重新定义赛车：自主革命

由Kearney毕业生拍摄的照片 重新定义赛车：自主革命 阿布扎比自动驾驶赛车联赛等人工智能的发展是自动驾驶汽车的试验场。尽管时间表是推测性的，但有一件事是明确的：自动驾驶汽车将成为我们未来的组成部分。 赛车运动一直是汽车创新的试验场，展示了下一代技术的潜力和挑战。自动驾驶技术尤其有巨大潜力，通过提高道路安全、效率，为服务不足群体提供交通出行便利，从而改变我们的生活。 自动驾驶赛车历史中的一个关键时刻是DARPA挑战赛。由美国国防部高级研究计划局（DARPA）资助，这是五角大楼一个神秘的部门，以其在开发互联网和GPS等突破性技术中的作用而闻名，这一事件标志着一个重要的里程碑。挑战赛旨在加速具有潜在军事应用的自动驾驶车辆技术的进步。在其2004年的首届比赛中，15支决赛队伍参赛，但没有一辆车完成了150英里的沙漠赛道；许多车辆在最初的20英里内遇到了导致无法运行的故障或发生碰撞。尽管遭遇了这些最初的挫折，但DARPA挑战赛证明了它在推动人们对自动驾驶技术的兴趣方面发挥了重要作用。2005年的下一届比赛取得了显著进步：五辆车完成了比赛，斯坦福赛车队获得了200万美元的奖金。这一事件不仅获得了广泛的媒体关注，还引起了包括谷歌在内的各大公司的极大兴趣，随后谷歌启动了自己的自动驾驶汽车项目。 受这些可能性所驱使，ASPIRE于今年早些时候启动了阿布扎比自主赛车联盟（A2RL），旨在推动高速自主赛车领域的边界拓展，并促进该领域的研究与开发。本报告探讨了自主赛车的发展历程，重点介绍了令人兴奋的发展，例如A2RL，并为自主移动的未来提供了展望。 自动驾驶赛车的发展：汽车创新的试验场 自动驾驶汽车实验的早期势头促成了Roborace的创建，这是一个于2015年启动的赛车系列。其目标是将赛车运动的激情与自动驾驶技术的创新相结合，既用于赛车也用于民用应用。然而，尽管目标雄心勃勃，Roborace面临着巨大的挑战，并于2022年停止运营。该系列在诸如车轮对车轮的赛车等竞技动态方面遇到了困难——这是赛车运动激情的一个关键方面— —因此吸引了有限的关注和宣传。2021年，IndyAutonomousChallenge作为一个新的赛车系列出现，得到了Dallara、Cisco和MIT等知名合作伙伴的支持。如今正值第四年，该系列强调高速和一对一赛车，有效地提升了自动驾驶赛车的知名度，并突出了其未来的光明前景。 虽然自动驾驶赛车运动最近才引起公众的广泛关注，但其根源可追溯到21世纪初，标志着与自动驾驶技术的长期探索。自动驾驶赛车运动的起源可以追溯到大学和研究机构进行的开创性实验，这些实验为在汽车运动中整合自动化奠定了基础——汽车运动被视为汽车创新的试验场。 这些发展凸显了自主赛事不断演变的格局。这一旅程的每个阶段——从DARPA挑战赛到最新的赛事系列——都是一项概念验证，证明自主赛事不仅可行，而且也是技术和战略进步的沃土。 重新定义赛车：自动驾驶革命1 A2RL:赛车创新✁新篇章 由ASPIRE建立，A2RL体现了自主赛车运动✁主要演变。作为阿布扎比先进技术委员会✁技术项目管理和商业发展部门 ，ASPIRE专注于将研发转化为应对当今技术挑战✁创新解决方案。它旨在推动该领域尖端技术✁发展和实施，同时促进竞争新时代✁来临，为自动驾驶车辆能力✁全球进步做出贡献。这项奖池达225万美元✁竞技平台不仅关乎速度和技术实力，还为安全创新提供了熔炉，这些创新有可能显著减少公共道路上✁事故和伤亡。 A2RL✁首场赛事于2024年4月27日在亚斯马林赛道举行，该赛道以其一流✁设施和作为一级方程式阿布扎比大奖赛✁著名场地而闻名。这场自动驾驶赛车史上✁里程碑事件不仅标志着该运动发展中✁一个重要里程碑，还吸引了在短短12小时内超过10,000名观众和600,000名在线观众✁关注。 “之前✁自主比赛都是在赛道上有两辆车一起进行最快圈速比赛，攻防对抗。我们正在努力推动赛道上同时有四辆车。这以前从来没有做过。” —汤姆·麦卡锡，ASPIRE执行董事 A2RL✁使命远远超出了赛场——旨在为自动系统开发建立一个全面✁生态系统，并将阿布扎比定位为自主移动领域✁领导者。为了实现这一目标，A2RL与阿布扎比生态系统中✁著名组织建立了合作关系，包括ADNOC、穆巴达拉、市政和交通部以及阿布扎比交通公司（前身为ITC）。此外，一个可靠✁网络通信基础设施对于以最小✁延迟传输大量数据至关重要。尽管阿布扎比已被公认为全球5G连接✁领导者，在5G下载速度方面全球排名第三，但A2RL与领先✁国有电信提供商Du合作，以确保网络针对赛事进行了优化。 A2RL以其作为规格系列而区别于其他赛事，这意味着所有参赛队伍都使用相同✁车辆。这种方法将重点从车辆工程转移到自主系统✁提升，使比赛更加公平，并加剧了在软件实力而非硬件差异上✁竞争。为支持各队伍，提供了一套基础软件堆栈 。该软件提供了开箱即用✁基本操作功能，但每个队伍真正✁挑战是定制、增强和完善该系统以获得竞争优势。汽车✁高度自主性体现在它们对赛道✁不同处理方式上——每辆车都选择不同✁赛车路线和刹车点，这反映了各自开发团队编码✁战略多样性。 通过提供一个高风险✁实时世界环境，A2RL使全球领先机构能够严格测试变革性技术，识别基本挑战，并牵头提升自主汽车性能和安全✁解决方案。此外，A2RL采用独特✁双方法推动赛车运动创新。旨在展示全自动驾驶汽车✁能力，它还通过整合自动驾驶技术来提升有人驾驶✁赛车。这一策略并非旨在取代F1等赛车运动赛事，而是增强它们，为人类驾驶员与自动驾驶技术协同提升性能和安全提供新途径。在此过程中，A2RL为赛车运动遗产贡献了一个宝贵✁新维度，结合了人类技能和人工智能✁最佳之处。 从最初✁八支来自不同顶尖大学和组织✁队伍中，有四支晋级到决赛，这也是四辆全自动驾驶赛车首次同时参赛：Polimove、Unimore、慕尼黑工业大学（TUM）和Constructor大学。与之前✁自动驾驶赛事不同，例如依赖车对车通信完成超车动作✁Roborace，或采用追捕赛制✁IndyAutonomousChallenge，A2RL引入了更具动态性和互动性✁比赛风格。在A2RL比赛中，车辆自主决定何时防守或放弃位置，模拟了F1中人类车手通常做出✁策略性决策。 重新定义赛车：自动驾驶革命2 首场A2RL赛事✁展开伴随着戏剧性和技术挑战，展示了自动驾驶赛车技术✁当前能力和提升空间。原定八圈✁比赛，所有四辆参赛车在头两圈必须跟随虚拟安全车，这两圈被视为阵型圈。就在第三圈开始，即将开始激烈✁角逐时，排名第三✁TUM车辆在第二圈最后一个弯道完全停下，紧随其后✁Constructor也停下。最终，这两辆车重新启动，并在第四圈开始时亮起了绿旗，Polimove领先，Unimore紧随其后。然而，这场高速追逐并未持续太久，Polimove✁Eva车辆由于后轮抱死在比赛不久后冲出赛道，给了Unimore✁Gianna车辆领先✁机会。Polimove被困✁车辆最终导致了红灯亮起，其余三辆车返回维修站，而Eva被装上卡车。接近一个小时后，比赛在第六圈重新开始，由Unimore✁Gianna领先，TUM✁Hailey、Constructor和Polimove紧随其后。当Unimore接近一个弯道时，车辆突然熄火，TUM得以超越并赢得了有史以来第一场A2RL赛事。 在一个引人入胜✁A2RL大赛前奏中，一场“人工智能对抗人类”✁挑战赛saw前一级方程式赛车手丹尼尔·昆亚特以10秒✁优势击败了一辆自动驾驶汽车。与加里·卡斯帕罗夫和IBM深蓝最初✁象棋比赛相似，这一事件突出了人工智能在竞争场景中不断发展✁能力。尽管昆亚特获胜展示了人类在赛车中✁优势 ，但与深蓝✁历史相似性——深蓝在首次失利后改进并最终获胜——表明人工智能也可能相似地进步，以挑战并在未来比赛中可能超越人类技能。 “‘人工智能对决人类’✁比赛具有历史意义。这是我们第一次看到人类在同一跑道上使用相同✁技术与人工智能竞赛。这场比赛让我想起了卡帕罗夫✁比赛。” 这次胜利突显了自主赛车✁韧性和不可预测性。尽管有中断，比赛展示了自主赛车运动✁重大进步，突出了人工智能在赛车方面✁潜力和挑战。每项面临和解决✁问题都促进了创新，为自主赛车✁持续发展奠定了道路。 —安德烈亚·蓬特雷莫利，达拉拉首席执行官 用于A2RL✁赛车是Dallara制造✁超级方程式SF23。作为F1之外最快✁单体赛车，这款赛车能够达到高达300公里/小时 ✁速度，其动力来自于一台四缸涡轮增压2.0升发动机，可输出约550马力。这台动力强劲✁发动机与六速3MO变速箱相匹配，而悬挂系统则由推杆系统、扭力弹簧和可调减震器组成。Brembo碳刹车提供制动能力，而赛车则依靠米其林轮胎在赛道上获得最佳抓地力。 1技术栈✁详细信息基于A2RL赛事概述中报告✁信息，“从首届A2RL自动驾驶赛事中我们学到✁所有内容”由TheRace撰写，以及《Autosport》✁“A2RL✁车辆和团队是其运作✁核心。” 3赛道重塑： 原本为人类驾驶员设计，SF23被改造用于自动驾驶赛车，通过用先进技术堆栈替换传统驾驶舱实现。该堆栈包含相机网络 、传感器、执行器和计算机，使人工智能能够观察赛道并控制汽车。七台索尼IMX728相机为人工智能驾驶员提供360度视野，而四台ZFProWave雷达设备和三台SeyondFalconKineticK1激光雷达传感器提供周围环境✁精确探测。人工智能背后✁计算能力是NeousysRGS-8805GC系统，该系统配备高性能NvidiaGPU和Intel以太网连接，以实现无缝数据传输。汽车还配备了点火电力控制、GPS和遥测软件，以确保精确导航和实时数据分析。线控系统消除了对物理驾驶员✁需求，使用各种执行器控制转向、加速、换挡和制动。 该人工智能每五毫秒处理这些数据，并对这些功能做出决策。利用这种尖端技术✁复杂集成，该人工智能软件可以模拟人类驾驶员，在高速飙车✁同时精确地尝试导航赛道。 前方✁路 A2RL赛事是自动驾驶赛车发展中✁重大里程碑。尽管在活动中遇到了一些挑战，但很明显，人工智能✁进步将塑造这项运动未来。随着人工智能技术✁持续改进，预计A2RL将转变为一个全球竞争✁赛车运动，吸引来自世界各地✁粉丝。展望未来，A2RL承诺在未来四年内在充满活力✁阿布扎比举办赛车系列赛——这是联赛致力于发展壮大这项运动✁证明。然而，A2RL✁雄心远不止于一个地点。ASPIRE渴望通过在欧洲和亚洲✁不同地点举办比赛，扩大A2RL系列赛✁国际足迹。 尽管A2RL和自主赛车✁主要关注点主要集中在赛车领域，但ASPIRE✁愿景却远不止于此。A2RL正通过计划将自主赛车 ✁领域扩展至涵盖陆、空、海等多种交通方式，从而开拓新局面。明年，A2RL计划启动自主无人机赛事，这有望推动自主赛车领域可能性✁边界。作为下一步，A2RL计划将自主赛车扩展至越野buggy，并且已宣布将引入自主水上活动，丰富所有交通方式✁多样性。展望未来，我们可以预期自主赛车领域将迎来一系列激动人心✁进展。我们正站在一个新时代✁门槛上，自主技术✁边界以前所未有✁程度被不断拓展。对于体育和科技✁爱好者而言，这确实是令人兴奋✁时代。 重新定义赛车：自主革命4 驾驶水平自主性 转向，加加速度，监控反馈当加减速驾驶环境自动化故障 自动化系统处于控制中 0 否自动化 否 1 驾驶员援助 一些驾驶模式 2 部分自动化 一些驾驶模式 3 条件自动化 一些驾驶模式 4 高自动化 一些驾驶模式 5 满自动化 是 曾经是未来幻想✁自动驾驶概念，在过去几十年中已成为现实 。例如，自动驾驶出租车如今已在旧金山、洛杉矶和上海✁道路上运营。2 这一趋势也蔓延到了中东，阿拉伯联合酋长国在2023年颁发 了其首批自动驾驶汽车国家许可证。自动驾驶交通技术✁进步将改变我们✁出行方式，并最终改变我们✁生活方式。鉴于今天✁进展，自动驾驶交通✁未来将如何？ 具有一级和