智能交通作為智慧城市的必備配套,讓人們遠離高風險出行,其中開發自動駕駛、車路協同技術更是全球科技競爭的高地。澳門大學智慧城市物聯網國家重點實驗室智能交通研究團隊面向以自動駕駛和智慧網聯技術為核心的未來交通場景,研究在大規模複雜不確定環境下,「人工」與「自動」駕駛並存的關鍵科學問題,助力形成「人—車—路」安全、高效、智慧運行的交通體系。

智能駕駛關鍵技術

自動駕駛技術被視為人工智能標誌,是全球汽車工業發展的趨勢,但相關技術的應用仍有諸多挑戰。智能交通研究團隊在科技學院院長、協同創新研究院代院長、電腦及資訊科學系講座教授須成忠領軍下,聚焦「大規模、複雜場景下無人網聯車的群體智慧協同控制」和「開放不確定性環境下無人駕駛的高魯棒性和自適應性」兩大科學問題,綜合研究物聯網、5G通信、雲計算、人工智能等前沿技術在自動駕駛中的應用。

澳大科研項目「協同智能驅動的無人駕駛關鍵技術與平台」於2020年獲批澳門科學技術發展基金的人工智能重點研發專項,為澳門史上最大的單體研究項目之一。該項目匯聚了國內多間在自動駕駛領域具領先地位的機構,其中澳大和中國科學院深圳先進技術研究院在過往三年聯合提出一組關於自動駕駛技術的新型魯棒性評估機制,為實現真正安全的自動駕駛系統打下基石。成果於人工智能領域公認的兩大頂尖會議「國際計算機視覺與模式識別會議」(簡稱CVPR)2021,其論文錄取率僅為4.59%)、「神經信息處理系統大會」(NeurIPS)2022,以及CVPR 2023發表。

研究團隊在智能駕駛「感知—認知—決策—規劃」等研究方向有一系列原創性突破,已在中國計算機學會推薦國際學術會議A類/B類及國際電機電子工程師學會彙編期刊等頂尖會議和期刊上發表論文100餘篇,並於「CVPR安全AI挑戰者賽2021」及「CVPR 2022 3D目標檢測賽」等國際重大競賽中多次獲獎。

自動駕駛巴士

大千世界的交通場景複雜多樣,數據驅動式的模型數據難以覆蓋所有場景,是自動駕駛領域的關鍵問題之一。為實現安全的智能駕駛,研究團隊通過融合多種感測技術,不斷提升汽車對外部環境的感知能力。澳大與中國科學院深圳先進技術研究院、國防科技大學、百度及深圳海梁科技等機構的團隊共同研發澳門首輛自動駕駛巴士,利用人工智能、大數據處理、物聯網、雲計算等多種技術收集道路訊息,並基於遷移學習的方法,令巴士可在開放及不確定環境下安全可靠地行駛,使其與環境聯成一體,形成「人—車—路」高效運行的交通體系。

須成忠教授表示,在自動模式下,巴士利用基於多種感測器數據融合的深度感知模型可檢測靜態、動態障礙物及交通標示,如車輛、行人、斑馬線及交通燈號,並按情況減速或停車。研究團隊亦運用融合雷射雷達、慣性導航及同步定位與地圖構建技術(SLAM算法)等高精度定位方法實現巴士自主規劃和導航,提升駕駛安全。

澳大聯合研發的自動駕駛巴士於2022年8月從澳大校園駛出,經連接澳門與橫琴的蓮花大橋跨過關口,到珠海澳大科技研究院II期所在的粵澳合作中醫藥科技產業園的內部道路開展為期17日的智能駕駛性能測試。研究團隊結合了在澳大校園測試的結果和最新研究成果,顯著提高巴士在環境適應與感知、精確定位、障礙物檢測和自主局部路線規劃等方面的能力,完善自動駕駛功能。團隊同時在巴士部署了基於5G的車路協同系統,利用「雲-邊-端」智能技術,加速自動駕駛車輛落地。

研究團隊將針對複雜交通環境下的車路協同、雲邊端技術賦能的智能駕駛關鍵技術,以及面向行業應用的測試平台,開展深入研究,並將於澳門開放性道路及澳大內部作進一步智能駕駛巴士測試。澳大師生有望不久將來可在校園體驗自動駕駛技術。

虛實結合交通平台

為探究在人工與自動駕駛並存的複雜情境下網聯汽車的群體智能協同控制,研究團隊搭建了「虛實結合智能交通平台」,協助自動駕駛車輛於虛擬世界測試現實世界難以模擬的場景,並進行穩定、可靠、可控、可信的單車智能與車路協同測試,進一步提高開放不確定環境下智能駕駛的魯棒性及自適應性,以實現全景感知、精準導航、智能決策、高效控制。

研究團隊於2022年11月借助此平台和利用元宇宙技術完成構建澳門首個「賽車元宇宙MoCAM平台」,致力建設全球領先的模擬與真實場景。MoCAM平台模擬了車流及人流,同時與現實中的自動駕駛車輛疊加的場景,形成一個多維空間、混合現實的元宇宙實驗環境,協助推算自駕方案對各類交通情境的適應性,以降低意外概率。

須成忠教授表示,研究團隊將善用澳大在智能駕駛領域積累的深厚技術,充分發揮橫琴粵澳深度合作區的政策和空間優勢,為粵澳兩地的自動駕駛廠商提供自動化、標準化測試認證服務,致力在大灣區建設一流的國際智能駕駛測試場。

文 / 余偉業、實習校園記者朱江舸

圖 / 何杰平,部分由受訪者提供

英文翻譯 / 關詠琪

來源:《澳大新語》第27期

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