揭秘首钢园内黑科技 自动驾驶汽车“定档”北京冬奥会

科技冬奥专项项目负责人、清华大学车辆与运载学院院长杨殿阁教授

在北京冬奥组委办公区的驻地——首钢园区自动驾驶服务示范区，人们总能看到一辆特殊的小巴士在既定路线行驶，它没有司机、仅配备一名安全员，却能全面分析实时路况，根据现实情况作出减速、避让、刹停等反应。

不到4年后，它将成为2022年北京冬奥会的又一枚“彩蛋”，完美诠释“科技奥运”精神。实际上，这辆神奇的无人驾驶小巴士背后，有来自清华大学、首钢集团、百度等多个团队提供保障。

作为北京市科技计划重点项目，全天候多车型自动驾驶技术开发及首钢园区功能示范(以下简称“科技冬奥专项”)自诞生之日起就备受关注。

2015年7月31日17时57分，经过85位国际奥委会委员的投票，北京如愿赢得2022年第24届冬季奥林匹克运动会的承办权。如果说2008年8月8日镌刻了全体中国人圆梦奥运的珍贵记忆，那么2022年2月4日则将是另一个让人无比自豪和激动的日子。

“中国懂得如何组织举办一场大赛事，也已经证明过自己的能力。”中国体育问题专家苏珊·布劳内尔认为，作为奥运史上第一个举办夏季奥运会和冬季奥运会的城市，北京必然会向世界再次展现顶级体育赛事应有的样子，也势必再次用“创新”奏鸣曲征服世人的目光。

随着冬奥会进入“北京时间”，“科技冬奥(2022)行动计划”也被提上了日程。有专家指出，在“中国制造”向“中国智造”转型的大潮下，北京冬奥会的筹办和举办过程中将有大批高科技成果投入使用，给人们带来冬奥全新体验。其中，由自动驾驶汽车拓展的众多创新举措，既能满足物资、设备、人员的运输出行需求，又能展现中国最新的科技实力，给冬奥会带来更多人气。

2018年8月，清华大学车辆与运载学院接受了北京市科委委托，组建校企政府联合技术团队，开发面向冬奥会服务的L4级智能汽车，并研究为首钢园区全天候多车型自动驾驶技术开发提供技术保障。

自项目启动以来，清华大学车辆与运载学院技术团队针对冬季奥运会天气特征、人车混流复杂交通场景，组织联合团队攻关自动驾驶核心技术，研究自动驾驶专用车道、智能交通信号灯、无线充电位等技术，打造可复制、可转移的自动驾驶园区模板。

“本课题主要研究L4级自动驾驶技术并面向冬奥会开发7个车型智能汽车，研究满足L4级自动驾驶需求的智慧道路及基础设施的建设，并以冬奥会为目标开展示范应用验证。”据科技冬奥专项项目负责人、清华大学车辆与运载学院院长杨殿阁教授介绍，这将是国内首次全面推动自动驾驶技术的产业化落地。

据了解，首钢园区是2022年北京冬奥会奥组委所在地，同时还有3个奥运训练中心和1个比赛场地。2018年至2021年间，首钢园区内会展开多种车型的L4级自动驾驶示范应用，这些示范应用成果将服务于园区冬奥会期间的日常运营需求。

针对2022年北京冬奥会期间可能出现的“人车混流、交通场景复杂”等特点，清华大学车辆与运载学院团队利用学院在自主创新、校内跨学院合作和校企合作等方面的优势，与福田、百度和智行者等公司合作，专门开发了智能汽车驾驶操作系统及支持自动驾驶的电动车辆平台。

据介绍，到2021年3月，首钢奥运园区将实现园区社会公开道路、园区内部道路全覆盖的全天候多车型L4级无人自动驾驶典型功能示范。车型主要包括：无人客车、无人清扫车、无人物流车、无人MINI 客车、无人MINI清扫车、无人MINI物流配送车、智能共享轿车等7类无人驾驶车型，相关车辆将由福田和智行者等单位生产制造，北汽和小鹏汽车等通过协作方式为示范提供车辆平台。

据了解，根据当前法律法规要求，车辆在社会公开道路上测试示范时，将采用有人跟车监督的模式进行示范，在L4级自动驾驶测试条件不具备时，按照北京市 L3自动驾驶道路测试规范测试。

“冬奥会期间，自动驾驶车辆可能会面临更多的突发性问题，因此更需要开发多场景通用的自动驾驶导航及智能驾驶决策系统。”杨殿阁表示，保证行人与车辆的安全是该项目等首要目标，在面向冬奥会应用的基础上，课题组还将在首钢园区社会公开道路及园区内部道路进行建设。

据了解，“科技冬奥专项”将分为技术和产品研发、系统研发和集成验证和项目结题等三大阶段。其中，项目组将在今年12月前完成研究园区高精度自动驾驶地图、混杂超视距环境感知技术、自动驾驶与自动充电协同技术、封闭园区场景路径规划与决策控制系统架构等研究工作。

到2020年12月前，项目组将开展样车在奥运场馆的功能测试等多项实车测试及优化，并完成基于虚拟场景的仿真验证系统。

当项目完成时，首钢园区内外可支撑自动驾驶功能示范的道路总里程将超过10公里，带信号路口超过5个。通过园区高精度定位服务覆盖、支持地基增强等定位技术，自动驾驶车辆正常行驶状态下实现相对位置误差不超过15cm。7 个车型的自动驾驶示范里程不少于6000Km，其中夜间运行时间不少于100小时，

值得一提的是，示范运行时还包含多种不同天气状况。“小雪时能正常运行，大雪时在清扫路面后可继续运行。同时，云端系统能够对多辆智能车辆的在线监控。”

杨殿阁介绍说，项目组将会积极利用清华大学承担的国家“十三五”重点专项的科技成果如自主知识产权的激光雷达、亚芯片级的自动驾驶计算平台等。“在此基础上，我们会开发面向冬奥会复杂天气与交通场景的智能驾驶系统，配合完成无线充电与智能驾驶协同控制以及样车调试，并支持示范运行。”

实际上，L1至L2阶段的自动驾驶已经开始规模产业化。根据美国斯坦福大学的预测，真正实现L4的高级别自动驾驶的时间节点应该在2020到2025年。杨殿阁预计，L4级自动驾驶将首先在专用车辆，在特定区域实现产业化应用，比如说公交、矿山、港口，然后包括一些园区的无人驾驶。

“在自动驾驶领域，有大量的共性关键技术要突破。比如信息安全问题、测试问题、法律法规问题、控制问题和计算平台问题等，这些重要的支撑技术，需要整个行业携手突破。”杨殿阁告诉记者，要实现首钢奥运园区内的车路云协同的智能驾驶，需要整体集成各单位的智能驾驶技术。

“冬奥会期间，将出现人车混流的复杂交通场景，自动驾驶车辆面临更多的突发性问题，因此更需要低成本、高可靠性的高精准定位能力支持。”他介绍说，“科技冬奥专项”还整合了科技部人工智能、落地自动驾驶的国家级中心、百度阿波罗平台和千寻位置厘米级高精定位服务等优势资源。

在平昌冬奥会闭幕式的“北京8分钟”中，最让人印象深刻的要数各种充满科技感的表演道具。当3年后L4 级自动驾驶汽车在首钢园区一路驰骋时，人们将有更多激动的理由。(许亚杰)

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