[中国青年报]“死磕”无人驾驶:一群理工“学霸”耍起十八般武艺
“死磕”无人驾驶:一群理工“学霸”耍起十八般武艺
11月23日 , 中国大学生无人驾驶方程式大赛迎来最后一天 , 最难的部分却刚刚开始 。
在通过一系列车检后 , 4支无人驾驶车队进入“高速循迹”环节 , 参赛车辆需要根据锥桶摆放的位置 , 自主规划行驶轨迹 , 行驶3圈 , 每一圈的车速都不能低于1米/秒 。
作为我国第一支无人驾驶方程式赛车队 , 以及连续两届大赛的冠军 , 北京理工大学无人车队的表现格外引人关注 。 他们最终啃下高速循迹这块“硬骨头” , 成为通过这项比赛的两支车队之一 。
这是今年很多参赛车队所采用的无人车方案 。 这个11月 , 来自清华大学、上海交通大学、华中科技大学等14支无人驾驶车队 , 来到中国大学生无人驾驶方程式大赛决赛现场 , 在6天角逐中最后冲刺 , 争夺年度总冠军 。
这群大学生多是大二、大三年级 , 是来自各个专业的“学霸” , 有学车辆工程的 , 也有学计算机专业的 , 还有学管理的、材料的、动力学的 , 他们来到赛场拿出十八般武艺“死磕”无人驾驶 , 成为搞底盘的 , 修车的 , 焊线的 , 写代码的 , 做软件的 , 找bug(漏洞)的 , 拉赞助的 , 做商业计划的 , 在无人驾驶的世界中探索未来 。
“写出万行代码 , 找到一个bug……”
比赛的这几天 , 哈尔滨工业大学(威海)无人车队的参赛选手没有太多睡眠时间 。
这天晚上10点 , 车队的心脏——P房关闭后 , 参赛队员就收拾收拾 , 回到了比赛场地附近的旅馆 。 早上六七点 , 天刚亮 , 他们便准备好一切 , 来到比赛现场继续奋战 。
为了参加比赛 , 这群大学生准备了一年 。 按照赛事规则和赛车制造标准 , 车队要在一年的时间内 , 自行设计和制造一辆能实现无人驾驶的小赛车参赛 。
从近百个人报名、面试、培训 , 经过层层筛选 , 进入车队;放弃双休日 , 放弃寒暑假;设计无人车 , 做系统架构 , 购买零部件 , 分析、仿真、建模 , 组装调试……这些就是他们这一年的真实写照 。
尽管在学校准备得很充分 , 但真的到了现场车检 , 总还是能有一些意想不到的问题出现:电池箱检查、无人系统检查、淋雨检查、制动检查……大大小小的检查 , 一共7个 。 其中电检和无人系统的检查比较复杂 , 需要按照指令来做规定动作 。
参赛的14支无人车队 , 大多有着丰富的电动车和油车方程式比赛的经验 。 2017年 , 作为一项分支 , 无人驾驶方程式比赛开始举办 , 包括哈工大在内的很多学校 , 开始投入无人车方面的研发 。 但是 , 除了在赛车底盘和车身上可以借鉴之前的经验 , 其他方面几乎都要从头开始 。
去年 , 很多车队没有通过车检 , 只完成了设计答辩和无人驾驶系统答辩 , 后面的赛场跑分 , 甚至没有参加 。 今年 , 这群孩子认为自己“这一次准备充分了!” 4支车队通过所有车检 , 进入后面的比赛 。
“无人驾驶现在越来越火 , 在学校里也有越来越多的同学对这块感兴趣 。 ”哈尔滨工业大学(威海)无人车队队长、车辆工程专业大四学生李方说 , 他们招募选手非常严格 , 在寒假会组织两周培训班 , 考核不通过无法进车队 。 进了车队则更加辛苦 , 本科生白天都有课 , 基本是留出晚上和课余时间 。 如果态度不端正或者学业太差 , 同样会被退队 。
李方告诉采访人员 , “学车辆工程的 , 通过比赛则可以锻炼动手能力 , 让理论知识获得更广的应用 。 学计算机的 , 写出万行代码 , 找到一个bug , 都是通过比赛锻炼出来的能力 。 ”
赛场上 , 无人驾驶实现厘米级定位
虽然是驰骋无人驾驶沙场的“老将” , 但面对新赛事 , 北理工无人驾驶团队依然没有懈怠 。
北理工无人车队队长、车辆工程专业研一学生董国顺说 , 大赛考验的 , 就是从感知到规划到控制的过程 , 是否准确 , 是否稳定 , 是否快速 。
从2017年参加德国赛后 , 北理工的无人驾驶系统方案已经成为很多参赛队伍学习的方向 。
今年 , 这支团队更新了无人驾驶系统的架构 , 分为三层:感知层、状态估计层、规划控制层 。 其中 , 状态估计层子系统的单独列出 , 就是为了让赛车“感知自己”的能力更加精准 , 从而进一步提升赛车的速度 。
“定位精度非常关键 。 ”北京理工大学无人驾驶方程式车队的另一名队长高小栋说 , 在高速循迹的第一圈 , 通过激光雷达和摄像头 , 来感知识别锥桶赛道的位置 , 规划得到目标路径 , 与此同时 , 赛车通过建图 , 到了第二圈和第三圈 , 依靠千寻位置的厘米级定位能力进行自动驾驶 , 提升速度 。
速度能否跟上 , 则取决于系统底层对车辆控制算法的响应 。
“上一个赛季中 , 我们的无人驾驶系统基本搭建完毕 , 但是新赛季 , 我们对整个无人驾驶系统重新架构 , 设置完全不同的子系统与模块 , 让整个实现过程更加高效、皮实 。 ”北理工无人车无人驾驶系统负责人陈泰然说 。
尽管今年北理工没有延续蝉联冠军的辉煌 , 但他们不再是“孤独”的参赛者——今年有4支车队通过车检 , 而去年只有北理工1支车队通过 。
在高小栋看来 , 只有当更多车队一起加入进来的时候 , 大家的水平才会一起提高 。 今年 , 北理工开源了锥桶识别数据集以及部分算法 , 帮助其他车队降低无人车开发门槛 。
此次大赛主办方、中国汽车工程学会副秘书长闫建来表示 , 高精度定位是L3、L4级别无人驾驶的必备技术之一 , 是实现车辆安全通行的重要保障 , 年轻的大学生们采用卫星导航定位技术和市场经验 , 不失为一个有未来感的选择 。
“第三年 , 困难重重 , 70多人团队虽然庞大 , 但是每个人都面临巨大压力 , 放弃休息时间 , 大家都坚持到了最后 。 赛场上的表现让人兴奋 , 让人值得 , 让人痴迷 。 我的队员都是最棒的!”董国顺赛后在微信朋友圈这样写道 。
中国青年报·中国青年网采访人员 邱晨辉 来源:中国青年报
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