创新驱动 智“驾”未来 同济大学汽车学院副教授、院长协理 冷搏

随着全球科技革命和产业变革的蓬勃发展，互联网、大数据、人工智能等变革性技术不断渗透到各个行业。在汽车行业，智能电动汽车已成为当前全球汽车产业的重要趋势。发展智能电动汽车是我国建设交通强国的重大战略需求。然而，作为汽车行业的新兴领域，智能电动汽车的操控性、安全性等方面还面临着技术挑战，这也成为了汽车行业科技研究人员的攻关焦点。

面对新兴领域诸多未知挑战，需要无畏的勇气和坚定的信念。作为青年科学家的他，立足国家战略所需，以青春活力和创新精神勇担科技生力军，向智能电动汽车科研“盲区”进军；面对科研瓶颈，他冷静思维，切中肯綮，紧紧抓住车辆操纵稳定性等影响汽车主动安全的关键因素，围绕智能电动汽车的高性能底盘操稳控制进行科研突破，在线控底盘动力学控制、轮地关系识别以及整车智能运动规划等方面贡献了原创成果，相关成果在行业骨干企业广泛应用，为智能电动汽车产业发展提供了核心技术支撑。

他就是同济大学汽车学院副教授、硕士／博士生导师、院长协理冷搏。近年来，冷搏主要从事智能电动汽车运动控制研究。因创新贡献，先后荣获中国汽车工业技术发明奖一等奖、上海市科技进步奖一等奖、SAE　International　Award　for　Excellence　in　Innovation（卓越创新奖）等科技奖励，入选中国科协第七届“青年人才托举工程”（汽车领域第一）和上海市“超级博士后”计划。

创新分布式电驱动线控底盘控制　让汽车智能行驶更有“底气”

“运动控制系统直接决定智能电动汽车安全、操纵稳定等行驶性能，对于提升汽车主动安全乃至交通安全和效率意义重大。”谈及汽车专业技术研究，冷搏如数家珍，似乎智能电动汽车就是他的全部。

当前，汽车底盘已经从传统机械系统演变为能量和信息线传的线控底盘。由多电机独立驱动的分布式驱动线控底盘全面拓展了底盘控制自由度和感知维度，具有设计自由度高、主动控制潜力大、车型场景应用广等优势，既是汽车电动化的发展趋势，又是智能化的理想载体。面向分布式驱动线控底盘动力学高品质控制需求，冷搏利用对不同路面附着条件的精确辨识，设计了基于轮胎力摩擦椭圆的轮胎纵侧向力联合调控动态效率矩阵，提出了基于动态效率矩阵的各车轮转矩多目标优化分配机制，弥补了传统规则分配方法广义力跟踪精度低、优化目标单一的不足，一举改善了汽车操纵稳定性能。

创新轮地关系识别新技术　实现整车运动规划高精度

轮地关系识别以及整车智能运动规划也是冷搏的两大研究方向。

汽车的运动主要来源于轮胎与地面的相互作用。轮地关系识别技术有利于提高车辆在多变路况下的驱／制动效率和运动安全性。结合汽车智能化与电动化发展，冷搏创新性地将智能感知信息与多电机驱动轮端信息以及底盘动力学信息相结合，提出了多源信息融合的轮胎－路面峰值附着系数估计技术：综合轮地关系准确描述和动力学估计器需求，改进了传统轮胎模型，在此基础上，建立了轮胎力和路面附着系数互联扰动观测器，引入智能汽车感知信息以动态调节动力学观测器参数和工作区间，提出了增益自适应调度的动力学与感知信息交互式路面估计技术，突破了传统动力学估计方法小负荷工况能观性弱、大负荷工况误差大收敛慢的瓶颈，在纵侧耦合运动的综合工况下也能实现96.9％的高精度、鲁棒、实时估计。

整车运动规划是实现自动驾驶的关键环节。针对智能驾驶汽车轨迹预测不确定性进行数学表征，冷搏创新了数据－机理联合驱动的智能电动汽车行泊一体式运动规划方法，实现在高速场景、紧急避障甚至漂移工况，以及狭窄空间的轨迹高效规划和准确跟踪。

推动创新成果应用　发展新质生产力

在冷搏看来，创新成果不能始终躺在实验室里“睡大觉”，应该走向产业，走进社会，服务国家发展。冷搏在成果“上书架”的同时，也积极推动成果“上货架”。　高性能底盘操稳控制技术广泛应用于比亚迪、宇通客车、嘉陵工业等行业骨干企业的分布式电驱动乘用车、商用车和特种车型，为自主高端电动汽车研发与产业化提供了核心技术支撑。

在“多源信息融合的轮地关系识别”应用方面，冷搏将其应用于上海同驭汽车、上汽擎度的线控制动系统，得益于对轮胎－路面附着极限的准确、快速、鲁棒识别，应用上述技术的车辆在制动防抱死测试中，制动距离较国际标杆产品缩短了3.6m，汽车制动安全性得到大幅提升。

在“高精度整车运动规划”成果应用方面，冷搏将该技术应用于多个自主品牌车企的智能驾驶算法开发，其中，智慧公交百公里紧急制动次数较使用国外同类产品显著降低，在保障安全性的前提下，提升了智能电动汽车行驶舒适性和交通协调性。

担当履行行业社会职务　参编标准专著服务行业发展

由于创新卓著贡献，冷搏还担任了上海电动汽车工程技术研究中心副主任，兼任中国汽车工程学会汽车智能交通分会委员、《机械工程学报》青年编委等职务。通过社会履职，冷搏组织学术会议7次，服务了行业发展。

为推动汽车行业健康发展，冷搏参与制定了线控底盘领域首个国家标准，为城市末端智能配送保驾护航，取得了良好社会效益。冷搏还参与出版了《分布式电驱动汽车及其动力学控制》及《自动驾驶汽车运动规划与控制》两部学术专著。

谈及未来科研规划，冷搏将侧重点再次锁定在了汽车智能底盘控制上。冷搏说道，“未来汽车底盘将在具备主动控制能力的线控化基础上，继续向着对底盘状态和轮地关系‘具备认知、预判和控制能力的智能底盘’进化，这已成为行业共识”。我们将瞄准未来汽车底盘结构模块化、信息网联化、控制智能化的发展趋势，面向自动驾驶汽车全域全工况行驶的发展需求，以智能底盘为对象，建立车路融合的路面全状态高可靠感知方法，预测未来道路条件下车辆运行状态；构建多变道路激励下车辆动力学系统参数与多行驶性能目标的映射关系，实现对道路条件自适应的驾驶模式实时智能决策；设计底盘角模块协同调控机制，突破高动态工况下车辆三维运动控制方法，从而实现智能底盘的自我认知、自主决策和自动调控。

聆听冷搏的科研规划，我们似乎看到了《电动汽车智能底盘技术路线图》的完美呈现。相信，在冷搏的创新攻关下，定会实现路线图提出的目标：到2030年“智能底盘总体达到国际先进，关键技术指标达到国际领先水平”。（文／王超）