极限智慧的挑战

　　“时速100公里，行驶正常。”

　　长沙绕城高速，一辆“红旗”轿车欢快地一路向前奔驰，转向、变道、超车……如行云流水。孙振平副研究员一脸兴奋，不时向后排座位上的贺汉根教授报告着情况。

　　不就是跑个高速吗，有啥好激动的?且慢，如果你发现这辆高速行驶的“红旗”，驾驶座上无人操作，你是不是感到很神奇呢?

　　此车非同寻常。这是国防科技大学贺汉根教授领衔的无人驾驶技术创新团队，在“红旗HQ3”轿车平台上自主研发的最新一代无人驾驶汽车。跑这趟高速，也并非一次普通出行，而是经有关部门批准同意，我国无人驾驶汽车在复杂和不确定环境下开展的高速公路自主驾驶试验。

　　“即将进入梅溪湖隧道。”

　　“车辆自动减速，综合感知系统正常。”

　　“红旗”车驶过隧道，继续在高速公路上一路飞奔。74岁高龄的贺汉根教授的思绪穿越时空，回到了20多年前。

　　那年，贺汉根教授正在某西方国家做访问学者，得知该国要与其他几个国家合作开展某无人驾驶汽车项目研制。他兴趣盎然，很想代表中国参与到这个项目中来。

　　“你们的车能跑多快?”

　　“我们的车……”贺汉根一下“噎”住了。他知道，对方所说的“车”，是德国、日本等国家引以为傲而中国还没有的无人驾驶汽车。

　　“你们还没做过无人驾驶汽车，怎么能参加呢?”这位明知故问的某国专家是想以此阻止中国人参与，言语中带着偏见和傲慢。

　　那一刻，贺汉根沉默了。他在心里发誓：我们一定要研制出属于中国自己的无人驾驶汽车，否则，在国际上就没有平等对话的权利。

　　天行健，君子以自强不息。回国后，贺教授以5万元人民币的经费起家，开始了无人驾驶汽车的研制。

　　起步晚了，必须跑出比别人更快的速度。经过5年夜以继日的艰苦探索和奋力攻关，贺教授率领团队突破了一系列关键技术，在一辆老式北京吉普车平台上，研制出了中国第一辆高速无人驾驶汽车。2000年，该车在进行公路无人驾驶试验时，时速达到76公里，一举跻身国际先进行列。

　　有意思的是，当中国无人驾驶汽车研制取得突破时，国外的研制却并不顺利。西方一位权威专家由此推论：无人驾驶汽车的时速达到70公里后就很难突破，因为无人控制系统有200毫秒左右的延迟，一旦突破这一速度，车辆就像喝醉了酒的人一样，东摇西晃，很难控制。

　　“这么说，我国的无人驾驶汽车最高时速已经达到极限了?”贺教授将信将疑：这个推论从理论上看是成立的，因为无人驾驶汽车从传感器获取图像，到做出决策的延迟是必然的。但是，人的反应速度并不比机器快，为什么却能驾驶时速100多公里的汽车呢?世界一级方程式赛车时速不是还能突破300公里吗?

　　无人驾驶汽车的速度极限到底是多少?这个疑问一直困扰着贺教授。经过研究分析，他有了一个重要发现：人在开车时，总是能够实时观测到前方数十米范围内的情况，并作出预先反应。贺教授想，让无人驾驶系统能像人类一样思考，问题不就可以解决了吗?

　　顺着这个思路，贺教授改变国外将无人驾驶汽车作为控制系统的传统思维，创造性地将控制系统和感知分析系统融合起来，让它们能够高效地协同工作，从而解决无人驾驶汽车“反应迟钝”的问题。

　　大胆创新带来了技术上的重大跨越。3年后，贺教授带领的团队在“红旗旗舰”轿车平台上，成功研发出一辆无人驾驶轿车系统，在高速公路上跑出了时速170公里的世界第一速度，一举打破了外国专家的推论。

　　2003年，在中国第一汽车制造厂成立50周年庆典大会上，这辆“红旗旗舰”无人驾驶轿车为应邀前来参加庆典的国内外嘉宾进行了一次完美的无人驾驶表演。国外同行和世界汽车厂商观看后，一个个惊叹不已。

　　面对各方赞誉，贺教授和团队成员并不满足。他们清楚，我国的无人驾驶汽车虽然在技术上取得重大突破，但离真正的自主驾驶还有不小差距。比如，无人驾驶汽车在变道、超车、避险、合理速度控制等方面，尚不能根据复杂路况自主决策，对环境的综合感知和自主判断也不能像有人驾驶那样游刃有余。

　　创新意味着挑战。人们驾驶汽车在高速公路上变道、超车、避险等，可谓驾轻就熟。对于无人驾驶汽车来说，却是一道不小的难题。难就难在，它必须对自身及周围车辆的位置、速度、意图进行准确判断，并选择时机做出决策，按照交通规则自主完成一系列操作。

　　如果是一个老司机，这简直是“小菜一碟”，但要让无人驾驶系统自主完成，就必须赋予它像人一样的眼睛、头脑和四肢，使其具有环境综合感知、信息融合处理、智能化快速决策的能力。突破这一技术瓶颈，团队用了整整5年时间，在经历无数挫折和失败后，终于构建起一套智能行为决策系统。有了它，无人驾驶汽车就能像人一样，通过融合处理来自摄像头、毫米波雷达等传感器的各种实时数据，进行自主判断和决策，在车流密集的高速公路上自由驰骋。

　　2011年7月14日，智能化无人驾驶系统在“红旗HQ3”轿车平台上研发成功，获准进入京珠高速长沙至武汉段，开展我国首次无人驾驶汽车高速公路长途自主驾驶试验。

　　“开始!”这天上午9时许，随着项目负责人贺教授一声令下，“红旗”车从长沙杨梓冲收费站出发，按照110公里设定时速，向着武汉方向一路奔驰北上。

　　老天爷好像要考验这辆无人驾驶的“红旗”车似的，出发不久，道路前方漫过一层薄雾，进入咸宁路段，天空又下起一阵暴雨。视线不佳，车道模糊，这让组织这次试验的戴斌教授等人提心吊胆，生怕有什么闪失。

　　然而，对安装有环境传感器、智能行为决策与控制等系统的“红旗”无人驾驶轿车，这些考验全都不在话下，一切应付自如。在长沙至武汉286公里的长途行驶中，“红旗”无人驾驶汽车自主超车67次，被其他车辆超越148次，实测自主驾驶平均时速为87公里。在遭遇其他车辆违规行驶等紧急情况时，实施人工干预10次，干预行驶距离约为2.24公里，占自主驾驶总里程的0.78%，远远低于国外无人驾驶汽车3%的人工干预比例。这次试验的圆满成功，创造了我国无人驾驶汽车在复杂交通状况下自主驾驶的新纪录，综合技术性能达到国际先进水平。

　　创新无止境。2013年，贺教授和团队又申报承担了国家自然科学基金重大研究计划——视听觉信息的认知计算集成项目，又打响了一场新的攻关战斗。

　　历时4年攻关，新一代无人驾驶系统在“红旗HQ3”轿车平台上研发成功。让团队成员感到欣慰的是，他们在国内率先突破掌握了无人驾驶汽车上下匝道过收费站、进出隧道两项“绝活”。

　　与突破自主变道、超车一样，这两项被称为“绝活”的功能，也让团队成员颇费了一番功夫。车辆进入收费站，先要通过匝道。匝道弯曲变窄，无人驾驶汽车需要提前变道减速。接近收费站时，道路进入广场模式，此时卫星导航精度又达不到指引进入收费站口要求，车辆如何辨识?怎样跟随其他车辆依次通过?进入隧道后，光线变暗，接收不到导航信息，方向、位置判断精度衰减，如何确保行驶安全?这又是一串需要综合考虑的复杂智能化问题。

　　困难挡不住军队科技工作者的创新步伐。2017年3月6日，经有关部门批准同意，新一代“红旗”无人驾驶汽车获准在长沙绕城高速公路上开展试验。

　　这天，“红旗”无人驾驶轿车从新港收费站驶入长沙绕城高速公路。出发不久，道路前方就是长达3320米的梅溪湖隧道，限速80公里。接近隧道时，汽车提前自动减速。驶入隧道，光线变暗，在接收不到导航信息的情况下，“红旗”无人驾驶轿车依靠毫米波激光雷达、视觉传感器与地图匹配等综合感知系统，自主进行数据融合处理，按照规定时速匀速行驶。驶出隧道后，车辆自动加速，恢复到100公里时速，向前奔驰。

　　按照事先规定的试验路线，接近目的地，汽车自动减速，以40公里时速驶向右边匝道，随后进入收费站前的广场模式。“红旗”无人驾驶轿车十分聪明地选择了一个车辆排队少的收费站口，跟着前面汽车亦步亦趋地通过了收费站。

　　负责组织这次试验的安向京教授介绍，让“红旗”无人驾驶汽车具有聪明头脑的一项关键技术，是团队研发的一种高精度地图匹配定位系统，精度达到了10厘米。

　　两项“绝活”名不虚传。今年7月，团队圆满完成“视听觉信息的认知计算”国家自然科学基金重大研究计划集成项目研究，使我国无人驾驶技术达到了一个新高度。

　　红旗轿车在高速上风驰电掣地飞驶，科研人员们并没有沉浸在成功的喜悦中，他们又在热烈地讨论着下一步的改进。勇于创新的人不会停下奔跑的脚步，因为梦想永远在前方召唤!