作者:高雅丽 来源:中国科学报 发布时间:2017/12/11 8:52:17
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中科院合肥研究院:打造自主品牌汽车智能化平台

 智能车辆技术研究中心研发的智能车。

■本报见习记者 高雅丽

11月29日,发展改革委印发了《增强制造业核心竞争力三年行动计划(2018-2020年)》(以下简称《行动计划》),其中指出“在以智能汽车、新材料、制造业智能化等为代表的重点领域,组织实施关键技术产业化专项计划”,这意位着智能车的研发及产业化正在逐步受到重视。

中科院合肥研究院智能车辆技术研究中心常务副主任王智灵对《中国科学报》记者说:“中心以‘汽车智能与主动安全’为学科方向,研究无人驾驶关键技术,重点突破道路环境感知、自主智能决策与高速高精度控制等关键技术,解决自主品牌汽车智能化、安全性等核心问题,建设面向国防建设需求的军用地面无人平台和面向社会经济需求的自动驾驶汽车平台。”

集中力量建立研发平台

2008年,中科院合肥物质科学研究院集中院内优势力量,成立了专门的地面无人研究平台——智能车辆技术研究中心。

王智灵说:“中心成立以后,经过多年发展,设有车辆感知与控制、智能技术、系统设计与集成、机器人技术四个研究室,感知能力测试、无人车公共平台开发两个实验室,组建了‘智能先锋’无人驾驶研究团队。”

通过近十年的努力,智能车辆技术研究中心构建了一个由首席科学家、学术带头人、研究员、博士、硕士等组成的40多人的研究队伍,研究方向覆盖电子信息、通信工程、检测技术、控制工程、模式识别、车辆工程等多个领域。

王智灵告诉记者,在人才培养方面,中心启用项目执行负责人、技术骨干等多种方式,为年轻人提供参与、负责项目的机会,促进年轻人的锻炼和成长。

“中心的工作作风务实高效,是一支高素质高层次善打硬仗的研究团队。”王智灵自豪地告诉记者。

乘着智能车技术不断发展的“东风”,2015年,智能车辆技术研究中心成为中科院机器人与智能制造创新研究院(合肥分部)的主要组成部分;2017年,中心成功获批成为“安徽省智能驾驶关键技术及应用工程实验室”。

在团队成员的共同努力下,中心积累形成了一系列汽车智能与主动安全产业化项目群,承担了大量国家、中科院、省市、企业各类项目。

王智灵说:“中心参与了国家自然科学基金重大研究计划重点项目‘基于人类驾驶知识的无人驾驶车辆智能决策系统研究’、集成项目‘面向城区综合环境的无人驾驶车辆关键技术及平台’等多个项目,同时通过对‘智能先锋号’无人车的研究,在环境感知与建模、智能决策与控制技术等关键技术领域积累了丰富的经验与成果。”

“智能先锋号”突破关键技术

王智灵告诉记者,中心先后构建了开放式架构的智能先锋I号、集成式架构的智能先锋II号、越野式架构的智能先锋III号三代无人驾驶平台,专注于无人驾驶车辆的感知、决策、控制和集成研究。

他说:“在环境感知方面,针对城区综合环境中的路面信息、标识信息、静止障碍物信息、定位信息等,我们采用视觉、雷达、惯导融合的技术,实现典型交通要素检测和识别,实现对道路环境模型的完整表达,建立了复杂环境下的道路模型,生成了高质量的场景认知地图,提高了环境识别中的抗干扰能力和鲁棒性,提高了无人车感知周边环境的有效性和稳定性。”

“智能先锋号”无人车常年在合肥市高新区内执行实验和测试任务,以高新区道路环境中正常的交通环境作为实际的验证目标。“合肥市高新区、周边乡村、机场高速是我们的主要实验场地,目前‘智能先锋号’自主行驶里程超过4万公里。”王智灵说。

在今年第九届“中国智能车未来挑战赛”的现场,《中国科学报》记者也看到了“智能先锋号”的参赛身影。在真实综合道路环境测试环节,“智能先锋号”披荆斩棘,表现不俗。

王智灵说:“这辆车是参赛的一名老将了,在‘中国智能车未来挑战赛’中,智能先锋号四次获得前三名,多次获得单项和综合成绩第一名;在军方主办的‘跨越险阻’挑战赛中,获得了第一届比赛优胜奖和第二届比赛塔河赛区编队行驶大赛第二名。”

未来集中产学研一体化

王智灵说:“中心在完成国家科研任务的同时,也积极响应新形势下中科院办院方针,面向国民经济主战场,重视产学研一体化发展,努力将研究成果转化为适应市场需求的技术与产品,把无人车研发过程中的集成技术以及单元技术与地方企业发展需求相融合。”

智能车辆技术研究中心曾多次与企业开展合作项目,与企业合作开发了多款自动驾驶汽车。“广汽集团传祺GA5无人驾驶汽车、内蒙古第一机械集团的4×4无人驾驶汽车、江淮集团的IEV6S无人驾驶汽车都有中心科研人员的参与,以上车辆在合肥、广州、包头等地完成大量测试,成功通过企业验收。”王智灵告诉记者。

现在,智能车辆技术研究中心建立了基于分层有限状态机的无人车基本驾驶行为模型和规则库,开发了模拟驾驶员行为的自主决策技术。

王智灵说:“在实际行驶过程中,路况千变万化,非常复杂,现在我们掌握了车辆高精度跟随控制技术,提出了基于小脑模型神经网络与PID复合的自适应路径跟随控制方法,实现了驾驶行为规划中的快速响应功能,使智能车具有与人类驾驶员能力相当的高速高精度跟随控制。”

《行动计划》明确指出,要依托国家重点实验室、工程研究中心、制造业创新中心等研发机构,优化创新能力布局,建设智能汽车创新合作生态,推动科技成果转化。

而对于中心未来的发展,王智灵也有了新的规划。他说:“未来中心仍将围绕智能驾驶技术及应用方向开展研究和产学研合作,并推动无人驾驶关键技术及产品的实际应用。注重与多家大型企业建立合作,推进自动驾驶汽车整车改造和性能开发,推进自动驾驶乘用车和特种车整车示范和产业应用;开展基于视觉的车道偏离报警、前向避碰、自主泊车等主动安全驾驶技术产品,争取院地合作支持;同时,研制智能农业装备、自动引导车等工农业应用产品,面向国防建设需求,开发关键部件,突破技术垄断,研制地面无人平台。”

《中国科学报》 (2017-12-11 第6版 院所)
 
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