06 冲入AI无人区:无人驾驶之路(第3/9页)

在“863计划”支持下,很多大学与机构开始研究无人车。历经“八五计划”“九五计划”“十五计划”,北京理工大学、国防科技大学等五家单位研发的ATB(Autonomous Test Bed)系列三代无人车依次问世,ATB-2直线行驶速度最高可达到21米/秒,ATB-3在环境认知和轨迹跟踪能力上得到进一步加强。

国防科技大学与一汽集团合作研发的红旗CA7460无人车,可以根据前方障碍车辆的情况自动进行车道变换,行驶速度最高可以达到47米/秒;清华大学研制的THMR-V无人车,最高行驶速度也可以达到42米/秒,还可以根据不同驾驶场景选择高速公路和城区公路两种驾驶模式;由西安交通大学研制的Springrobot也是我国著名的无人车平台之一,具有较高的车道线检测能力和行人检测能力;国家自然科学基金委员会于2008年启动了“视听觉信息的认知计算”重大研究计划项目;2009年,首届中国“智能车未来挑战赛”在西安举行,此后几年里,吸引了名牌院校和科研机构的数十辆无人驾驶车辆参加该项比赛。

这样的赛事国外开始得更早。2004—2007年的DARPA系列竞赛,让“无人车”展露出高速发展的苗头。

2003年,美国发动伊拉克战争,也点燃了无人车技术爆发的导火索。穿越沙漠运送弹药补给成了美军的常态行动,但即便有装甲车和直升机保护,辎重车队仍会经常受到攻击。加之美军人员经常遭遇路边炸弹或地雷袭击,伤亡惨重。因此,曾经孕育互联网的DARPA重启了搁置十多年的自动驾驶技术研究。在美国政府和军方的计划中,10年后至少有1/3的军用车辆能够自动驾驶。

2004年,美国国会拨款设立100万美元奖金,后又加码到200万美元,由DARPA牵头举办无人驾驶大赛,广发英雄帖。尽管相对无人车的软硬件成本奖金并不算高,但仍然吸引了来自企业、科研机构、大学教育机构,甚至个人在内的不少参赛者。

应战时需要,第一届无人车挑战赛在沙漠中进行。这条从加州Barstow(巴斯托)到内华达州Primm(普里姆)的赛道,长约230公里,大多数是行驶难度颇大的沙漠地形。比赛要求在10个小时之内完成,只能依靠GPS来引导驾驶,依靠传感器或摄像头绕开天然障碍物。军方预测一定会有一个队赢得比赛的胜利。

不知军方是低估了无人车技术的难度,还是高估了参赛者的水平。这一年,不仅没有一支队伍抵达终点,即便是比赛的第一名,卡内基梅隆大学“红”队的Sandstorm(沙尘暴),也只开出了11公里,因为拐错了一个弯,陷进沟里动弹不得。多半参赛车辆在比赛刚开始就结束了,刹车锁死、车轴断裂、翻车、卫星接收器失灵等故障频出。

结果令人沮丧,人们的预期急转直下,悲观者说能在沙漠里行驶的无人车或许永远都造不出来。然而,这场不尽如人意的比赛没有止步于此,还成了无人车发展史上的拐点。

2005年,第二届无人车挑战大赛依旧在沙漠中举行,赛场依旧设在加州和内华达州交界处,赛程212公里,难度也是有增无减,3个狭窄的隧道,100多个急转弯。最艰险的一段狭窄弯路,一边是60多米的深沟,另一边则是悬崖峭壁。然而这一年,绝大多数参赛车都超过了上届11公里的最高行驶纪录。尽管依旧有不少参赛车辆中途退出,但有5辆车完成了全部赛程。

前三名分别来自斯坦福大学、卡内基梅隆大学和一家美国私企。这一届比赛中的冠军车辆已经搭载了摄像头、激光测距仪、雷达远程测距、GPS等今天无人车必不可少的装备。

2007年,DARPA把赛场搬到了城市里,开始从军用转为民用。新赛场内有交通灯、汽车等复杂环境,与未来无人车实际使用的环境更接近。比赛结束,卡内基梅隆大学、斯坦福大学、佐治亚理工大学夺得前三名。无人车研究领域的格局似乎开始稳定下来,DARPA的赛事却戛然而止。由于各种原因,美军至今未将无人车技术用于后勤运输。但是,技术的发动机一经启动,就没有人能让它停下。

图6-4是2007年DARPA无人车挑战赛的冠军车——卡内基梅隆大学的“Boss”,车顶及车头加装的设备体积和复杂程度远超今日进行路试的各类无人车。DARPA发掘了无人车研究者的潜力,也孵化了无人车的基础技术路线。

比赛中车队普遍通过摄像头、雷达、激光设备来探测周围的地形和障碍物。将结果与GPS和传感器的信息整合为一体,做出加速、减速、转弯等操作决定。十多年后,后人所做的,无非是在这条“无人车智能路线”的基础上,进行技术迭代,更加深入和精细化。