湖南張家界天門山，一條全長10.77公里、垂直落差1100米、擁有99道急彎的盤山公路蜿蜒于群峰之間。
2025年10月，清華大學(xué)極限競速戰(zhàn)隊的人工智能(AI)賽車以16分10秒838在這條賽道上完賽，奪得Hitch Open世界AI競速錦標(biāo)賽總冠軍，開創(chuàng)了AI自動駕駛賽車挑戰(zhàn)極限山地賽道的世界紀(jì)錄。
清華大學(xué)極限競速戰(zhàn)隊隊員于天門山賽道合影。（清華大學(xué)車輛與運(yùn)載學(xué)院供圖）憶及這場AI競速的“開山之戰(zhàn)”，清華大學(xué)車輛與運(yùn)載學(xué)院、人工智能學(xué)院教授李升波對中新社記者表示，這不僅是一場速度的勝利，更是一次對自動駕駛技術(shù)邊界，以及支撐其發(fā)展的創(chuàng)新人才培養(yǎng)體系的極限測試與成功驗證。
作為清華極限競速戰(zhàn)隊的核心指導(dǎo)教師，他分析稱，天門山賽道構(gòu)成了一個罕見的“復(fù)合極限”測試場：山體遮擋導(dǎo)致衛(wèi)星定位信號頻繁中斷，傳統(tǒng)方式極易失效；陡坡與急彎密集交替，要求AI在毫秒內(nèi)完成減速、轉(zhuǎn)向、加速的連續(xù)精準(zhǔn)決策；加之路面濕滑、隧道明暗急劇變化，對傳感器的穩(wěn)定感知與執(zhí)行器的快速響應(yīng)修正提出了苛刻要求。
面對挑戰(zhàn)，清華團(tuán)隊進(jìn)行了一系列關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)。備賽初期，賽車曾因全量加載三維點云地圖導(dǎo)致定位頻率驟降，過彎時偏離路線。團(tuán)隊由此提出“跑哪加載哪”的思路，創(chuàng)新開發(fā)局部地圖動態(tài)加載算法，實現(xiàn)超大場景下的實時高精位姿估計。同時，團(tuán)隊通過車云協(xié)同、虛實聯(lián)合的方式采集數(shù)據(jù)，將每道彎的切入角度、道路坡度、地面摩擦系數(shù)等融入模型，使賽車在小偏差范圍內(nèi)平順過彎。
清華大學(xué)極限競速戰(zhàn)隊隊員在天門山賽道追隨AI賽車上山。（清華大學(xué)車輛與運(yùn)載學(xué)院供圖）亮眼成績的背后，是技術(shù)路徑的深刻抉擇。人們常說“彎道超車”，但李升波對此卻持審慎態(tài)度。他認(rèn)為，在安全至上的自動駕駛領(lǐng)域，“彎道超車”往往伴隨不可控的高風(fēng)險，而換一條行駛路徑穩(wěn)扎穩(wěn)打、快速前進(jìn)才是更有效的策略。
“我們做出的許多努力，實際上是在探索‘換道超車’的可能?！彼f。
自2018年起，清華大學(xué)科研團(tuán)隊便前瞻性地探索以強(qiáng)化學(xué)習(xí)為核心的端到端自動駕駛新路徑。為破解國內(nèi)在數(shù)據(jù)與算力方面的現(xiàn)實瓶頸，團(tuán)隊提出了“數(shù)據(jù)不足仿真‘補(bǔ)’，算力落后算法‘超’”的自主思路，正式確立了以仿真數(shù)據(jù)為主、以實車數(shù)據(jù)為輔，強(qiáng)化學(xué)習(xí)與模仿學(xué)習(xí)相結(jié)合的訓(xùn)練路徑。
李升波介紹，與當(dāng)時行業(yè)主流依賴海量實車數(shù)據(jù)的模仿學(xué)習(xí)方案相比，這條路徑利用仿真數(shù)據(jù)顯著降低了訓(xùn)練成本，并借助強(qiáng)化學(xué)習(xí)使模型具備了通過自主探索持續(xù)進(jìn)化的更高潛力。基于此，清華團(tuán)隊研發(fā)出具有低通濾波能力的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型架構(gòu)、值分布式強(qiáng)化學(xué)習(xí)算法、保辛神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化器等系列核心算法與軟件工具，最終推出了國內(nèi)首套全棧神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)化的端到端自動駕駛系統(tǒng)，為行業(yè)提供了原創(chuàng)性的技術(shù)突破方案。
支撐“換道超車”的根本力量，在于人才培養(yǎng)模式的系統(tǒng)性革新。
從面向本科新生的“芯動計劃”——以“一周造出智能小車”的沉浸式體驗完成科創(chuàng)啟蒙，到依托“挑戰(zhàn)杯”構(gòu)建的“項目導(dǎo)師+科協(xié)小導(dǎo)”進(jìn)階式科研訓(xùn)練體系，再到方程式車隊、電動智能車隊等提供全棧技術(shù)實戰(zhàn)的平臺，清華大學(xué)車輛與運(yùn)載學(xué)院以“入門體驗-跨越增強(qiáng)-貫通延伸”的完整科創(chuàng)培養(yǎng)鏈條，打造教育科技人才一體化的育人生態(tài)。
清華大學(xué)極限競速戰(zhàn)隊隊員在組裝AI賽車。（清華大學(xué)車輛與運(yùn)載學(xué)院供圖）令李升波印象深刻的是，在Hitch Open世界AI競速錦標(biāo)賽現(xiàn)場，不少參賽隊伍的帶隊教師正是由清華大學(xué)車輛與運(yùn)載學(xué)院培養(yǎng)、如今已在其他高校任教的校友。
“那一刻我深切感受到，一種深耕實業(yè)、科技報國的匠心與一份自強(qiáng)不息、行勝于言的風(fēng)骨，正在接力傳承。從‘芯動’點燃火種，到‘挑戰(zhàn)杯’錘煉能力，再到國際賽場實現(xiàn)突破，我們構(gòu)建的是一個能夠不斷自我革新、持續(xù)輸送人才的‘校內(nèi)-校外’大循環(huán)?！彼f。
在這一循環(huán)系統(tǒng)中，極限賽事是最高階的實踐課堂。在清華大學(xué)車輛與運(yùn)載學(xué)院學(xué)子、極限競速戰(zhàn)隊核心成員呂堯看來，AI算法必須置于真實甚至極限場景中，才能充分檢驗其有效性和魯棒性。
他進(jìn)一步闡釋了“天門山經(jīng)驗”的現(xiàn)實價值：為應(yīng)對山區(qū)復(fù)雜環(huán)境的信號遮擋，團(tuán)隊開發(fā)的感知-定位融合技術(shù)可使車輛依靠自身傳感器實現(xiàn)高實時、高精度航跡推算；針對極端場景開發(fā)的端到端決策控制算法，能夠提升車輛在爆胎、路面突然濕滑等危急情況下的穩(wěn)定控制能力，為智能駕駛安全上限的提升提供了新思路。
清華大學(xué)極限競速戰(zhàn)隊隊員在天門山檢查AI賽車情況。（清華大學(xué)車輛與運(yùn)載學(xué)院供圖）然而，自動駕駛技術(shù)的快速發(fā)展，并未掩蓋其在極限行駛能力上與人類之間的差距。
此次AI賽車在天門山跑出16分10秒838的成績之前，法國FI賽車手Romain Dumas已于6年前在同一賽道上跑出7分38秒585的紀(jì)錄。
“這一對比直觀表明，在極限道路工況下，AI的感知、決策、控制能力與人類最高水平仍有顯著差距。”李升波指出，這為未來的教學(xué)實踐、科技創(chuàng)新、人才培養(yǎng)提供了廣闊的探索空間。
目光放遠(yuǎn)，他將“產(chǎn)學(xué)研用”看作一條河流——高校的前沿探索與人才孵化如同上游活水，源源不斷地為中下游產(chǎn)業(yè)輸送創(chuàng)新技術(shù)和新鮮血液。
“拓展這條‘河流’的長度和寬度是研究型大學(xué)的責(zé)任。”李升波說，“如果這些涓涓細(xì)流最終能匯入浩瀚大海，那便是我們作為教育者最大的幸福與驕傲?！?/p>
記者 曾玥
來源：中新社微信公眾號