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§01 脱颖而出
??8月30日，第十六届全国大学生智能汽车竞赛落下帷幕。华南师范大学物理与电信工程学院、电子与信息工程学院学生实践创新基地深蓝工程师团队共七支队伍闯进总决赛，并赢得七个国家级奖项，创华师历史最好成绩。
▲ 图1.1 在2916支队伍中脱颖而出
??全国大学生智能汽车竞赛是由中国自动化学会主办的一项大学生科技A类竞赛，大赛在每年暑期正式拉开帷幕。作为工科类比赛中最具权威的赛事之一，全国大学生智能汽车竞赛自2006年至今吸引了众多热爱智能汽车的高校学生参加。2021年，共有来自482所高校的2916支队伍参赛。
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§02 每秒都重要
??比赛包括竞速赛与创意赛两大类，依据不同的比赛任务又划分成不同的组别。在今年的大赛中，创意赛的百度智慧交通组斩获西部赛区第一名，全国第二名；创意赛的航天智慧物流组与竞速赛的单车拉力组、双车接力组、全向行进组、智能视觉组、节能信标组，获全国二等奖。
▲ 图2.1 智能车比赛过程
▲ 图2.2 广东赛区线上比赛赛场
??两类比赛规则不同，所遇到的技术难关各不相同，但共同的是队员们不断打磨技术，打赢这场“时间战”。
??“按照规定路线或者任务行进，以完成综合时间最短者为胜”，竞速赛比的是智能车的速度，运行的稳定性也是取胜的关键因素。而阻碍大部分智能车又快又稳行进的一道难关，便是图像识别极易受到光线等外界因素的干扰。
▲ 图2.3 赛前准备过程
??图像识别相当于智能车的“眼睛”，通过车上的摄像头对不同类型的赛道进行识别，继而做出不同的动作。摄像头将原本蓝白两色的赛道识别成黑白图像，而当光线较强时，所识别的赛道是一片白茫茫的，智能车极容易出现误判，因此“摔倒”。
▲ 图2.4 车模维护过程
??由于智能车车速快，人跟不上行进中的车，车上也没有记录数据的系统，难以判断智能车在哪“摔倒”，队员们只能用手推着车一次次模拟“摔倒”时的情景，以此找出智能车出现误判的原因。这种模拟“摔倒”情景的“笨方法”极为耗费时间，占据了其他环节的调试时间。
▲ 图2.5 室内智能视觉组竞赛车模
??“上一年比赛时我看到很多强校都有记录智能车行进时数据的软件，我们没有，但是这属于机密无法分享，当时我就下决心要自己做一个属于我们基地的软件。”时任智能车车队领队的2018级陈东易发现队伍存在的缺口，利用自己所学知识，靠着以往的参赛经验，根据车队的需求搭建出存储数据的软件上位机。上位机能帮助队员在调试过程中清楚看到智能车运行的数据，根据数据分析出现误判的原因，大大加快了车队调试的进度。
▲ 图2.6 各组别队员在赛道旁调试车模
▲ 图2.7 智慧交通创意提高组竞赛赛场
??创意赛在竞速赛的基础上，增添了更多具有挑战性的任务。比赛试题以“封狼居胥”的故事为背景，设置6个关卡。智能车在无人环境中，自主识别弯道、完成关卡任务，最快完成所有闯关任务的队伍获胜。
??关卡多，任务难，要在最短时间内完成所有任务，制胜法宝是每个关卡的争分夺秒，体现在比赛中便是百度智慧交通组“击靶”环节的省时。
▲ 图2.8 智慧交通组比赛过程中
??“击靶”环节模拟射箭，要求智能车利用装置将白板笔送出，笔尖在十环留下记号才可得到满分。起初，为了让智能车在最短时间内击中十环，组员五人将精力集中于调试停车位置上，但前后打磨了半个多月仍是毫无头绪。
??“我们想让它停放时尽可能接近理想位置，直接将笔送出、击中靶心，但渐渐发现比赛提供的装置偏差较大，很难精准停车，需要通过不断前后摆动车的位置来实现，这在比赛中是很耗费时间的。”组员曾康介绍道。
▲ 图2.9 智慧交通组现场比赛过程中
??困局的突破来自于组员“突然开窍”，将目光从智能车的调整移到笔身调整上，并在与车队其它成员沟通中获得了“在笔的底下架上一个舵机”的灵感。舵机类似于自行车的车把，通过方向调整控制笔的转向，即使车停放位置有偏差也可以精准击中靶心。
??舵机的创造性使用让他们找到了独一无二的满分方案，而在比赛中争分夺秒的省时方案却来自长期的打磨。“这些比赛策略是在长时间钻研中得来的，有时候需要思维转一个弯。”
▲ 图2.10 单车拉力组比赛过程
??智能汽车竞赛为大学生提供了一个提升能力的平台，在一次又一次与技术的“死磕”中，激发了一批批人投身于智能驾驶这个领域。他们将带着这份韧劲，继续往更深的方向前进。
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§03 勤勉和传承
??啃下技术这块“硬骨头”绝非一朝一夕，一次突破的硕果飘香，而是学生、老师和创新基地长期耕耘的结果。
??在今年八个月的超长备赛期里，融洽的团队氛围和充分的交流是车队取得突破的关键。参赛小组之间互相交流和学习队伍里的方案，拧成一条绳，为了团队共同的目标而努力。
▲ 图3.1 比赛现场维修车模过程中
▲ 图3.2 节能信标组同学
▲ 图3.3 电磁越野组同学
??突发状况最是考验一个团队的默契，竞速赛的小组在国赛时遇到了智能车临场“罢工”的情况。一个组出了故障，车队其他组的成员都来帮忙。
??“我们是在教学楼进行线上比赛，当时又遇上实验室的门坏了，我们队员为了拿焊台修车急得跳窗，还扭伤了脚。”黄铠杰回忆道。虽然过程惊险，但最终赛道上智能车的成功运行也证明了他们间的默契。当修复好的智能车在最后一次行进机会中跑完全程时，在场的队员们都直呼“有种劫后余生的感觉”。
▲ 图3.4 赛道旁休息的气垫床
??备赛期间，“深夜调车”是车队队员们的常态，累了就在气垫床上休息。“每次调试看着智能车一点点进步，就像小孩子看见新玩具一样欣喜。”黄铠杰用视频记录下智能车每次的进步，每一次小小的进步都让他睡前感到踏实安心。
??车队的突破离不开长期的积累，技术和人的传承推动着车队走向成熟。车队拥有性能强的祖传代码，在某类比赛中保持优势，这在智能车竞赛中被称为“强项传承”，多见于赛制相对固定的竞速赛，而华师在该类比赛中并不具备优势。
▲ 图3.5 对车模进行参数设置
??为推进技术上的传承，时任创新基地负责人的2017级李俊男创建了车队技术网盘，完整地存储着车队这些年来的代码和参赛资料，以供大家学习。
??与往年仅由大二学生组成参赛队伍不同，今年的队伍中还有五位大三学生和一名研究生。他们怀着热爱和去年失利的缺憾，以丰富的经验为师弟师妹们解决备赛遇到的难题，大幅提高团队效率，留出时间去探索新的技术和方法。在今年的车队换届中，2019级的曾康和黄铠杰接过师兄手中的接力棒，分别担任创新基地负责人和车队领队。车队中的传帮带连接过去和现在，并通向未来。
▲ 图3.6 赛道上测试的车模
??智能车车队成绩上取得突破、车队内的传帮带都依托于创新基地。物理与电信工程学院党委副书记、创新基地建立者及指导老师唐小煜认为创新基地为学生搭建了一个让他们发挥创意、培养能力、挖掘潜能的平台。对于车队队员来说，创新基地温度与激情并存，24小时开放，供成员学习、备赛和放松。
??创新基地自2004年成立以来已有十八年，培养了本科生和研究生科研团队，取得了智能感知和机器人研究方向的科研成果，这些成果也为车队备战智能车大赛提供理论背靠。基地成立之初便容纳着深蓝工程师们对硬件、软件和人工智能的热爱。如今基地拥有更丰富的资源，给予深蓝工程师更广阔的天空翱翔。
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§04 人才培养
??在智能车车队，他们收获的不只是成绩，还有个人的成长。黄铠杰认为，将课程学习到的理论知识运用到实际中十分重要，创新基地的智能车车队则为他提供了实践的平台。“智能车竞赛培养了我在学习和研究开发方面的习惯，在比赛中建立的思维可以让我更快地完成学业上的任务。”
▲ 图4.1 车模调整过程中的队员
??“如果没有加入智能车车队，我的大学生活可能会过得很枯燥。”曾康大二时因为自己对人工智能感兴趣而加入车队。在车队一年多的时间中，他学习到人工智能相关的知识和技能，并转化为实际成果，这个过程让他充满成就感，也坚定了他日后往人工智能方向读研深造的决心。
▲ 图4.2 华南师范大学智能汽车协会
??“比起比赛的结果，创新基地更关注激发学生的创意和自主创造能力，搭建一个平台让学生成长。”从比赛突破到人才培养，华师深蓝工程师智能车车队不止步于比赛成绩的突破，他们将探寻更规范的模式，为华师培养更多的创新人才，将荣耀传承。
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