一場暴雨過后,原本進(jìn)入暑期的清華園中行人寥寥。走進(jìn)李兆基大樓,循著腳印和聲音便到了汽車工程系。
“字體和公式都要統(tǒng)一格式……論文內(nèi)容沒什么問題,可不能毀在小細(xì)節(jié)上。”示意記者就坐后,李升波喝了口水繼續(xù)“找茬”,半小時后,學(xué)生滿臉興奮地道了別。
個頭不高,講話較快但語調(diào)平和,尾音中夾雜些許山東口音,工作中自信、篤定且較真。這就是智能交通學(xué)者、清華大學(xué)汽車工程系副教授李升波,由于在汽車的自動決策與協(xié)同控制方向取得國內(nèi)外矚目的創(chuàng)新性成果,最近被《科學(xué)中國人》雜志評為2015年度人物杰出青年科學(xué)家。
科研是發(fā)自內(nèi)心的熱愛
翻開李升波的履歷表,你能感到一枚典型性的學(xué)霸迎面撲來。1982年出生的李升波,2004年從北京科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院本科畢業(yè),以專業(yè)第一的成績被保送清華大學(xué)汽車工程系碩博連讀。斯坦福大學(xué)、密歇根大學(xué)、加州大學(xué)伯克利分校等國外留學(xué)的經(jīng)歷,讓他學(xué)習(xí)并積累了完整的汽車技術(shù)研發(fā)經(jīng)驗(yàn)。不到10年,發(fā)表高水平學(xué)術(shù)論文100余篇,頂級SCI期刊論文50余篇,申請發(fā)明專利20多項(xiàng),獲得國家技術(shù)發(fā)明二等獎1項(xiàng)。
李升波對車本身“不太感冒”,到現(xiàn)在仍然認(rèn)不全車標(biāo),但卻喜歡琢磨汽車技術(shù)。對常人來說枯燥乏味的科學(xué)研究,他卻是發(fā)自心底的熱愛?!拔蚁矚g用創(chuàng)新思維的研究來引導(dǎo)技術(shù),安然享受科研之路上的孤獨(dú)和反復(fù)。當(dāng)有成果得到社會認(rèn)可時,那種怡然自得的樂趣難以名狀?!?/FONT>
2007年,李升波去美國斯坦福大學(xué)機(jī)械學(xué)院學(xué)習(xí)智能汽車時,問同齡的博士生:“你為什么攻讀博士?”多數(shù)美國朋友的答案是:“因?yàn)閷@個領(lǐng)域感興趣?!边@件事情對他的觸動很大。事實(shí)上,李升波之前對科學(xué)研究也有一些不切實(shí)際的想法,但研究生及留學(xué)階段的經(jīng)歷告訴他,只有真正的興趣才能讓一個人腳踏實(shí)地地沉淀、積累。
經(jīng)過多年學(xué)習(xí)、研究,李升波從開始時面對新的研究題目無從下手,變成了對科研問題的關(guān)鍵點(diǎn)有了“靈敏嗅覺”——工作的價值是什么,哪些部分該重點(diǎn)做,靈感一觸即發(fā)。
作為一名科研工作者,李升波坦言,以前他也曾是文藝青年,但目前科研占據(jù)大部分時間,基本無暇顧及業(yè)余愛好。學(xué)校放假,研究工作也未因?yàn)榧倨诙袛唷!叭魏喂ぷ骺偸窃较矚g越投入,越投入越高產(chǎn),越高產(chǎn)越投入。久而久之,工作也就變成興趣與愛好了,工作和假期的界限也就模糊了。”
追隨興趣成功自然會到來
國內(nèi)外數(shù)據(jù)表明,約80%—90%的交通事故是駕駛員因素所致。李升波告訴記者,人類長期的進(jìn)化,導(dǎo)致眼睛、大腦和手腳僅適用于步行、跑步等速度,不適合高速行駛的汽車,而汽車的智能化是解決駕駛員薄弱性的一個必由之路。
人開車的時候,通過眼睛、耳朵等感知環(huán)境與汽車的狀態(tài),通過大腦判斷當(dāng)前路況,并決策如何行駛,最終通過手、腳控制汽車前進(jìn)或轉(zhuǎn)彎。而所謂智能汽車,就是像人一樣具備環(huán)境認(rèn)知、自主決策和自動控制能力的汽車。它
采用先進(jìn)的傳感、決策和控制技術(shù),判斷“汽車到底處于一種什么樣的環(huán)境”,決策“要超車還是變道”,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)“方向盤、剎車和油門的自動控制”。
李升波說,智能汽車的技術(shù)難度要比此前大熱的阿爾法狗高出好幾個數(shù)量級。比如,阿爾法狗走一步棋需要幾秒或幾十秒,而且可以犯錯,但智能汽車要在毫秒之內(nèi)完成準(zhǔn)確無誤的感知、決策和控制,任何錯誤都將導(dǎo)致車毀人亡的重大事故,這對技術(shù)的合理性、高效性和可靠性都提出了巨大的挑戰(zhàn)。因此李升波致力于通過智能化技術(shù)應(yīng)用,讓未來汽車更“聰明”更人性化。
如何突破已有的理論框架與技術(shù)體系?這是智能汽車發(fā)展的關(guān)鍵。正是執(zhí)著于突破現(xiàn)有框架這一理想,李升波的研究瞄準(zhǔn)了智能汽車領(lǐng)域國際上最困難的兩個問題:“人車之間的輔助駕駛”和“車車之間的協(xié)同控制”?!爱?dāng)然,突破現(xiàn)有框架,需要不斷試錯、挑戰(zhàn)思維,不斷發(fā)現(xiàn)問題繼而摸索前進(jìn)?!?/FONT>
經(jīng)過十余年的積累與完善,李升波在國際上首次提出汽車多目標(biāo)協(xié)調(diào)式縱向運(yùn)動控制的框架及實(shí)用化技術(shù),率先開發(fā)具備協(xié)調(diào)三目標(biāo)的自適應(yīng)巡航控制算法,其成果已用于國內(nèi)外多家企業(yè)的汽車駕駛輔助系統(tǒng),綜合提升車輛跟蹤性能達(dá)14%、燃油經(jīng)濟(jì)性達(dá)8%。他還進(jìn)一步提出了智能汽車的周期型控制理論,將經(jīng)濟(jì)性輔助駕駛技術(shù)引入最優(yōu)設(shè)計(jì)階段,突破了對智能汽車節(jié)能控制的認(rèn)識誤區(qū)。這一工作首次將經(jīng)濟(jì)性駕駛與智能汽車有機(jī)結(jié)合,得到國內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注。日本豐田公司評價說:這一技術(shù)方案使得高速公路交通的深度節(jié)油成為可能。
基于上述研究,李升波領(lǐng)銜開發(fā)了多款駕駛員輔助系統(tǒng)的感知、決策和控制技術(shù),支撐著三家創(chuàng)業(yè)公司的產(chǎn)品革新,突破了國際大公司對我國的核心技術(shù)封鎖,取得顯著的經(jīng)濟(jì)和社會效益。
在他看來,每個人都能走向成功,只要你追隨興趣,數(shù)年來專攻一個方向浸潤其中,成功自然就會到來。
不跟風(fēng)不盲從力求極致
值得關(guān)注的是,李升波研發(fā)的自動適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)在國內(nèi)外多家整車企業(yè)上實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化。該系統(tǒng)具備了早期的無人駕駛功能,駕駛員無需踩油門和剎車,要做的只是握好方向盤。
智能汽車最終階段是無人駕駛。李升波直言不諱地說:“與一般的駕駛員輔助系統(tǒng)相比,無人駕駛汽車的研發(fā)更具挑戰(zhàn)性,大量使用信息融合、機(jī)器學(xué)習(xí)、人工智能、路徑搜索、自動控制等先進(jìn)技術(shù),龐雜程度是很多產(chǎn)品難以企及的?!?/FONT>
雖然谷歌、特斯拉等公司紛紛把目光瞄準(zhǔn)了無人駕駛。但是李升波卻對此很謹(jǐn)慎,他指出:“無人駕駛汽車目前非常熱門,但感知、決策和控制技術(shù)仍然不夠成熟,大規(guī)模上路測試不應(yīng)過于著急?!狈彩铝η蟊M善盡美的他在各種場合都曾強(qiáng)調(diào):“即使達(dá)到99.9%的準(zhǔn)確判斷,但最后的0.1%不足很可能讓智能汽車事故頻發(fā)?!?/FONT>
除了追求無人駕駛技術(shù)上的極致,李升波更希望無人駕駛汽車早日“開”進(jìn)市場,而不是淪為一件高成本玩具。
他指出,智能汽車對于復(fù)雜道路環(huán)境的決策能力的不足,極限工況自動控制性能的欠缺,行駛環(huán)境面臨雨雪路面、泥濘道路等的挑戰(zhàn),包括智能汽車對道路交通的影響等,這些都將制約無人駕駛汽車的市場化前景?!爸悄芷嚨牡缆沸旭?,一定不是孤立的,必然與其他車輛構(gòu)成一個復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)化車群。單一孤立的無人駕駛汽車只能是一件高成本玩具,對道路交通的總體益處不大。”李升波認(rèn)為,只有具備與其他車輛協(xié)同行駛能力的智能汽車,才具備進(jìn)一步自我演化的空間,才能被市場廣泛接受。
希望下一個10年中,執(zhí)著、自信且追求完美的李升波,能突破智能汽車的現(xiàn)有研究框架和瓶頸,讓無人駕駛更安全更可靠也更加懂你。
(轉(zhuǎn)載)