拉斯維加斯北郊的賽車場內,一輛輛無人駕駛賽車先後在賽道上疾馳,Indy賽車風味的引擎聲浪響徹場內。湊巧這天近旁美國空軍基地起飛的先進戰機群持續低空呼嘯通過,陸空相印,速度的動感與挑戰激盪在場的每一個人。
在CES展期的最後一天,這場有史以來首次的無人賽車爭先超越賽像是在為2022年CES車輛展項壓軸。總計來自八個國家的14所大學組成九個賽車隊,來此參加這次空前但不絕後的超越賽。中午之後,他們依上午計時成績過濾出進入決賽的車隊,兩兩配對,以超越賽方式逐次分出勝負。最終義大利米蘭理工大學隊擺脫緊咬的慕尼黑科技大學TUM隊獲勝。
這場賽車是今年CES科技展期間最潮的亮點之一,許多到主辦單位攤位索票的觀眾都不得其門而入,只能在線上觀看實況。
賽車是新技術的研發場
賽車的價值絕不只是觀賞娛樂。賽車一直是車輛技術重要的技術研發試驗場。因FI一級方程式競賽而發展的方向盤換檔撥盤、輕量化車身結構、以至多項汽車引擎的創新等等,都可在現時市場銷售的車輛上看到。此回的無人車賽會更可將發展焦點聚集在自動駕駛此一題目,結合各式軟硬體技術,吸納數據科學、深度學習等新領域,共推技術進步。
這場CES自動駕駛賽車是歷經兩年發展的結果。2020年初,來自美歐亞及中東總計41所大學各自組隊參加,開發演算法、軟體,放入微軟Azure雲端平台上的自駕車模擬平台,在線上開跑。其後,主辦單位跳脫虛擬賽車層次,走向實體,與美國印第安納州Indy大賽車賽道結合。他們提供參賽各隊Indy賽車使用的Dallara AV-21賽車為統一的平台,規定各隊不得自行修改硬體,而是將各自發展的完整軟體植入,完全由演算法駕駛賽車。
去年10月,各車隊齊集美國Indy賽道,首次以單車計時賽方式進行比賽。主辦單位Energy Systems Network總裁Paul Mitchel回憶,當時各隊到了Indy賽道,花費了約一個月才確認有信心讓植入軟體的賽車進入賽道跑動。
其後各隊實際的速度實績,明白呈現這群教授與學生以演算法駕駛賽車的快速進步。起初限速50公里的賽車,歷經調校與修正,到比賽結束時,獲勝的德國慕尼黑科技大學TUM隊,以時速213公里(135英里)拿下冠軍。四個月後到了拉斯維加斯,最終在此獲勝的義大利米蘭理工大學隊,則在緊咬的慕尼黑科技大學的賽車最後打滑失控衝出賽道後,以時速278公里(173英里)的成績拿下冠軍。
突破人類賽車的極限
在現今車速最快的一級方程式、Indy、NASCAR三大職業賽事中,Indy賽車固然車速最快,但比較各賽會對賽車性能與駕駛表現的考驗,Indy賽車的橢圓型賽道也最單純,不像一級方程式賽道的複雜多變。因此,Indy賽道的單純最適合作為自動駕駛系統相互競比的起點。
這群自始參加比賽的科技與賽車迷,對自家賽車的性能表現充滿期待。Paul Mitchel就提到,不管是Indy或是一級方程式賽車等三大職業賽事的極速,過去二十多年一直停留在480公里(240英里)上下。在車手安全的顧慮及各類技術限制下,各大賽並不願讓車速大幅增加。或許有了自動駕駛賽車參與,我們終將可以又看到人類賽車極限速度再次躍升。
由於這是自動駕駛賽車的初體驗,一切都在摸索,也或由於這個賽會都是大學隊伍參與,主辦單位、各賽隊、以及不同科技零組件的贊助商間一直極度願意相互結夥搭配,推動比賽的順利進行。此點特色與職業賽車隊間近乎您死我活地激烈爭鬥截然不同。
原本入圍參加決賽的維吉尼亞大學隊,在比賽前兩日練習時把車撞毀,完全無法參賽,未能進入決賽的普渡大學隊見狀,慷慨把車出借給維吉尼亞大學隊,雙方連夜合作將維吉尼亞隊的軟體移植到普渡的車上。但在決賽日開始前練習時,維大又把自普渡借來的賽車撞壞,最終無法參賽。
用開源精神征服自動駕駛技術
CES賽後,主辦方將會於各車隊、贊助商合作,升級賽車平台的電腦運算系統以及其它零組件。他們必須克服偶爾無法掌握賽車確切位置及周遭環境的問題。此外,他們也要改進細部的車內配置,讓贊助商Luminar的光學感測器、Cisco的通訊系統、以及雷達與攝影機等多項設備,可以更緊密地整合擠入原本是賽車手單人乘坐的小空間內。同時他們還要提高設備的耐用度,讓賽車可以長時間在顛簸賽道上運行而不故障。
眼前這一隊隊參賽隊伍,沒有大型賽會職業車隊的龐大資源與編制,反而充分展現熱情,要將科技界開源的簡樸精神與自駕賽車的刺激相結合。奪冠的義大利隊核心成員不過12人,與F1車對比,真是小規模;同樣擠入決賽的韓國KAIST車隊,整隊只有四人,大小事一肩扛,據說日日無法好好睡足。
開賽前片刻,問起眼前賽車與特斯拉等商業銷售中車款在軟體有多大差異,義大利隊內專責演算法的Mustafa Alp搖頭回應,特斯拉等企業的軟體團隊規模大、資源足,參與此賽會的大學車隊難以比擬。
但是這一隊隊學生與教授合組的團隊,硬是能靠著腦力與有限資源,於不到半年內,在Indy式的賽道上跑出絕佳成績。望向未來,他們的車速或將更快,競爭型態也將必然可由兩車超越,邁向三車、四車、以至更多車輛互超。以演算法與軟體程式規模看,義大利隊車內植入的程式規模,也必然會超過目前約五十萬行的長度。
在歐洲,已經有人提議要在類似一級方程式等複雜賽道舉辦自動駕駛賽車競賽。自動駕駛技術以及自駕賽車競賽眼前固然挑戰連連,但是遠期前景絕對遠大。啟動賽車,駛入賽道,奔向未來。
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責任編輯:吳佩臻、侯品如