全產業鏈協同發力 讓無人車在賽場“更上道”

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，行駛在高架和城鄉道路上，迎接施工借道、臨時封閉、模擬降雨等挑戰，也會遭遇環衛作業車輛、水霧影響感知場景、突然躥出行人、前車墜物等考驗。這些自行上路的無人車，確實令人捏把汗。

“中國智能車未來挑戰賽”是國家自然科學基金委員會于2009年創辦的我國首個無人駕駛智能車比賽。來到第十一年，最終，來自西安交通大學的“先鋒號”連續兩年蟬聯冠軍。

場景難度國內頂級 鼓勵無人車不使用衛星定位導航

本屆比賽完全面向無人駕駛出行服務設置比賽內容，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境的適應性和行駛機動性等4S性能，即安全性（Safety）、舒適性（Smoothness）、敏捷性（Sharpness）和智能性（Smartness）。

“比賽場景的復雜程度和難度目前在國內是最高的。”比賽組委會主席、中國工程院院士、西安交通大學教授鄭南寧介紹，今年新引入模擬機非混行和交通擁堵、高架道路環境中前車墜物時的緊急避讓、城鄉道路環境中衛星定位導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，挑戰賽還增加了全程（城鄉道路、高架道路）不依賴衛星定位導航信號——即無衛星定位導航信號或衛星定位導航信號受到嚴重干擾的情況下的賽程，測試無人車不依賴自主定位的環境感知能力，以更加全面、真實地測試無人駕駛相關技術的成熟度。

“我們鼓勵車隊不使用衛星導航信號。這對無人車的自主定位、環境的周密感知和行駛控制提出更高要求，利用衛星導航信號使無人車在行駛過程不斷獲得自身的位置信息，為行駛路徑規劃提供重要的參考數據，而在城市的交通環境中衛星導航信號會出現不穩定的情況，過多依賴衛星導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行空間定位和對復雜交通環境理解的深入研究。”鄭南寧說，希望無人車今后在衛星導航信號受到嚴重干擾的情況下依然能夠正常行駛。

從應用工具到提出需求 無人駕駛是AI研究絕佳載體

“現在無人駕駛如火如荼，高校、研究院所乃至整車廠企業、新的創業公司都在做。可是2009年并不是這樣的，那時候一輛無人車在前面走，團隊的人可以跟著走。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時，無人駕駛技術剛剛蹣跚起步，完全不同于今時今日。

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，實現完全自主的無人駕駛是一個令人興奮而又望而生畏的挑戰。人工智能一些非常好的算法都可以集成應用在無人駕駛平臺上。

“如深度學習、機器推理方法等，可以應用到無人駕駛物理系統的構建中，無人駕駛真實系統研究和人工智能基礎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域期待解決的重要課題，比如用計算機視覺獲取和理解環境中的目標。”鄭南寧說，目前有關人工智能頂級的國際會議都有無人駕駛技術相關的專題討論或利用大規模交通場景數據庫開展的離線比賽。

“無人駕駛技術是汽車工業面臨的一場革命，汽車工業又是經濟發展的重要支柱。第四次工業革命有‘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域中應用的難題。”鄭南寧說。

鄭南寧解釋道，無人駕駛這樣真實的物理系統依賴“計算”理解環境（包括感知）。“用什么來進行‘計算’呢？用芯片。把若干不同芯片構成一種實現無人駕駛的‘計算’架構，這種新技術的需求也能推動計算機科學和集成電路的進步。”

無人駕駛是5G落地中被寄予厚望的領域。但鄭南寧直言，5G應用于無人駕駛面臨著網絡安全脆弱性的問題。“如果你在車上打電話，可能拐到另一個街道上手機就沒有信號了。如果無人車與5G網絡深度融合時也出現這樣的情況怎么辦？信號丟失后的不安全性是顯而易見的。”

鄭南寧一再強調，無人駕駛關乎人的生命，要進入百姓家，首先要解決的就是安全性問題。“我們多年的無人車比賽強調的4S性能中，第一個就是安全。人工智能系統可簡單分成兩大類，一類允許犯錯，比如機器翻譯、搜索引擎等，一類是在統計意義上不能犯錯的系統，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上做到在不同天氣、路況下都能周密安全地感知交通環境。”

用90%時間解決10%難題 整車企業加入助推技術落地

“無人駕駛技術的成熟落地，也會極大改變城市景觀的設計。如果我們設計一個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，無人車出現后，城市、國家的基礎建設會發生變化，比如道路需要適應無人車的需求，那就需要新的建設投入，需要制造智能公路的新型材料和傳感器。無人車技術的發展對經濟社會的推動是顯而易見的。

鄭南寧特別提到整車企業的加入對無人駕駛技術研發的促進。“今年有30支車隊報名參賽，從車隊上我們很高興地看到一些變化，大多數車隊都跟企業有合作，和前幾屆都是‘秀才’不大一樣，現在有不少高校、研究機構、互聯網公司、汽車零部件供應商和整車廠緊密聯合開展研究。”

不光技術研發，無人駕駛的落地還與傳感器的進步有很大關系。“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。”鄭南寧說。

“從2009年第一屆比賽到今天，中國的無人駕駛技術取得了巨大進步，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的無人車在高級的輔助安全、結構化環境中可以完成給定的行駛任務，國內也完全可以做到。”鄭南寧說。不過他一再強調無人駕駛距離駛入尋常百姓家還需要漫長的努力，要冷靜看待技術的進展。

“從基礎研究、關鍵技術突破到形成產品落地的整個鏈條很長。創新技術的落地不僅依賴實驗室的研究成果，創新技術變成產品過程中的努力可能幾倍于從事基礎研究的精力。”鄭南寧感慨道，我們用了百分之十的時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間。（記者 崔 爽）