华夏星辰 | 他的汽车情缘 智能驾驶时代的探索者

来源: 发布时间:2024-04-08点击率:

校友之光,若熠熠星辰,映照芳华;

蓦然回首,仍柔肠百结,永念母校。

忆往昔,青春年少,在华夏朝夕相处同窗苦读。

看今朝,意气风发,于四海奋发向上绽放辉煌。

带你走近璀璨若星辰的华夏校友,

感受深刻在他们骨子里的华夏精神。



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从人类历史上第一辆汽车发明至今,汽车工业的齿轮已缓缓走过一个多世纪的时间。在这块浩繁的历史星空中,无数个创新设计如同彗星划过,为世界带来璀璨惊喜,一代又一代的汽车变革绘制出科技发展的宏伟画卷,同时,也推动着人类社会向更高、更快、更强、更舒适的未来迈进。




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在每个变革节点的背后,都凝结着无数汽车工程师的心血,他们热爱和痴迷于汽车梦想,追求每一项技术带给汽车的改变。他们穷尽智慧和心力,在滚滚向前的科技洪流中磨砺拷打,只为了让人类的梦想一步步照进现实。


作为汽车与信息技术两大产业创新融合的代表,智能驾驶技术是新一轮科技革命和产业变革背景下的新生事物。新生事物的生长必然伴随着一系列的痛点,如何冲破这些痛点,让其颠覆性地向上成长,是当代汽车人的挑战。


王俊,是接受挑战的其中一位。




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在实验室写代码,死磕各种算法是王俊的生活日常




· 2005-2009

武汉华夏理工学院智能制造学院(原汽车工程学院)车辆工程专业


· 2009-2012

武汉理工大学车辆工程专业硕士研究生


· 2012-2015

吉林大学车辆工程专业博士研究生


· 2015-2018

上海汽车技术中心前瞻技术部 智驾软件开发工程师、算法开发负责人


· 2018-2020

蔚来汽车ADAS部门 主任工程师


· 2020年至今

上海汽车技术中心智驾中心 智驾算法开发负责人


16年来,王俊怀揣着不变的汽车梦想,在探索汽车未来的广阔征途上不断驰骋。于他而言:汽车的每一点变革,都会让科幻更接近美妙的现实。




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王俊对汽车的热爱最早追溯于小时候看过的动画片《四驱小子》和《四驱兄弟》。


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《四驱小子》动画片完成了王俊的汽车启蒙




《四驱小子》里面的一号四驱郎天皇巨星、二号段驱郎燃烧太阳、三号进驱郎冲刺流星、四号半驱郎大炮特使、五号皇轮子舞蹈天使……都是他从小崇拜的汽车形象。竞速的刺激、改装的乐趣、马达的轰鸣……那种热血沸腾的感觉充斥在他整个童年与青春时代里。




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片中令人血脉喷张的动画效果和极富感染力的片段深深俘获了儿时王俊的心




他还清晰地记得自己小时候拥有第一辆汽车玩具时的激动心情。捏着迷你方向盘,嘴里模拟出“呜呜”的引擎声,幻想自己就驾驶在那辆车里,在田野上飞驰电掣......王俊沉浸着度过了一个个美妙的孩童时光。




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上大学填志愿时,他毫不犹豫填报了车辆工程专业,把儿时的理想渐渐化作了现实。


在大家对着枯燥的汽车理论知识抓耳挠腮时,王俊却如鱼得水地沉浸进去,《机械制图》、《工程力学》、《汽车机械基础》、《车辆技术评估与检测》、《汽车构造》……一本本晦涩难懂的汽车专业书籍都被他翻得卷了边,汽车结构的模样也在他脑海中渐渐清晰起来。


一边在课堂上拼命汲取着汽车理论知识,王俊一边还利用课外时间泡在学校的汽车实验室里,每天扳手不离手,图纸常在兜,面对车上密密麻麻的油管、纵横交错的电路和厚重庞大的底盘鼓捣不停。


对比周围人风花雪月,白衣飘飘的大学时光,王俊的大学生活则充满着满满的汽油味儿。


与汽车相伴的四年,他不仅记下了近10万字的笔记,还在实践中练就了过硬的汽车技术,在学院每次的车辆维修竞赛评比中,他“望、闻、问、切”的绝活总是让身边的师生们佩服不已。


“总感觉自己只是触摸到了汽车世界的冰山一角。”本科毕业后,虽然有很好的就业机会,但是他没有选择立即就业,而是继续攻读车辆专业的硕士研究生。其中有一个小插曲:他早在大三上学期就考研,初试以第三名的成绩达到了武汉理工大学的录取分数,但由于还没毕业,无法录取,他在大四时再次参考,正式上岸。




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读博的想法如出一辙,“既然坚定了未来从事汽车行业,就抓住一切机会打牢理论基础,基础扎实了才能行稳致远,静待花开。”


跟硕士期间持续学习汽车知识,重在享受知识汲取的过程相比,读博面临着大量输出的压力,其间还需要淡泊名利,耐住寂寞。


王俊读博的研究方向是动态规划算法,通俗点是做新能源汽车的能量管理与动力系统协调控制,更通俗点说,是研究如何降低汽车的油耗和电耗。




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为了攻克这些技术难题,王俊没日没夜奔波在实验室和寝室两点一线,要么蹲守在实验室hil仿真台架上调试模型,要么趴在寝室里写代码。




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王俊在吉林大学汽车仿真与控制国家重点实验室留影




“周围人都说我六亲不认,谁找我出去吃饭或者参加什么活动都叫不动我。”王俊解释,因为那个代码运行一次需要四个小时,所以每四个小时必须看一下,然后修改,再运行四小时,如此往复。为了加速试错的频率,排除各种不可能性,以最快的速度做出来,王俊丝毫不敢停下来,经常一个早饭管一天。


“最大的困难就是没有资料可以参考。”王俊回忆,当时,动态规划算法在国内尚处于非常领先的算法,行业专家对这一领域的研究凤毛麟角,王俊就天天闷在图书馆一篇篇翻阅研读极少有人问津的英文文献,获得些许灵感。




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“摸着石头过河”的岁月里,惊喜与艰辛并存。有一天,王俊所在课题组从密西根大学引进一个动态规划算法仿真模型,该算法应用在混合动力汽车上,在能量分配管理上非常完美,可以说是全局最优算法,王俊如获至宝,但是问题来了:这个算法,课题组里的成员没有一个人真正看得懂,他自己也是一知半解。


为了啃下这个硬骨头,王俊夜以继日地研究,慢慢地尝试改写、调试,几乎“磨掉了一次皮”后,他终于成功将那个动态规划算法应用到了自己构型的混合动力MP客车上,在整个系统上实现了电耗和油耗综合最低值。


王俊没有停止他的步伐,继续沿着“这条路”趁热打铁,将全局规划的控制参数提取出来,然后设置成理想全局最优的模型,在仿真模型上进行验证,最终确认了整个性能的效果。


新能源汽车是国家坚定支持的战略性新兴产业,也是中国汽车产业实现跨越式发展的切入口,并能够有效缓解原油对外依存度和环境污染问题。


心系国家战略的王俊深知“每次技术创新看似微小,但积跬步以至千里”,读博三年,他近乎疯狂地对着模型写代码,请教导师指点,修改模型、调试模型、再修改……形成闭环来解决期间出现的一个个问题和挑战。




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王俊跟导师和同学讲解所做的新能源项目




经历了1000多个日夜奋战,王俊几乎将动态控制算法研究了个遍,在高强度工作中,他还以第一作者发表了五篇SCI论文,8篇EI论文,1 项发明专利;同时博士论文也被评为吉林省优秀博士论文,这在很多人看来都是不可思议的,但他不以为苦,反以为乐。他说,在自己热爱的领域里奔跑是一件非常有幸福感的事情。



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2015年,王俊的毕业论文被评为吉林大学优秀博士论文





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既然注定与汽车的情缘痴缠一生,那么汽车的每一个概念,每一点微小的变革,王俊都想融入其中。


如果说,王俊读博期间的目标是降低汽车的油耗和电耗,他工作期间的目标则是如何真正实现汽车的智能驾驶。


当清晨的第一缕阳光洒遍城市的每个角落,无人驾驶汽车正安全便捷地穿梭其中,原本的车主则让位躺在车里或看书或打个盹或工作或单纯欣赏窗外的风景,再也没有驾驶的疲惫,再也没有操作方向盘变道超车的焦躁戾气,一切如此和谐而美好……这个美妙的场景,一直萦绕在王俊的脑海里。




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智能驾驶可以感知行人,进行安全避让




2016年,王俊担任上海汽车技术中心前瞻技术部算法开发工程师,负责智能驾驶车辆控制算法的开发,正好与他一直幻想的“科幻画面”不谋而合,更加激发了他的研究斗志。




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上海汽车技术中心前瞻技术部




彼时,自动驾驶还属于比较新颖的技术,他和团队预研的城市自动驾驶车辆还只能在高速上这种简单场景下自动行驶,但在城市道路上,他们很难控制车辆纵向安全刹车,很难确保跟车距离,而且在十字路口和调头等复杂场景,他们的车辆也很难稳定安全地行驶。


而且当时国内外虽然有少量企业开始从事智能驾驶的相关研究,但对于明确的技术路线并不清晰,“比如是直接跨入高阶自动驾驶技术,还是渐进式逐步升级自动驾驶技术,我们也没有可对标的城市自动驾驶车辆。”真正实现全场景的智能驾驶可谓困难重重。


为了完成项目设定的指标,王俊和团队成员只能不断尝试。




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王俊和团队成员每天几乎“长”在车上,他说,试错次数越多,成功概率越大




“我们几乎一周几天都泡在车上测试自动驾驶性能,为了实现全场景,特意覆盖了白天、黑夜,晴天、雨天,城市道路、高速公路,闹市中心、人迹罕至的地段,光滑路面、泥泞路面等各种场景。”




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黄昏时段在高速公路上进行测试




王俊说,测试当场发现什么,就直接修改模型,然后编译下载,继续测试验证,“比如车道居中性能不稳定,偶尔偏向一侧;比如行驶过程中,刹车踩得太重,或者偶尔刹不住;又比如自主换道,方向盘的流畅度不够……”一阵沮丧一阵惊喜循环叠加,成员们拼命追赶着时间的脚步,从不停歇。


无数个挑灯夜战,无数个夙夜不懈,一次次测试、一叠叠数据都不动声色地显示着王俊和团队成员所付出的艰辛。


最终团队通过考虑驾驶员的驾驶行为模型,设计出了合理的纵向加速度跟踪控制算法,以及轨迹跟踪控制算法,很好地攻克了上述一个个问题。




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“科研中遇到的问题就像打地鼠,解决一个可能又会浮上来一个。”在后来的江苏广德试车场的实验中,王俊和团队成员又发现了不少问题,比如高速道路中车辆的横向方向盘的稳定性,和侧向风对车辆稳定性的影响等等。


测试、集中分析症结、修改、调试、再测试……一路走来,王俊和团队成员攻克了一个又一个问题, 最终完成了上汽前瞻城市自动驾驶预研项目的性能指标,为后续的平台打下了结实的基础。




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智能驾驶需要解决三个核心问题:“我在哪?我要去哪?我该如何去?”能完整解决这三个问题就是真正的智能驾驶。


智能驾驶汽车的关键技术主要包括环境感知、精准定位、决策与规划、控制与执行、高精地图与车联网V2X以及智能驾驶汽车测试与验证技术等,可简单概括为“感知、决策与执行”。这就需要智能汽车有一个“驾驶脑”,实现感知、规划、驾驶操控,而且是在安全的前提下。




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谁能拥有更强的“驾驶脑”,谁就离实现智能汽车量产化更近了一步。


在国际上,智能驾驶量产最为领先的是特斯拉,其Model S启用 Autopilot 自动辅助驾驶功能后,车辆能够在行驶车道内自动辅助实施转向、加速和制动,随后其又推出高速领航功能、召唤功能和FSD全速自动驾驶等功能。而在国内,蔚来和小鹏汽车的自主ADAS相对领先,正在拼命向特斯拉追赶。




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2019年,王俊正在上海蔚来汽车负责ES8的驾驶辅助系统开发,他的第一个任务是拨杆自主变道算法开发。当时市面上量产的ADAS功能中仅有特斯拉Model X具有自主变道的功能,而国内量产车型还不具备该功能,这就意味着,如何按时交付功能成了他的巨大挑战。


糟糕的是,王俊还无任何技术借鉴:


“特斯拉技术保密程度尤为严格,在网上根本查不到任何信息,也很难找到其他任何实用的控制算法。而我们的车辆是基于视觉的换道算法,视觉视距短,本身就具有天然的不稳定,因此如何实现相对长距离的能稳定适应各种场景下的换道算法确实难度不小。”


为了设计合理的算法核心,王俊尝试了很多种方法,不断自我否定和修正,最终在一次次的失败中,找到了问题的根本原因,利用数学模型解决了这个问题。




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“对于复杂的问题,我一直认为,最重要的一点是,先知道症结在哪里,后面再尝试一种合理的解决方案,都能获得预期的效果。”王俊总结,这些方法论对他后续解决任何问题,都有很好的指导作用。


之后,他设计的换道功能也顺利通过了团队千锤百炼的测试,通过bug的不断修复,最终拨杆换道功能成功交付给用户,蔚来ES8也因此成为了国内品牌中第一个具有该功能的车型,一跃成为当时的领先产品。


一鼓作气的王俊接下来又参与了多个子功能的开发,最终均应用在蔚来ES8、ES6的产品中,确保了产品顺利量产。




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为什么需要智能驾驶?


于王俊而言,智能驾驶从来不只是一个炫酷空泛的概念,而是人类切切实实的需求。有分析数据显示,针对80后、90后、00后的用户,“智能驾驶”将会成为一项基本的配置需求。




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▌ 智能驾驶可以自动转弯




王俊在市场调研时发现,太多的职业女性兼家庭主妇都太需要智能驾驶了:可以抓住路途的间隙时间在车上处理工作事务或照顾孩子;遇到自己不熟悉的路段也不用犯愁;配备的自动泊车功能能大大解决“女司机”手动泊车的苦恼......




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智能驾驶可以自动泊车




除了可以改变人们的生活方式外,智能驾驶在商用上的用途景象也越来越清晰。


2019年,王俊所在的智能驾驶团队首次在上汽一款红岩5G重卡上实现智能化。如针对自主泊车,2.55米宽的重卡倒入2.7米宽的车库中,可以厘米级定位、精确停车(±3cm),整体入库成功率高达100%,倒车平均用时仅70秒,已经完全超过了熟练驾驶员的倒车效率和精度。




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王俊所在的智能驾驶团队测试智能重卡的性能




而基于5G和V2X技术,这款上汽红岩5G智能重卡还具备队列行驶功能,能在20毫秒内建立车队间的实时交互通讯,确保自动跟车、车道保持、绕道换行、紧急制动等队列行驶功能即时实现,可大大减少交通事故和堵车现象。


2020年7月,上汽红岩5G+L4级智能驾驶重卡在上海洋山港实现准商业化运营,每天可工作16个小时,港口运量由此大幅提高,从单月500箱一跃增加到4500箱,作为港口物流运输车,为智慧港口运输带来了让人惊叹的变化。




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在王俊眼里,一辆辆智能驾驶重卡像擎天柱一样霸气又炫酷




2020年11月17日,上海,在上汽红岩品牌战略暨第六代重卡盛大发布前夕,来自全国30多家行业媒体来到洋山港深度体验上汽红岩智能重卡在避障、穿梭隧道、沐浴雨雾等优异表现。




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智能重卡展示避障、穿梭隧道、沐浴雨雾等性能




“当一辆辆智能重卡如机器人般完成一项项工作指令时,某一个角度的阳光照进来,车身闪着光亮,就会感到它们身上有一种让人感动的蓬勃的生命力。”这种奇妙的冲击感也是王俊对汽车抱着源源不绝的热情的重要原因。


下一步智能重卡还将实现百辆级,并迅速向千辆级智能重卡大批量商业化运营推进,发挥它们的使命,共同为上海乃至全国智能交通、智慧城市建设作出更大更积极的贡献。


王俊相信,汽车的未来广阔又美妙,每一轮汽车科技革命都会使汽车成为社会发展新的和谐动力。只有看到做这件事情对人类社会发展的价值,才会永怀激情。作为一名汽车工程师,他的使命,正是在永不停歇的探索中在车身上挖掘出这样的价值。




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2021年8月18日,百度世界大会以“AI这时代 星辰大海”为主题,其中,智能驾驶无人车在这场大会中第一个登场




“飞驰起来的,从来不止是车身,更承载着人类对自由,对冒险与激情的向往。”王俊说。



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