中野史郎先生与James Xi Zheng助理教授分别谈“Development of ITS system for Public transport systems in Japan”和“Securing modern vehicle systems and its way forward”

2017年12月24日,汽车安全与节能国家重点实验室第207期学术沙龙在汽车研究所301会议室举行。此次演讲的嘉宾有两位,分别是来自捷太格特公司的常务董事中野史郎先生和澳大利亚Macquarie University的James Xi Zheng助理教授,他们两位演讲题目分别为“Development of ITS system for Public transport systems in Japan”和“Securing modern vehicle systems and its way forward”。

中野史郎先生主要对日本国内目前公共交通中的ITS系统发展进行了介绍。首先,他介绍了日本政府的战略创新推广计划和JTEKT公司在ITS系统发展中的作用、日本国内商用车自动驾驶技术的市场环境,以及JTEKT公司参与的商用车自动驾驶项目概况。中野教授指出,目前在技术层面上已经实现了部分、有条件的自动化,但要实现L3级别以上的自动驾驶,还有许多技术瓶颈需要突破。并且,随着物联网和物流产业的发展,商用车的自动化必将是政府最先关注的自动驾驶技术领域。中野先生用日本和新加坡两个国家的例子,阐明目前商用车的自动驾驶技术需求正在急剧上升。接着,中野先生介绍了一项JTEKT公司在电动助力转向中的特色技术:高度自律转向控制技术。区别于一般的智能驾驶技术,高度自律控制技术直接将转向器的外力输入和力矩输出进行耦合,将控制限制在车辆“本能”层面。中野先生形象地将这一技术比喻为生物的“条件反射”。该技术旨在通过转向器的智能化和先进的自律控制,实现高度准确的车辆控制。为了演示该项技术的效果,中野先生展示了传统控制技术和高度自律控制技术的对比。通过比较发现,传统的控制技术虽然也能够进行转向修正,但相比于高度自律控制技术而言,由于其控制需要经过较长的响应过程并需要系统对当前工况进行分析,耗费时间较长,因此修正开始之前往往已经偏离预定轨迹较远。而高度自律控制技术由于响应过程简单,反应速度快,因此修正启动之前车辆仅仅偏离原有轨迹很小的距离,并且能够迅速修正。中野先生指出,对于正在高速行驶的车辆而言,时间的毫秒级差异就可能让乘员们失去生命。进一步地,中野先生通过对比转向之后操作角和车辆转向角的响应关系,来说明转向系统控制性能的提高。在介绍完这项技术之后,中野先生还对中国国内自动驾驶技术的发展现状进行了分析。他指出,目前中国自动驾驶技术的发展大多局限于乘用车,并建议国内汽车领域可以适当增加对商用车自动驾驶的技术开发投入,因为后者的需求也在与日俱增。之后,中野先生对商用车自动驾驶的社会实施中存在的问题进行了分析,主要归纳为三个方面:1. 风险的平衡、2. 事故责任的衡量、3. 驾驶员的负担和需求技能的变化。为了进一步阐明驾驶员在转向时承担的负荷,中野先生介绍了他们团队开展的关于驾驶员转向负荷的肌电测试结果,用来说明在不同工况下驾驶员的转向负荷变化。他指出,希望以上结果能够为自动驾驶技术开发过程中的人机交互过程提供部分指导性建议。最后,中野先生总结了驾驶员与车辆系统的交互对自动驾驶技术发展的重要意义。

James Xi Zheng先生的演讲,主要围绕汽车中的系统安全问题及其发展趋势展开。首先,James先生分析了中国和美国目前自动驾驶技术的发展现状,指出系统安全问题是目前自动驾驶技术发展的关键问题之一。他将目前黑客攻击车载系统的途径归纳为两大类:汽车本身内置硬件和车联网络云端。同时,James先生分析了传统决策机构由于系统过于复杂而带来的一系列问题,并列举了机器人司机在驾驶座上坐下之后无法再次站立、“玉兔”月球车出现的运动不稳定性问题,来说明复杂度带来的一系列不可预测的机构故障。基于以上两大问题,并结合目前机器学习领域中的经典方法,他提出了使用形式化语言进行编程,进而简化决策系统并提高对黑客攻击的防火性能这一想法。之后,James先生总结了目前机器学习的技术进展,并介绍了使用形式化语言的编程加密方法。另外,James先生还对他所在的课题组研究概况进行了介绍,并表达了希望同学们去澳大利亚进行交流的意愿。

中野史郎教授毕业于日本同志社大学工学部,并在英国贸易大学留学,2000年获得京都大学信息科学博士学位,现任捷太格特公司常务董事。其学术和社会兼职有:日本自动车技术会会士、东京大学生产技术研究所顾问研究员、清华大学客座教授、同济大学客座教授、日本摩擦学会会长等。目前发表学术论文70余篇,授权专利226件。

James Xi Zheng本科毕业于复旦大学信息与计算科学方向,并分别于新南威尔士大学和德克萨斯大学获得计算科学与工程方向硕士和软件工程方向博士学位,现任澳大利亚Macquarie大学工学院助理教授,研究领域为云计算软件建模、物联网技术开发、形式化语言、模式识别等。同时,他还担任Committee member of Smart Campus Deakin、Reviewer for IEEE Systems Journal等杂志的编辑。

本次学术沙龙由汽车系李升波老师主持,吸引了近120余名教师和研究生参加。同时,会上还由杨殿阁老师为中野史郎进行了外聘教授的授予仪式。演讲过后,现场师生们就2020年东京奥林匹克运动会中车辆使用情况、自动驾驶汽车的人机交互实现方法、转向系统中的响应问题、代码是如何转化为形式语言的等问题与嘉宾进行了交流。