车辆准确定位;左后侧车门上还能悬挂一个红色按钮,这是真正意义上的“手刹”:一按下按钮,就能实现紧急刹车。
2010年9月16日,汉产“汽车人”在光谷园区内上路试验,宣布研制基本成功。 当天,“汽车人”进行了跟车、直行、转弯、识别交通指示牌等“表演”,武汉大学相关院系的领导、专家均赶到现场,见证试验全过程。
目前,“汽车人”不但可通过激光雷达检测并避开障碍物,还可通过相机获取路面车道线的图像,通过计算机运算,找准路面的“中线”保持平衡,发出指令“定位”路线,以40公里~60公里的时速沿车道线行驶。2010年参赛的10个车队,仅有两家完成此任务。
同时,汉产“汽车人”还能准确停入两车中间的停车位中。 如此“智能”,那么能否应对武汉复杂的路况呢?李必军坦言,目前要上路,依旧有难度。
“就自动驾驶技术我们已经掌握,但不具备真正意义上的‘智能’。”李必军解释,一方面,现有传感器的动态性能与人眼相比仍有较大差距;另一方面,现有的人工智能技术面对复杂的交通环境仍力不从心。
“我们做上路实验,还需要找有关部门开证明。”李必军说,按照目前道路交通法规,改装车不能上路,“主要的挑战不全是来自于技术,我们担心的还有法律等问题。”
目前,想对车厢后部过多的接线等进行清理,使内部空间更加宽敞一些。以后,3个“大脑”有望合一——被又小又薄的DSP芯片取代。这样,占据空间仅为目前的八分之一。“眼睛”和“手”也有望变得更小更轻便,甚至隐藏在比较不醒目的地方,外观就会看起来跟普通车无异。后座也会拥有跟普通车辆一样的空间。
李必军说,未来5年,该校将完善无人驾驶车的防撞功能和动态感知系统。他最终的目标是让电影场景里的无人车成为现实。届时,市民驾车甚至不用考驾照,残疾人开车也将更方便,酒后、疲劳驾驶等都将不成问题。但要商用化和产业化,至少得七八年时间。不过,防撞、自动泊车等先进技术有望在部分高档车上率先投用。
李必军还透露,近期宝马公司将到汉参观这个汉产“汽车人”,未来有望展开相关合作。