湖南張家界天門(mén)山有一條全長(zhǎng)10.77公里、垂直落差1100米、擁有99道急彎的盤(pán)山公路。2025年，Hitch Open世界AI競(jìng)速錦標(biāo)賽總決賽在此舉行，清華大學(xué)極限競(jìng)速戰(zhàn)隊(duì)的人工智能(AI)賽車(chē)以16分10秒838的圈速完賽并奪得總冠軍，創(chuàng)造了AI自動(dòng)駕駛賽車(chē)挑戰(zhàn)極限山地賽道的世界紀(jì)錄。
談及這場(chǎng)AI競(jìng)速的“開(kāi)山之戰(zhàn)”，清華大學(xué)車(chē)輛與運(yùn)載學(xué)院、人工智能學(xué)院教授李升波近日接受中新社記者專(zhuān)訪(fǎng)時(shí)說(shuō)，“過(guò)好每一道彎”的意義遠(yuǎn)超賽事本身。
作為競(jìng)賽團(tuán)隊(duì)的核心指導(dǎo)教師，李升波表示，天門(mén)山賽道是一個(gè)“復(fù)合極限”測(cè)試場(chǎng)：山體遮擋導(dǎo)致衛(wèi)星定位信號(hào)頻繁中斷，傳統(tǒng)方式極易失效；陡坡與急彎密集交替，要求AI在毫秒內(nèi)完成減速、轉(zhuǎn)向、加速的連續(xù)精準(zhǔn)決策；加之路面濕滑、隧道明暗急劇變化，對(duì)傳感器的穩(wěn)定感知和執(zhí)行器的快速響應(yīng)提出苛刻要求。
面對(duì)挑戰(zhàn)，清華團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了一系列關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)。備賽初期，賽車(chē)曾因全量加載三維點(diǎn)云地圖導(dǎo)致定位頻率驟降，過(guò)彎時(shí)偏離路線(xiàn)。團(tuán)隊(duì)提出“跑哪加載哪”的思路，創(chuàng)新開(kāi)發(fā)局部地圖動(dòng)態(tài)加載算法，實(shí)現(xiàn)超大場(chǎng)景下的實(shí)時(shí)高精位姿估計(jì)。同時(shí)，團(tuán)隊(duì)通過(guò)車(chē)云協(xié)同、虛實(shí)聯(lián)合的方式采集數(shù)據(jù)，將每道彎的切入角度、道路坡度、地面摩擦系數(shù)等融入模型，使賽車(chē)在小偏差范圍內(nèi)平順過(guò)彎。
人們常說(shuō)“彎道超車(chē)”，但李升波對(duì)此持審慎態(tài)度。他認(rèn)為，在自動(dòng)駕駛領(lǐng)域，“彎道超車(chē)”往往伴隨不可控的高風(fēng)險(xiǎn)，換一條行駛路徑穩(wěn)扎穩(wěn)打、快速前進(jìn)才是更有效的策略。
自2018年起，清華大學(xué)科研團(tuán)隊(duì)前瞻性探索以強(qiáng)化學(xué)習(xí)為核心的端到端自動(dòng)駕駛新路徑，確立了以仿真數(shù)據(jù)為主、以實(shí)車(chē)數(shù)據(jù)為輔，強(qiáng)化學(xué)習(xí)與模仿學(xué)習(xí)相結(jié)合的訓(xùn)練路徑。李升波表示，與當(dāng)時(shí)行業(yè)主流依賴(lài)海量實(shí)車(chē)數(shù)據(jù)的模仿學(xué)習(xí)方案相比，這條路徑顯著降低了訓(xùn)練成本，并使模型具備通過(guò)自主探索持續(xù)進(jìn)化的更高潛力。基于此，清華科研團(tuán)隊(duì)推出了國(guó)內(nèi)首套全棧神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)化的端到端自動(dòng)駕駛系統(tǒng)，為行業(yè)提供了原創(chuàng)性技術(shù)突破方案。
“天門(mén)山之戰(zhàn)”的勝利成為對(duì)自主技術(shù)的極限測(cè)試和成功驗(yàn)證。清華大學(xué)車(chē)輛與運(yùn)載學(xué)院學(xué)子、極限競(jìng)速戰(zhàn)隊(duì)核心成員呂堯認(rèn)為，AI算法必須置于真實(shí)甚至極限場(chǎng)景中才能充分檢驗(yàn)其有效性和魯棒性。
呂堯表示，“天門(mén)山經(jīng)驗(yàn)”極具現(xiàn)實(shí)價(jià)值：為應(yīng)對(duì)山區(qū)復(fù)雜環(huán)境的信號(hào)遮擋，團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)的感知-定位融合技術(shù)可使車(chē)輛依靠自身傳感器實(shí)現(xiàn)高實(shí)時(shí)、高精度航跡推算；針對(duì)極端場(chǎng)景開(kāi)發(fā)的端到端決策控制算法，能夠提升車(chē)輛在爆胎、路面突然濕滑等危急情況下的穩(wěn)定控制能力，為智能駕駛安全上限的提升提供了新思路。
雖然自動(dòng)駕駛技術(shù)正快速發(fā)展，但李升波指出，在極限道路工況下，AI的感知、決策、控制能力與人類(lèi)最高水平仍有顯著差距，這為未來(lái)教學(xué)實(shí)踐、科技創(chuàng)新、人才培養(yǎng)提供了廣闊探索空間。
他將“產(chǎn)學(xué)研用”喻為一條河流——高校的前沿探索與人才孵化如同上游活水，源源不斷地為中下游產(chǎn)業(yè)輸送創(chuàng)新技術(shù)和新鮮血液?！巴卣惯@條‘河流’的長(zhǎng)度和寬度是研究型大學(xué)的責(zé)任?！崩钌ㄕf(shuō)，“如果這些涓涓細(xì)流最終能匯入浩瀚大海，那便是我們作為教育者最大的幸福與驕傲?！?/p>
編輯：李華山
