科技冬奧專項(xiàng)項(xiàng)目負(fù)責(zé)人、清華大學(xué)車輛與運(yùn)載學(xué)院院長(zhǎng)楊殿閣教授
在北京冬奧組委辦公區(qū)的駐地——首鋼園區(qū)自動(dòng)駕駛服務(wù)示范區(qū)，人們總能看到一輛特殊的小巴士在既定路線行駛，它沒(méi)有司機(jī)、僅配備一名安全員，卻能全面分析實(shí)時(shí)路況，根據(jù)現(xiàn)實(shí)情況作出減速、避讓、剎停等反應(yīng)。
不到4年后，它將成為2022年北京冬奧會(huì)的又一枚“彩蛋”，完美詮釋“科技奧運(yùn)”精神。實(shí)際上，這輛神奇的無(wú)人駕駛小巴士背后，有來(lái)自清華大學(xué)、首鋼集團(tuán)、百度等多個(gè)團(tuán)隊(duì)提供保障。
作為北京市科技計(jì)劃重點(diǎn)項(xiàng)目，全天候多車型自動(dòng)駕駛技術(shù)開(kāi)發(fā)及首鋼園區(qū)功能示范(以下簡(jiǎn)稱“科技冬奧專項(xiàng)”)自誕生之日起就備受關(guān)注。
2015年7月31日17時(shí)57分，經(jīng)過(guò)85位國(guó)際奧委會(huì)委員的投票，北京如愿贏得2022年第24屆冬季奧林匹克運(yùn)動(dòng)會(huì)的承辦權(quán)。如果說(shuō)2008年8月8日鐫刻了全體中國(guó)人圓夢(mèng)奧運(yùn)的珍貴記憶，那么2022年2月4日則將是另一個(gè)讓人無(wú)比自豪和激動(dòng)的日子。
“中國(guó)懂得如何組織舉辦一場(chǎng)大賽事，也已經(jīng)證明過(guò)自己的能力。”中國(guó)體育問(wèn)題專家蘇珊·布勞內(nèi)爾認(rèn)為，作為奧運(yùn)史上第一個(gè)舉辦夏季奧運(yùn)會(huì)和冬季奧運(yùn)會(huì)的城市，北京必然會(huì)向世界再次展現(xiàn)頂級(jí)體育賽事應(yīng)有的樣子，也勢(shì)必再次用“創(chuàng)新”奏鳴曲征服世人的目光。
隨著冬奧會(huì)進(jìn)入“北京時(shí)間”，“科技冬奧(2022)行動(dòng)計(jì)劃”也被提上了日程。有專家指出，在“中國(guó)制造”向“中國(guó)智造”轉(zhuǎn)型的大潮下，北京冬奧會(huì)的籌辦和舉辦過(guò)程中將有大批高科技成果投入使用，給人們帶來(lái)冬奧全新體驗(yàn)。其中，由自動(dòng)駕駛汽車拓展的眾多創(chuàng)新舉措，既能滿足物資、設(shè)備、人員的運(yùn)輸出行需求，又能展現(xiàn)中國(guó)最新的科技實(shí)力，給冬奧會(huì)帶來(lái)更多人氣。
2018年8月，清華大學(xué)車輛與運(yùn)載學(xué)院接受了北京市科委委托，組建校企政府聯(lián)合技術(shù)團(tuán)隊(duì)，開(kāi)發(fā)面向冬奧會(huì)服務(wù)的L4級(jí)智能汽車，并研究為首鋼園區(qū)全天候多車型自動(dòng)駕駛技術(shù)開(kāi)發(fā)提供技術(shù)保障。
自項(xiàng)目啟動(dòng)以來(lái)，清華大學(xué)車輛與運(yùn)載學(xué)院技術(shù)團(tuán)隊(duì)針對(duì)冬季奧運(yùn)會(huì)天氣特征、人車混流復(fù)雜交通場(chǎng)景，組織聯(lián)合團(tuán)隊(duì)攻關(guān)自動(dòng)駕駛核心技術(shù)，研究自動(dòng)駕駛專用車道、智能交通信號(hào)燈、無(wú)線充電位等技術(shù)，打造可復(fù)制、可轉(zhuǎn)移的自動(dòng)駕駛園區(qū)模板。
“本課題主要研究L4級(jí)自動(dòng)駕駛技術(shù)并面向冬奧會(huì)開(kāi)發(fā)7個(gè)車型智能汽車，研究滿足L4級(jí)自動(dòng)駕駛需求的智慧道路及基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)，并以冬奧會(huì)為目標(biāo)開(kāi)展示范應(yīng)用驗(yàn)證。”據(jù)科技冬奧專項(xiàng)項(xiàng)目負(fù)責(zé)人、清華大學(xué)車輛與運(yùn)載學(xué)院院長(zhǎng)楊殿閣教授介紹，這將是國(guó)內(nèi)首次全面推動(dòng)自動(dòng)駕駛技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化落地。
據(jù)了解，首鋼園區(qū)是2022年北京冬奧會(huì)奧組委所在地，同時(shí)還有3個(gè)奧運(yùn)訓(xùn)練中心和1個(gè)比賽場(chǎng)地。2018年至2021年間，首鋼園區(qū)內(nèi)會(huì)展開(kāi)多種車型的L4級(jí)自動(dòng)駕駛示范應(yīng)用，這些示范應(yīng)用成果將服務(wù)于園區(qū)冬奧會(huì)期間的日常運(yùn)營(yíng)需求。
針對(duì)2022年北京冬奧會(huì)期間可能出現(xiàn)的“人車混流、交通場(chǎng)景復(fù)雜”等特點(diǎn)，清華大學(xué)車輛與運(yùn)載學(xué)院團(tuán)隊(duì)利用學(xué)院在自主創(chuàng)新、校內(nèi)跨學(xué)院合作和校企合作等方面的優(yōu)勢(shì)，與福田、百度和智行者等公司合作，專門開(kāi)發(fā)了智能汽車駕駛操作系統(tǒng)及支持自動(dòng)駕駛的電動(dòng)車輛平臺(tái)。
據(jù)介紹，到2021年3月，首鋼奧運(yùn)園區(qū)將實(shí)現(xiàn)園區(qū)社會(huì)公開(kāi)道路、園區(qū)內(nèi)部道路全覆蓋的全天候多車型L4級(jí)無(wú)人自動(dòng)駕駛典型功能示范。車型主要包括：無(wú)人客車、無(wú)人清掃車、無(wú)人物流車、無(wú)人MINI 客車、無(wú)人MINI清掃車、無(wú)人MINI物流配送車、智能共享轎車等7類無(wú)人駕駛車型，相關(guān)車輛將由福田和智行者等單位生產(chǎn)制造，北汽和小鵬汽車等通過(guò)協(xié)作方式為示范提供車輛平臺(tái)。
據(jù)了解，根據(jù)當(dāng)前法律法規(guī)要求，車輛在社會(huì)公開(kāi)道路上測(cè)試示范時(shí)，將采用有人跟車監(jiān)督的模式進(jìn)行示范，在L4級(jí)自動(dòng)駕駛測(cè)試條件不具備時(shí)，按照北京市 L3自動(dòng)駕駛道路測(cè)試規(guī)范測(cè)試。
“冬奧會(huì)期間，自動(dòng)駕駛車輛可能會(huì)面臨更多的突發(fā)性問(wèn)題，因此更需要開(kāi)發(fā)多場(chǎng)景通用的自動(dòng)駕駛導(dǎo)航及智能駕駛決策系統(tǒng)。”楊殿閣表示，保證行人與車輛的安全是該項(xiàng)目等首要目標(biāo)，在面向冬奧會(huì)應(yīng)用的基礎(chǔ)上，課題組還將在首鋼園區(qū)社會(huì)公開(kāi)道路及園區(qū)內(nèi)部道路進(jìn)行建設(shè)。
據(jù)了解，“科技冬奧專項(xiàng)”將分為技術(shù)和產(chǎn)品研發(fā)、系統(tǒng)研發(fā)和集成驗(yàn)證和項(xiàng)目結(jié)題等三大階段。其中，項(xiàng)目組將在今年12月前完成研究園區(qū)高精度自動(dòng)駕駛地圖、混雜超視距環(huán)境感知技術(shù)、自動(dòng)駕駛與自動(dòng)充電協(xié)同技術(shù)、封閉園區(qū)場(chǎng)景路徑規(guī)劃與決策控制系統(tǒng)架構(gòu)等研究工作。
到2020年12月前，項(xiàng)目組將開(kāi)展樣車在奧運(yùn)場(chǎng)館的功能測(cè)試等多項(xiàng)實(shí)車測(cè)試及優(yōu)化，并完成基于虛擬場(chǎng)景的仿真驗(yàn)證系統(tǒng)。
當(dāng)項(xiàng)目完成時(shí)，首鋼園區(qū)內(nèi)外可支撐自動(dòng)駕駛功能示范的道路總里程將超過(guò)10公里，帶信號(hào)路口超過(guò)5個(gè)。通過(guò)園區(qū)高精度定位服務(wù)覆蓋、支持地基增強(qiáng)等定位技術(shù)，自動(dòng)駕駛車輛正常行駛狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)相對(duì)位置誤差不超過(guò)15cm。7 個(gè)車型的自動(dòng)駕駛示范里程不少于6000Km，其中夜間運(yùn)行時(shí)間不少于100小時(shí)，
值得一提的是，示范運(yùn)行時(shí)還包含多種不同天氣狀況。“小雪時(shí)能正常運(yùn)行，大雪時(shí)在清掃路面后可繼續(xù)運(yùn)行。同時(shí)，云端系統(tǒng)能夠?qū)Χ噍v智能車輛的在線監(jiān)控。”
楊殿閣介紹說(shuō)，項(xiàng)目組將會(huì)積極利用清華大學(xué)承擔(dān)的國(guó)家“十三五”重點(diǎn)專項(xiàng)的科技成果如自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的激光雷達(dá)、亞芯片級(jí)的自動(dòng)駕駛計(jì)算平臺(tái)等。“在此基礎(chǔ)上，我們會(huì)開(kāi)發(fā)面向冬奧會(huì)復(fù)雜天氣與交通場(chǎng)景的智能駕駛系統(tǒng)，配合完成無(wú)線充電與智能駕駛協(xié)同控制以及樣車調(diào)試，并支持示范運(yùn)行。”
實(shí)際上，L1至L2階段的自動(dòng)駕駛已經(jīng)開(kāi)始規(guī)模產(chǎn)業(yè)化。根據(jù)美國(guó)斯坦福大學(xué)的預(yù)測(cè)，真正實(shí)現(xiàn)L4的高級(jí)別自動(dòng)駕駛的時(shí)間節(jié)點(diǎn)應(yīng)該在2020到2025年。楊殿閣預(yù)計(jì)，L4級(jí)自動(dòng)駕駛將首先在專用車輛，在特定區(qū)域?qū)崿F(xiàn)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，比如說(shuō)公交、礦山、港口，然后包括一些園區(qū)的無(wú)人駕駛。
“在自動(dòng)駕駛領(lǐng)域，有大量的共性關(guān)鍵技術(shù)要突破。比如信息安全問(wèn)題、測(cè)試問(wèn)題、法律法規(guī)問(wèn)題、控制問(wèn)題和計(jì)算平臺(tái)問(wèn)題等，這些重要的支撐技術(shù)，需要整個(gè)行業(yè)攜手突破。”楊殿閣告訴記者，要實(shí)現(xiàn)首鋼奧運(yùn)園區(qū)內(nèi)的車路云協(xié)同的智能駕駛，需要整體集成各單位的智能駕駛技術(shù)。
“冬奧會(huì)期間，將出現(xiàn)人車混流的復(fù)雜交通場(chǎng)景，自動(dòng)駕駛車輛面臨更多的突發(fā)性問(wèn)題，因此更需要低成本、高可靠性的高精準(zhǔn)定位能力支持。”他介紹說(shuō)，“科技冬奧專項(xiàng)”還整合了科技部人工智能、落地自動(dòng)駕駛的國(guó)家級(jí)中心、百度阿波羅平臺(tái)和千尋位置厘米級(jí)高精定位服務(wù)等優(yōu)勢(shì)資源。
在平昌冬奧會(huì)閉幕式的“北京8分鐘”中，最讓人印象深刻的要數(shù)各種充滿科技感的表演道具。當(dāng)3年后L4 級(jí)自動(dòng)駕駛汽車在首鋼園區(qū)一路馳騁時(shí)，人們將有更多激動(dòng)的理由。(許亞杰)
