科研概述

同济大学机器人与人工智能实验室于2012年依托重大科研项目成立无人驾驶团队,陈启军教授为团队负责人。通过对一辆传统家用轿车增加类人机械手以及拉线推杆等结构来使车辆拥有自主执行能力,通过增加各种外部传感器来使车辆拥有对世界的感知能力,通过增加计算机来使车辆拥有自主思考行为决策的能力。车上的传感器包括摄像头、立体相机、32线激光雷达、4线激光雷达、毫米波雷达、超声波雷达、GPS、IMU惯导、最新的5G通信设备等。通过智能算法实现对环境的实时感知、分析、理解,无人驾驶车辆即可拥有自主变道、避障、超车、行人让行、通过红绿灯路口、紧急停车等功能。研究成果已经转换为工业的实际应用,并连续7年参加了“中国智能车未来挑战赛”,均取得优异的成绩。其中,“最后一公里”旨在解决用户驾车接近目的地前的过程,其中会遇到寻找停车场、搜索库位、泊车和步行至目的地。由于这段过程枯燥、繁琐且耗时,因此引入无人驾驶是最好的解决方案。这样用户到达目的地之前即可提前下车步行至终点,省去了中间过程,并且在希望用车时也可以提前将车辆召唤至附近指定区域。
为了实现L4以上级别的无人驾驶,主要研究内容包括:
• 环境感知:车道线识别、红绿灯识别、多目标识别、可行驶区域识别、库位识别、SLAM等
• 决策与规划:有限状态机、LKAS和ACC路径规划、变道超车路径规划、自动泊车路径规划等
• 车辆控制:模糊PID、模型预测控制(MPC)、线性二次调节(LQR)控制等
期间承担了多项国家重大科研任务,包括:
• 国家自然科学基金重大研究计划重点项目,无人驾驶车辆控制方法及系统实现技术(2012-2015)
• 国家自然科学基金重大研究计划培育项目,面向城区综合环境的无人驾驶车辆关键技术研究及验证(2015-2017)
• 工业合作课题:短程自主泊车系统开发(2015-2018)

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