椰棕床垫
科学网迈向平行轮胎
----《智能轮胎》序言
本书的写作,从策划到完成,用了整整20年的时间。看着眼前六百余页的书稿,往事历历在目,科研的辛苦与结果的无常,令人感慨。藉成书之机,简要回顾,权为序。
20世纪末,我的研究重点转向后来称为社会计算和平行系统的领域,但相当一部分精力仍花在智能交通方面,并在中国科学院自动化研究所建立智能交通实验室(Complex Adaptive Systems for Transportation, CAST)。CAST的任务有二:首先以智能交通为主,力争建成一套能用于当时还在期望中的北京奥运会的系统;再以智能汽车为辅,开展基础理论和原型系统研究。因为在完成Caterpillar的AutoDig(自动挖掘)和亚利桑那州的VISTA(“远望”无人车,是Vehicles with Intelligent Systems for Transport Automation的英文缩写)项目之后,感觉由于法规和人性习惯,无人的智能车在50年内都难以普及应用,但此项研究在年轻学子和社会上具有很大的吸引力,而且涉及计算机、人工智能、力学、控制、电子、机械、动力等多种学科,是培养和锻炼人才的“绝佳”课题。
基于这种考量,我们在1999年为CAST规划了五个智能车的研究方向:一是嵌入式系统和实时专用操作系统,二是传感与控制,三是动力学与机电一体化设计,四是虚拟测试与验证技术,五是智能轮胎和网络化运维。2001年起,这也成了我的国家自然科学基金委员会杰出青年基金项目“智能车辆核心技术及其应用”的主要研究内容。
我将在国内招的第一个博士生王知学投入到第一方向,主攻实时任务的调度优化和汽车、道路、家庭,各类维护和服务中心之间的网络化操作系统。2004年我们与中国汽车技术研究中心合作,获得了国家科技部863重点项目支持,进行“vASOS-基于OSEK/VDX和OSGi的嵌入式汽车软件平台与关键技术”研发。当时中国汽车的电子部分占整车成本比例很低(2006年项目结题时,国内,普通汽车:约5%;中高档汽车:15%~25%;高档汽车:无。国外,普通汽车:约18%;中高档汽车:35%~45%;高档汽车:约50%),行业的有关单位都不愿参加此项目。后来山东省科学院很感兴趣,由其自动化研究所牵头,以我的名义在省里争取了一个300万的重点课题,后来又批数千万成立了“山东省汽车电子技术重点实验室”,主要由王知学负责,我做学术委员会主席。这个方向最近产业化的实践就是为二汽神龙完成的“标致307”汽车的相关项目,规模达80万辆,但当时最急迫的任务是CAN与LIN总线技术的引入和集成。
第二个方向是我最不担心,可又难以展开的课题,因为当时难寻无人车的合作伙伴和试车场地,最后只好安排博士生李力利用VISTA项目的背景,于2005年完成英文专著《Advanced Motion Control and Sensing for Intelligent Vehicles》。同年,利用自己在美国拉斯维加斯主持IEEE智能车会议(2005 IEEE Intelligent Vehicles Symposium)的机会,劝说在会上做书展的施普林格出版社代表出版此书,理由是当时还没有这方面的研究专著。两年后,几番周折,施普林格出版社同意出版,可惜发行后销量甚少,直到2015年后情况才大为改善。十年后,在时任机械工业出版社副社长陈海娟女士的热情支持下,此书的中文版《智能汽车:先进传感与控制》得以发行。平心而论,此书中的一些理念,就是人工智能长足进步后的今天,也不见得落后。