在Auto－E2019中國(guó)汽車(chē)技術(shù)青年學(xué)者論壇上，多位專(zhuān)家大咖針對(duì)智能交通領(lǐng)域做了精彩的學(xué)術(shù)報(bào)告，想知道他們都說(shuō)了什么？跟著小智一起來(lái)回顧一下吧。

無(wú)論是2014年，習(xí)主席提出的新能源汽車(chē)強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略，還是2018年5月，李克強(qiáng)總理參觀豐田北海道廠區(qū)。這些無(wú)不暗示著汽車(chē)行業(yè)越來(lái)越多地承擔(dān)產(chǎn)業(yè)化戰(zhàn)略的重要任務(wù)，也標(biāo)志著發(fā)展新能源汽車(chē)是我國(guó)從汽車(chē)大國(guó)邁向汽車(chē)強(qiáng)國(guó)的必由之路。基于此背景，清華大學(xué)車(chē)輛與運(yùn)載學(xué)院（School of Vehicle and Mobility， Tsinghua University， 簡(jiǎn)稱(chēng)SVM）成立儀式暨Auto－E2019中國(guó)汽車(chē)技術(shù)青年學(xué)者論壇于4月27日在清華大學(xué)成功舉辦。

27日的清華煙雨朦朧，正值清華大學(xué)108年校慶時(shí)期，眾多專(zhuān)家學(xué)者出席本次車(chē)輛學(xué)院成立儀式暨2019中國(guó)汽車(chē)技術(shù)青年學(xué)者論壇。會(huì)上，多位專(zhuān)家大咖針對(duì)智能交通領(lǐng)域做了精彩的學(xué)術(shù)報(bào)告，想知道他們都說(shuō)了什么？跟著小智一起來(lái)回顧一下吧。

李克強(qiáng)教授

清華大學(xué)汽車(chē)安全與節(jié)能?chē)?guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任

會(huì)上，李克強(qiáng)教授發(fā)表了題為智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)與控制的主題演講。李克強(qiáng)教授表示智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)是新一輪技術(shù)變革的產(chǎn)物，歐盟、美國(guó)、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)在智能車(chē)領(lǐng)域擁有眾多先進(jìn)技術(shù)。為了積極響應(yīng)中國(guó)2025計(jì)劃，大力推動(dòng)智能汽車(chē)的發(fā)展，掌握汽車(chē)智能化核心技術(shù)，要求中國(guó)學(xué)者追隨國(guó)際先進(jìn)技術(shù)的同時(shí)，也要在技術(shù)本地化進(jìn)程中尋找創(chuàng)新點(diǎn)，這是中國(guó)戰(zhàn)略計(jì)劃非常重要的一部分。

李克強(qiáng)教授首先講述了智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)復(fù)雜系統(tǒng)的特征和分類(lèi)。智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)大體上可以分為兩大類(lèi)：功能技術(shù)和系統(tǒng)技術(shù)。如何將感知、決策、通信、定位等功能技術(shù)變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)，就要求有完善的系統(tǒng)技術(shù)，就要求有完善系統(tǒng)動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)。在系統(tǒng)動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)方面挑戰(zhàn)重重，比如廣義車(chē)輛系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)特征機(jī)電信息強(qiáng)耦合；駕駛?cè)诵袨楦唠S機(jī)性且交通場(chǎng)景動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)改變；安全節(jié)能舒適高效多目標(biāo)矛盾制約等。所以從這些關(guān)鍵課題中可以看出，系統(tǒng)動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)是智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)的關(guān)鍵。

從2000年開(kāi)始，李克強(qiáng)教授帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)就已經(jīng)開(kāi)始聚焦在系統(tǒng)動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)領(lǐng)域。目前，行業(yè)內(nèi)存在很多功能簡(jiǎn)單的系統(tǒng)，如ACC等，但是這些看似復(fù)雜的系統(tǒng)其本質(zhì)都是簡(jiǎn)單的功能疊加。在這種情況下，做性能控制是很困難的，所以李教授團(tuán)隊(duì)建立的結(jié)構(gòu)共用＋控制協(xié)同理論與技術(shù)體系，就是在研究若干個(gè)功能如何協(xié)同實(shí)現(xiàn)。李教授帶領(lǐng)學(xué)生基于他們自己提出的理論方法體系，設(shè)計(jì)了針對(duì)汽車(chē)交通三大基本問(wèn)題，研制三類(lèi)汽車(chē)智能應(yīng)用系統(tǒng)，在節(jié)能安全高效三個(gè)領(lǐng)域去全面的研究復(fù)雜的耦合系統(tǒng)。

基于結(jié)構(gòu)共用的智能節(jié)能系統(tǒng)，李克強(qiáng)教授提出汽車(chē)智能駕駛系統(tǒng)的共用設(shè)計(jì)方法，首先是統(tǒng)一模型搜索優(yōu)化的傳感器組合匹配，其次是軟硬件資源虛擬分塊的控制器任務(wù)調(diào)度。通過(guò)對(duì)比現(xiàn)有結(jié)構(gòu)和李教授設(shè)計(jì)出的共用結(jié)構(gòu)，可以明顯看出，共用結(jié)構(gòu)解決了安全和節(jié)能這個(gè)相互制約的條件。李教授的成果也逐步的形成產(chǎn)業(yè)化，目前與宇通金龍等達(dá)成產(chǎn)業(yè)化合作，獲得了去年的科學(xué)進(jìn)步獎(jiǎng)。

基于控制協(xié)同的智能安全系統(tǒng)，李教授提出建立駕駛?cè)烁��?chē)敏感參數(shù)的自適應(yīng)在線辨識(shí)模型，發(fā)明了車(chē)輛安全、節(jié)能、舒適等多目標(biāo)協(xié)同控制方法，實(shí)現(xiàn)了跟車(chē)安全性、燃油經(jīng)濟(jì)性和駕駛舒適性的綜合平衡，并實(shí)現(xiàn)汽車(chē)智能安全電控系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)與集成匹配。目前該產(chǎn)品已經(jīng)在40余款車(chē)型上實(shí)現(xiàn)規(guī)�；�前裝配套，主流整車(chē)企業(yè)累計(jì)銷(xiāo)量超100萬(wàn)套。

針對(duì)如何做車(chē)路協(xié)同，李教授提出基于車(chē)云融合的智能網(wǎng)聯(lián)云控系統(tǒng)。團(tuán)隊(duì)建立了云控多車(chē)系統(tǒng)的分層重構(gòu)型動(dòng)力學(xué)模型，保障了系統(tǒng)閉環(huán)穩(wěn)定性的同時(shí)，提升了隊(duì)列對(duì)通信失效的抗干擾能力。那么如何做實(shí)際應(yīng)用？團(tuán)隊(duì)發(fā)明了交叉路口工況的旋轉(zhuǎn)投影變換多車(chē)協(xié)同方法，就是把二維的車(chē)群?jiǎn)栴}，轉(zhuǎn)換成一維虛擬隊(duì)列問(wèn)題，解決了交叉路口車(chē)輛沖突難題。燃油經(jīng)濟(jì)性提升6％，通行時(shí)間降低9％。該云控平臺(tái)在國(guó)際上具有競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，正在引導(dǎo)中國(guó)智能網(wǎng)聯(lián)技術(shù)打破國(guó)外企業(yè)的壁壘。

近年來(lái)，李教授研發(fā)的基于行駛環(huán)境感知與控制協(xié)同的汽車(chē)智能安全新型電控系統(tǒng)并實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，打破了國(guó)際巨頭技術(shù)壟斷，獲2013年國(guó)家技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)（排名1）。作為牽頭人編寫(xiě)了國(guó)家制造強(qiáng)國(guó)建設(shè)戰(zhàn)略咨詢委員會(huì)委托的《智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)技術(shù)路線圖》；作為技術(shù)負(fù)責(zé)人編寫(xiě)了國(guó)家發(fā)改委的《智能汽車(chē)創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略》報(bào)告；作為科技部交通領(lǐng)域項(xiàng)目指南編制組專(zhuān)家，參與了“綜合交通與智能交通”項(xiàng)目指南的編寫(xiě)；作為軍委科技委創(chuàng)新局主題組專(zhuān)家，參與了先進(jìn)陸上平臺(tái)電子信息控制方向的立項(xiàng)論證工作。

曹東璞教授

加拿大首席科學(xué)家（駕駛員認(rèn)知與自動(dòng)駕駛）

會(huì)上，曹東璞教授發(fā)表了題為認(rèn)知自動(dòng)駕駛：挑戰(zhàn)與研究進(jìn)展的主題演講。曹教授首先講述了為什么他的團(tuán)隊(duì)聚焦認(rèn)知這一領(lǐng)域，以及認(rèn)知領(lǐng)域研究的重要性。

目前有兩類(lèi)復(fù)雜的人機(jī)交互：車(chē)內(nèi)，針對(duì)L2－L3自動(dòng)駕駛級(jí)別，駕駛員在環(huán)內(nèi)；另一方面是車(chē)外L3－L5自動(dòng)駕駛級(jí)別，是無(wú)人駕駛車(chē)和有人駕駛車(chē)的混合車(chē)流情景。所以曹教授認(rèn)為車(chē)輛認(rèn)知是非常重要的一個(gè)部分。

從歷史的角度看，心理學(xué)的歷史和車(chē)輛的發(fā)展史基本是同步的，1950年－1970年有一個(gè)爆發(fā)期，認(rèn)知心理學(xué)從心理學(xué)中獨(dú)立出來(lái)，在這個(gè)階段輪胎動(dòng)力學(xué)和汽車(chē)動(dòng)力學(xué)高速發(fā)展。在自動(dòng)駕駛快速發(fā)展的今天，認(rèn)知心理學(xué)與自動(dòng)駕駛交叉越來(lái)越大。

曹教授近年來(lái)回歸滑鐵盧，任職于滑鐵盧認(rèn)知實(shí)驗(yàn)室。從2010年到現(xiàn)在，團(tuán)隊(duì)的項(xiàng)目涉及很多方面�；�于曹教授自身對(duì)駕駛員行為的深刻理解，團(tuán)隊(duì)于2014年開(kāi)始決定做認(rèn)知自動(dòng)駕駛方向。目前研究主要有擬人化、激進(jìn)方法、社會(huì)行為、駕駛員心理舒適度這四個(gè)方面，這其中應(yīng)用的技術(shù)主要是增量學(xué)習(xí)。

對(duì)于L3如何實(shí)現(xiàn)接管問(wèn)題？傳統(tǒng)的歐洲高校的方法是采用人工因素學(xué)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，直到2014年曹教授團(tuán)隊(duì)發(fā)明了認(rèn)知工程學(xué)的研究方法，突破了原有的技術(shù)瓶頸，實(shí)驗(yàn)結(jié)果和專(zhuān)家評(píng)測(cè)也都證實(shí)曹教授團(tuán)隊(duì)的認(rèn)知工程學(xué)的實(shí)驗(yàn)方法更加有效。曹教授還介紹了詳細(xì)的L3控制權(quán)接管系統(tǒng)框架，以及為什么無(wú)人駕駛車(chē)從人開(kāi)模式切換到自動(dòng)駕駛模式要比從自動(dòng)駕駛模式切換到人開(kāi)模式簡(jiǎn)單的原因。由于駕駛員在車(chē)內(nèi)的面部行為有高度的不確定性，可能有低頭等行為，攝像頭很難捕捉識(shí)別，所以采用分步處理的辦法能更好的攻克這個(gè)問(wèn)題。分步處理方法首先是解決信號(hào)接收，再結(jié)合90年代一些專(zhuān)家學(xué)者提出的研究駕駛員眼頭動(dòng)力學(xué)的認(rèn)知辦法，來(lái)全面的解決駕駛員車(chē)內(nèi)面部識(shí)別問(wèn)題。

L3自動(dòng)駕駛接管系統(tǒng)接管信號(hào)選取和設(shè)計(jì)方面，為了保證駕駛員可以快速準(zhǔn)確的接收到信號(hào)，曹教授團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)研發(fā)了多模態(tài)的信號(hào)接收方式，比如聽(tīng)覺(jué)視覺(jué)觸覺(jué)全面結(jié)合。曹教授表示，采用震動(dòng)的方式比較直觀，既可以有效提醒駕駛員接管，也可以通過(guò)震動(dòng)座椅不同的部位表示實(shí)際道路的哪個(gè)方向出現(xiàn)了問(wèn)題，需要駕駛員注意。目前曹教授團(tuán)隊(duì)正在對(duì)該想法進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)，證明其有效性。

近期，有部分反對(duì)聲音說(shuō)，L3自動(dòng)駕駛會(huì)導(dǎo)致駕駛員駕駛技能退化。對(duì)此，曹教授成立了駕駛員駕駛技能退化監(jiān)控項(xiàng)目。反聲音的大體邏輯是，如果長(zhǎng)時(shí)間采用自動(dòng)駕駛模式出行，可能造成駕駛員技能退化，當(dāng)有危險(xiǎn)情況發(fā)生，尤其是當(dāng)有自動(dòng)駕駛系統(tǒng)無(wú)法解決的危險(xiǎn)情況發(fā)生時(shí)，即使系統(tǒng)提示駕駛員人為接管，但是由于駕駛技能的退化，駕駛員本能無(wú)法快速準(zhǔn)確接管，仍舊會(huì)造成一定安全隱患。曹教授表示，在這方面國(guó)內(nèi)外還沒(méi)有針對(duì)該課題的文獻(xiàn)資料，但是通過(guò)之前和吉林大學(xué)合作采集到的數(shù)據(jù)，可以看出駕駛員技能還是很重要的，這也確實(shí)是一個(gè)值得跟進(jìn)并持續(xù)研究的課題。在下一階段，曹教授希望對(duì)此前和吉林大學(xué)共同采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行梳理，希望能找到一些在該方向有價(jià)值的數(shù)據(jù)，提取共性研究分析。

報(bào)告中，曹教授還提到了伯克利大學(xué)提出的禮貌駕駛。禮貌駕駛的本質(zhì)其實(shí)就是在兩輛車(chē)之間加一個(gè)權(quán)重，然后在實(shí)際駕駛過(guò)程中，實(shí)現(xiàn)相互禮貌避讓。曹教授評(píng)價(jià)，這個(gè)理論還有考慮不太全面的地方。曹教授說(shuō)：“通俗來(lái)講，太禮貌了，就沒(méi)法開(kāi)車(chē)了，車(chē)輛之間只顧著在路上相互避讓?zhuān)�如果同時(shí)有5－6臺(tái)車(chē)，這種避讓情況會(huì)更復(fù)雜，可能更加影響駕駛效率�！�

針對(duì)駕駛員情緒對(duì)駕駛情況影響的課題，曹教授團(tuán)隊(duì)做了詳盡的研究。研究結(jié)果表明，生氣和郁悶會(huì)對(duì)駕駛員駕駛有一定影響，唯一一個(gè)有正向幫助的情緒就是高興，但是也不能太高興，否則會(huì)起到反作用。曹教授建議，如果有學(xué)生對(duì)這個(gè)方面感興趣，想進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的話，不用每一種都考慮進(jìn)來(lái)，只要8種情緒中的部分子集就可以了。

針對(duì)自動(dòng)駕駛暈動(dòng)癥課題，曹教授表示，對(duì)于平順性和暈車(chē)之間的相互作用，業(yè)內(nèi)有存在一定的爭(zhēng)議，一些文獻(xiàn)主張平順性是導(dǎo)致暈車(chē)的主要原因，而另一些文獻(xiàn)主張正是因?yàn)槠巾樞圆磐癸@了暈車(chē)問(wèn)題。曹教授認(rèn)為，平順性和暈車(chē)實(shí)際上是兩個(gè)不同的問(wèn)題�；�于此背景，曹教授團(tuán)隊(duì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析，數(shù)據(jù)表示在縱向上，有一定規(guī)律可循，即開(kāi)的越快暈車(chē)的癥狀越明顯；橫向受交通流影響較大，目前沒(méi)有明確數(shù)據(jù)能論證橫向上對(duì)暈車(chē)的影響。

無(wú)人駕駛認(rèn)知時(shí)空路權(quán)框架，這方面分為主動(dòng)的和被動(dòng)的，如何保證交互質(zhì)量和安全性，我們已經(jīng)在國(guó)內(nèi)，熟練的駕駛員使用無(wú)人車(chē)，采集了24小時(shí)的數(shù)據(jù)，目前正在研究。曹教授還為我們展示了在國(guó)內(nèi)常熟和滑鐵盧采集的部分?jǐn)?shù)據(jù)集，其中在加拿大采集的雪天的數(shù)據(jù)集因?yàn)槿ツ暄┘窘Y(jié)束較早，還差20％左右的數(shù)據(jù)沒(méi)有采集到，需要明年雪季繼續(xù)采集。希望明年會(huì)有好的結(jié)果。

最后，曹教授總結(jié)道，對(duì)于高階自動(dòng)駕駛，在復(fù)雜人機(jī)交互的環(huán)境下，認(rèn)知自動(dòng)駕駛提供了一種很好的解決問(wèn)題的思路及框架。

更多精彩紀(jì)實(shí)，關(guān)注智車(chē)科技后續(xù)報(bào)道。

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AUTO－E于2015年9月發(fā)起，現(xiàn)包括汽車(chē)電動(dòng)化與智能化研究的優(yōu)秀青年學(xué)者170余名，平均36歲，來(lái)自世界70余所大學(xué)／研究所，其中加拿大工程研究院院士1名、長(zhǎng)江2人、杰青9人、萬(wàn)人領(lǐng)軍人才15人、IEEEFellow3人、ASMEFellow1人、加拿大首席科學(xué)家2人、國(guó)防卓青2人、CAAFellow2人、全國(guó)百篇優(yōu)博3人、國(guó)外正式教職19人（教授／副教授／助理教授）、優(yōu)青28人、青年長(zhǎng)江11人、青千22人、青年拔尖10人、青年托舉10人；200余個(gè)SCI雜志副主編（60余個(gè)IEEE匯刊主編／副主編）、400余次SCI雜志客座主編；國(guó)家級(jí)獎(jiǎng)勵(lì)50余人次，SCI雜志最佳論文獎(jiǎng)30余篇，國(guó)際會(huì)議最佳論文獎(jiǎng)200余篇，ESI高引論文超過(guò)700篇，擔(dān)任國(guó)際學(xué)術(shù)會(huì)議主席或分會(huì)主席1000余次。過(guò)去兩年10余位成員在頂級(jí)期刊Science Robotics， Science Advances， PNAS， Progressin Energy and Combustion Science（影響因子25．2），Energyand Environmental Science（影響因子30．1），Nano Energy（影響因子13．1）等發(fā)表文章。