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“死磕”无人驾驶:一群理工“学霸”耍起十八般武艺

原文标题:“死磕”无人驾驶:一群理工“学霸”耍起十八般武艺

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  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,欧亿体育中国有限公司官网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。

  李方告诉记者,“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。”欧亿体育中国有限公司官网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。

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