一輛駕駛座空空的汽車從你眼前以正常車速駛過——在近日舉辦的第十一屆“中國智能車未來挑戰(zhàn)賽”上，這一幕頻頻上演。參賽車輛或快或慢，行駛在高架和城鄉(xiāng)道路上，迎接施工借道、臨時(shí)封閉、模擬降雨等挑戰(zhàn)，也會遭遇環(huán)衛(wèi)作業(yè)車輛、水霧影響感知場景、突然躥出行人、前車墜物等考驗(yàn)。這些自行上路的無人車，確實(shí)令人捏把汗。

“中國智能車未來挑戰(zhàn)賽”是國家自然科學(xué)基金委員會于2009年創(chuàng)辦的我國首個(gè)無人駕駛智能車比賽。來到第十一年，最終，來自西安交通大學(xué)的“先鋒號”連續(xù)兩年蟬聯(lián)冠軍。

場景難度國內(nèi)頂級 鼓勵(lì)無人車不使用衛(wèi)星定位導(dǎo)航

本屆比賽完全面向無人駕駛出行服務(wù)設(shè)置比賽內(nèi)容，著重考察無人駕駛車輛的交通場景識別能力以及不同道路環(huán)境的適應(yīng)性和行駛機(jī)動性等4S性能，即安全性(Safety)、舒適性(Smoothness)、敏捷性(Sharpness)和智能性(Smartness)。

“比賽場景的復(fù)雜程度和難度目前在國內(nèi)是最高的。”比賽組委會主席、中國工程院院士、西安交通大學(xué)教授鄭南寧介紹，今年新引入模擬機(jī)非混行和交通擁堵、高架道路環(huán)境中前車墜物時(shí)的緊急避讓、城鄉(xiāng)道路環(huán)境中衛(wèi)星定位導(dǎo)航信號缺失情況下的安全行駛和地下停車場自主泊車等測試場景。尤其值得一提的是，挑戰(zhàn)賽還增加了全程(城鄉(xiāng)道路、高架道路)不依賴衛(wèi)星定位導(dǎo)航信號——即無衛(wèi)星定位導(dǎo)航信號或衛(wèi)星定位導(dǎo)航信號受到嚴(yán)重干擾的情況下的賽程，測試無人車不依賴自主定位的環(huán)境感知能力，以更加全面、真實(shí)地測試無人駕駛相關(guān)技術(shù)的成熟度。

“我們鼓勵(lì)車隊(duì)不使用衛(wèi)星導(dǎo)航信號。這對無人車的自主定位、環(huán)境的周密感知和行駛控制提出更高要求，利用衛(wèi)星導(dǎo)航信號使無人車在行駛過程不斷獲得自身的位置信息，為行駛路徑規(guī)劃提供重要的參考數(shù)據(jù)，而在城市的交通環(huán)境中衛(wèi)星導(dǎo)航信號會出現(xiàn)不穩(wěn)定的情況，過多依賴衛(wèi)星導(dǎo)航信號的無人駕駛汽車存在安全隱患。因此，需要推動無人駕駛利用自身配置的各種傳感器進(jìn)行空間定位和對復(fù)雜交通環(huán)境理解的深入研究。”鄭南寧說，希望無人車今后在衛(wèi)星導(dǎo)航信號受到嚴(yán)重干擾的情況下依然能夠正常行駛。

從應(yīng)用工具到提出需求 無人駕駛是AI研究絕佳載體

“現(xiàn)在無人駕駛?cè)缁鹑巛?，高校、研究院所乃至整車廠企業(yè)、新的創(chuàng)業(yè)公司都在做。可是2009年并不是這樣的，那時(shí)候一輛無人車在前面走，團(tuán)隊(duì)的人可以跟著走。2010年就需要小跑了，等到2011年，你就算是飛毛腿也跟不上車。我們對無人駕駛的研究不斷深入。”鄭南寧回憶起比賽初創(chuàng)時(shí)，無人駕駛技術(shù)剛剛蹣跚起步，完全不同于今時(shí)今日。

如今無人駕駛熱度飆升，鄭南寧表示，無人駕駛是研究人工智能非常好的載體，實(shí)現(xiàn)完全自主的無人駕駛是一個(gè)令人興奮而又望而生畏的挑戰(zhàn)。人工智能一些非常好的算法都可以集成應(yīng)用在無人駕駛平臺上。

“如深度學(xué)習(xí)、機(jī)器推理方法等，可以應(yīng)用到無人駕駛物理系統(tǒng)的構(gòu)建中，無人駕駛真實(shí)系統(tǒng)研究和人工智能基礎(chǔ)方法研究是相輔相成的。另外，無人駕駛提出的問題也都是人工智能領(lǐng)域期待解決的重要課題，比如用計(jì)算機(jī)視覺獲取和理解環(huán)境中的目標(biāo)。”鄭南寧說，目前有關(guān)人工智能頂級的國際會議都有無人駕駛技術(shù)相關(guān)的專題討論或利用大規(guī)模交通場景數(shù)據(jù)庫開展的離線比賽。

“無人駕駛技術(shù)是汽車工業(yè)面臨的一場革命，汽車工業(yè)又是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要支柱。第四次工業(yè)革命有‘大智物云’的支撐，無人駕駛在其中扮演了極其重要的角色。如果無人駕駛能突破，則可以解決人工智能在其他領(lǐng)域中應(yīng)用的難題。”鄭南寧說。

鄭南寧解釋道，無人駕駛這樣真實(shí)的物理系統(tǒng)依賴“計(jì)算”理解環(huán)境(包括感知)。“用什么來進(jìn)行‘計(jì)算’呢?用芯片。把若干不同芯片構(gòu)成一種實(shí)現(xiàn)無人駕駛的‘計(jì)算’架構(gòu)，這種新技術(shù)的需求也能推動計(jì)算機(jī)科學(xué)和集成電路的進(jìn)步。”

無人駕駛是5G落地中被寄予厚望的領(lǐng)域。但鄭南寧直言，5G應(yīng)用于無人駕駛面臨著網(wǎng)絡(luò)安全脆弱性的問題。“如果你在車上打電話，可能拐到另一個(gè)街道上手機(jī)就沒有信號了。如果無人車與5G網(wǎng)絡(luò)深度融合時(shí)也出現(xiàn)這樣的情況怎么辦?信號丟失后的不安全性是顯而易見的。”

鄭南寧一再強(qiáng)調(diào)，無人駕駛關(guān)乎人的生命，要進(jìn)入百姓家，首先要解決的就是安全性問題。“我們多年的無人車比賽強(qiáng)調(diào)的4S性能中，第一個(gè)就是安全。人工智能系統(tǒng)可簡單分成兩大類，一類允許犯錯(cuò)，比如機(jī)器翻譯、搜索引擎等，一類是在統(tǒng)計(jì)意義上不能犯錯(cuò)的系統(tǒng)，無人駕駛汽車就屬于這類。這要求無人駕駛汽車首先要在技術(shù)上做到在不同天氣、路況下都能周密安全地感知交通環(huán)境。”

用90%時(shí)間解決10%難題 整車企業(yè)加入助推技術(shù)落地

“無人駕駛技術(shù)的成熟落地，也會極大改變城市景觀的設(shè)計(jì)。如果我們設(shè)計(jì)一個(gè)只允許無人車停車的停車場，在停車位和面積相同的情況下，停車效率可以提高約20%。車智能化了，城市都會隨之智能化。”鄭南寧說，無人車出現(xiàn)后，城市、國家的基礎(chǔ)建設(shè)會發(fā)生變化，比如道路需要適應(yīng)無人車的需求，那就需要新的建設(shè)投入，需要制造智能公路的新型材料和傳感器。無人車技術(shù)的發(fā)展對經(jīng)濟(jì)社會的推動是顯而易見的。

鄭南寧特別提到整車企業(yè)的加入對無人駕駛技術(shù)研發(fā)的促進(jìn)。“今年有30支車隊(duì)報(bào)名參賽，從車隊(duì)上我們很高興地看到一些變化，大多數(shù)車隊(duì)都跟企業(yè)有合作，和前幾屆都是‘秀才’不大一樣，現(xiàn)在有不少高校、研究機(jī)構(gòu)、互聯(lián)網(wǎng)公司、汽車零部件供應(yīng)商和整車廠緊密聯(lián)合開展研究。”

不光技術(shù)研發(fā)，無人駕駛的落地還與傳感器的進(jìn)步有很大關(guān)系。“我們在算法方面與國際水平不相上下，但傳感器硬件水平還有待加強(qiáng)。”鄭南寧說。

“從2009年第一屆比賽到今天，中國的無人駕駛技術(shù)取得了巨大進(jìn)步，在世界上屬于第一陣營。特別是國外像谷歌、特斯拉以及歐洲一些整車企業(yè)的無人車在高級的輔助安全、結(jié)構(gòu)化環(huán)境中可以完成給定的行駛?cè)蝿?wù)，國內(nèi)也完全可以做到。”鄭南寧說。不過他一再強(qiáng)調(diào)無人駕駛距離駛?cè)雽こ０傩占疫€需要漫長的努力，要冷靜看待技術(shù)的進(jìn)展。

“從基礎(chǔ)研究、關(guān)鍵技術(shù)突破到形成產(chǎn)品落地的整個(gè)鏈條很長。創(chuàng)新技術(shù)的落地不僅依賴實(shí)驗(yàn)室的研究成果，創(chuàng)新技術(shù)變成產(chǎn)品過程中的努力可能幾倍于從事基礎(chǔ)研究的精力。”鄭南寧感慨道，我們用了百分之十的時(shí)間解決了百分之九十的難題，剩下的百分之十的難題可能要花掉我們百分之九十的時(shí)間。(記者 崔 爽)