科技冬奧專項項目負責人、清華大學車輛與運載學院院長楊殿閣教授
在北京冬奧組委辦公區(qū)的駐地——首鋼園區(qū)自動駕駛服務示范區(qū)，人們總能看到一輛特殊的小巴士在既定路線行駛，它沒有司機、僅配備一名安全員，卻能全面分析實時路況，根據現實情況作出減速、避讓、剎停等反應。
不到4年后，它將成為2022年北京冬奧會的又一枚“彩蛋”，完美詮釋“科技奧運”精神。實際上，這輛神奇的無人駕駛小巴士背后，有來自清華大學、首鋼集團、百度等多個團隊提供保障。
作為北京市科技計劃重點項目，全天候多車型自動駕駛技術開發(fā)及首鋼園區(qū)功能示范(以下簡稱“科技冬奧專項”)自誕生之日起就備受關注。
2015年7月31日17時57分，經過85位國際奧委會委員的投票，北京如愿贏得2022年第24屆冬季奧林匹克運動會的承辦權。如果說2008年8月8日鐫刻了全體中國人圓夢奧運的珍貴記憶，那么2022年2月4日則將是另一個讓人無比自豪和激動的日子。
“中國懂得如何組織舉辦一場大賽事，也已經證明過自己的能力。”中國體育問題專家蘇珊·布勞內爾認為，作為奧運史上第一個舉辦夏季奧運會和冬季奧運會的城市，北京必然會向世界再次展現頂級體育賽事應有的樣子，也勢必再次用“創(chuàng)新”奏鳴曲征服世人的目光。
隨著冬奧會進入“北京時間”，“科技冬奧(2022)行動計劃”也被提上了日程。有專家指出，在“中國制造”向“中國智造”轉型的大潮下，北京冬奧會的籌辦和舉辦過程中將有大批高科技成果投入使用，給人們帶來冬奧全新體驗。其中，由自動駕駛汽車拓展的眾多創(chuàng)新舉措，既能滿足物資、設備、人員的運輸出行需求，又能展現中國最新的科技實力，給冬奧會帶來更多人氣。
2018年8月，清華大學車輛與運載學院接受了北京市科委委托，組建校企政府聯(lián)合技術團隊，開發(fā)面向冬奧會服務的L4級智能汽車，并研究為首鋼園區(qū)全天候多車型自動駕駛技術開發(fā)提供技術保障。
自項目啟動以來，清華大學車輛與運載學院技術團隊針對冬季奧運會天氣特征、人車混流復雜交通場景，組織聯(lián)合團隊攻關自動駕駛核心技術，研究自動駕駛專用車道、智能交通信號燈、無線充電位等技術，打造可復制、可轉移的自動駕駛園區(qū)模板。
“本課題主要研究L4級自動駕駛技術并面向冬奧會開發(fā)7個車型智能汽車，研究滿足L4級自動駕駛需求的智慧道路及基礎設施的建設，并以冬奧會為目標開展示范應用驗證。”據科技冬奧專項項目負責人、清華大學車輛與運載學院院長楊殿閣教授介紹，這將是國內首次全面推動自動駕駛技術的產業(yè)化落地。
據了解，首鋼園區(qū)是2022年北京冬奧會奧組委所在地，同時還有3個奧運訓練中心和1個比賽場地。2018年至2021年間，首鋼園區(qū)內會展開多種車型的L4級自動駕駛示范應用，這些示范應用成果將服務于園區(qū)冬奧會期間的日常運營需求。
針對2022年北京冬奧會期間可能出現的“人車混流、交通場景復雜”等特點，清華大學車輛與運載學院團隊利用學院在自主創(chuàng)新、校內跨學院合作和校企合作等方面的優(yōu)勢，與福田、百度和智行者等公司合作，專門開發(fā)了智能汽車駕駛操作系統(tǒng)及支持自動駕駛的電動車輛平臺。
據介紹，到2021年3月，首鋼奧運園區(qū)將實現園區(qū)社會公開道路、園區(qū)內部道路全覆蓋的全天候多車型L4級無人自動駕駛典型功能示范。車型主要包括：無人客車、無人清掃車、無人物流車、無人MINI 客車、無人MINI清掃車、無人MINI物流配送車、智能共享轎車等7類無人駕駛車型，相關車輛將由福田和智行者等單位生產制造，北汽和小鵬汽車等通過協(xié)作方式為示范提供車輛平臺。
據了解，根據當前法律法規(guī)要求，車輛在社會公開道路上測試示范時，將采用有人跟車監(jiān)督的模式進行示范，在L4級自動駕駛測試條件不具備時，按照北京市 L3自動駕駛道路測試規(guī)范測試。
“冬奧會期間，自動駕駛車輛可能會面臨更多的突發(fā)性問題，因此更需要開發(fā)多場景通用的自動駕駛導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目等首要目標，在面向冬奧會應用的基礎上，課題組還將在首鋼園區(qū)社會公開道路及園區(qū)內部道路進行建設。
據了解，“科技冬奧專項”將分為技術和產品研發(fā)、系統(tǒng)研發(fā)和集成驗證和項目結題等三大階段。其中，項目組將在今年12月前完成研究園區(qū)高精度自動駕駛地圖、混雜超視距環(huán)境感知技術、自動駕駛與自動充電協(xié)同技術、封閉園區(qū)場景路徑規(guī)劃與決策控制系統(tǒng)架構等研究工作。
到2020年12月前，項目組將開展樣車在奧運場館的功能測試等多項實車測試及優(yōu)化，并完成基于虛擬場景的仿真驗證系統(tǒng)。
當項目完成時，首鋼園區(qū)內外可支撐自動駕駛功能示范的道路總里程將超過10公里，帶信號路口超過5個。通過園區(qū)高精度定位服務覆蓋、支持地基增強等定位技術，自動駕駛車輛正常行駛狀態(tài)下實現相對位置誤差不超過15cm。7 個車型的自動駕駛示范里程不少于6000Km，其中夜間運行時間不少于100小時，
值得一提的是，示范運行時還包含多種不同天氣狀況。“小雪時能正常運行，大雪時在清掃路面后可繼續(xù)運行。同時，云端系統(tǒng)能夠對多輛智能車輛的在線監(jiān)控。”
楊殿閣介紹說，項目組將會積極利用清華大學承擔的國家“十三五”重點專項的科技成果如自主知識產權的激光雷達、亞芯片級的自動駕駛計算平臺等。“在此基礎上，我們會開發(fā)面向冬奧會復雜天氣與交通場景的智能駕駛系統(tǒng)，配合完成無線充電與智能駕駛協(xié)同控制以及樣車調試，并支持示范運行。”
實際上，L1至L2階段的自動駕駛已經開始規(guī)模產業(yè)化。根據美國斯坦福大學的預測，真正實現L4的高級別自動駕駛的時間節(jié)點應該在2020到2025年。楊殿閣預計，L4級自動駕駛將首先在專用車輛，在特定區(qū)域實現產業(yè)化應用，比如說公交、礦山、港口，然后包括一些園區(qū)的無人駕駛。
“在自動駕駛領域，有大量的共性關鍵技術要突破。比如信息安全問題、測試問題、法律法規(guī)問題、控制問題和計算平臺問題等，這些重要的支撐技術，需要整個行業(yè)攜手突破。”楊殿閣告訴記者，要實現首鋼奧運園區(qū)內的車路云協(xié)同的智能駕駛，需要整體集成各單位的智能駕駛技術。
“冬奧會期間，將出現人車混流的復雜交通場景，自動駕駛車輛面臨更多的突發(fā)性問題，因此更需要低成本、高可靠性的高精準定位能力支持。”他介紹說，“科技冬奧專項”還整合了科技部人工智能、落地自動駕駛的國家級中心、百度阿波羅平臺和千尋位置厘米級高精定位服務等優(yōu)勢資源。
在平昌冬奧會閉幕式的“北京8分鐘”中，最讓人印象深刻的要數各種充滿科技感的表演道具。當3年后L4 級自動駕駛汽車在首鋼園區(qū)一路馳騁時，人們將有更多激動的理由。(許亞杰)
