以下为郑南宁教授演讲内容:
从人的认知角度重新定义自主驾驶
我们人在开车的时候,实际上是有一个选择性注意的,也就是说,无论车外的场景怎么千变万化,但是我们人首先是要找哪些地方可以行驶,哪些地方不可以行驶。
也就是说,车外状态是无限状态空间,但我们要把车外的无限状态空间抽象成可描述的“0、1”的状态。要实现这一基本目的,就要从人的认知角度重新定义自主驾驶。
这是2002年,我们研发的思源1号无人驾驶智能车。
到2005年,当时我们雄心勃勃,认为在校园里面可以跑了,它就可以上路了。实际上驶出校门,情况就完全不一样了。
我们当时制定了一个“新丝绸之路挑战”的计划。
这是当年在学校的四大发明广场出征的照片(如上图)。选择从西安行驶到敦煌,其目的一是在实际的交通场景中验证我们的系统,二是为研究工作采集更多的真实交通环境的数据,总距离1700多公里。
但是出了校门以后,大多数时间需要人工干预,是人在开,只是在沙漠的道路上,几乎没有来往的车辆和行人,交通场景相当简单,这个无人车才能平稳缓慢地行驶。
上述介绍的是12年前的研究工作。 从2000年初以来,我们始终坚持在这个方向,从基础研究到关键技术不断地向前发展。
这是2016年在一个比较复杂的环境中进一步验证我们研究的基本模型,这是在非结构化的道路来验证无人车的控制系统。当时后面还有一个裁判车,裁判车遇到这种路面情况要不断地换档,适应路况,有时候就陷在泥路上,但是这辆无人车可以平稳的行驶,也就是说,它的感知和控制是适应这样环境的。
我们再来看一下夸父号无人车在城市交通环境中的表现。当然这个交通场景也并不复杂,它还可以超车,可以实现一个非常平稳的拐弯。我们再来看一下在GPS信号缺失的情况下,无人车如何找出地下车库的出口。
从2016年进展来看,2005年我们的无人车就是一只“丑小鸭”,许多科学研究工作就是这样,总是从一步一步的走向更加完善的阶段。
尽管我们看到夸父号可以在城市道路上行驶,也可以从车库里出来,但是面对更为复杂交通环境的情况,它没有办法作出可靠的响应和判断。
这里给出的是城市中复杂交通场景的情况,我们可以看到在这些无交通指示路口、环岛路口,还有交通指示复杂的状况,各种车辆的行驶的不同状态,无人车无法在这些环境做到准确的判断。那么人是怎么判断的?
这个场景有行人,有非机动车,也有机动车,我们看一看它的状态是怎么形成的。十字路口的交通场景是不可预测的,但是每个OBJECT相互关联形成一个稳定的系统,这里就反映出,人在这些场景中能够迅速的理解和判断各个对象之间的关联性,而无人车也必须要能够抽象和表述这种关联性才能做出准确的判断。
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