Le DARPA Grand Challenge 2005 était la deuxième édition d'un concours à prix pour véhicules autonomes américains, financé par la Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA), une organisation de recherche éminente du département de la Défense des États-Unis. L'événement s'est déroulé le 8 octobre 2005, dans le désert de Mojave, avec un parcours de 212 kilomètres (132 miles). L'entrée de l'université de Stanford, un Volkswagen Touareg modifié nommé Stanley, a terminé le parcours en 6 heures et 54 minutes, remportant le prix de 2 millions de dollars. La compétition visait à stimuler le développement de véhicules terrestres entièrement autonomes capables de naviguer sur un terrain hors route substantiel dans un temps limité, en s'appuyant sur le premier Grand Challenge en 2004, où aucun véhicule n'avait terminé le parcours.
Contexte et historique
Les véhicules entièrement autonomes étaient une poursuite internationale depuis des décennies, avec des efforts au Japon commençant en 1977, en Allemagne (Ernst Dickmanns et le véhicule VaMP), en Italie (le projet ARGO), dans l'Union européenne (projet EUREKA Prometheus) et aux États-Unis. La DARPA avait financé le développement précoce de robots autonomes, y compris le projet Shakey the Robot au Stanford Research Institute (aujourd'hui SRI International) à partir de 1966, et plus tard le Autonomous Land Vehicle et Navlab dans le cadre du Strategic Computing Initiative dans les années 1980. Le Grand Challenge était la première compétition longue distance pour voitures sans conducteur au monde, différente des approches commerciales ou de recherche académique. Le Congrès américain a autorisé la DARPA à offrir un prix, initialement de 1 million de dollars pour le premier événement, avec l'objectif ultime de rendre un tiers des forces militaires terrestres autonomes d'ici 2015. Suite à l'événement de 2004, le directeur de la DARPA, le Dr Tony Tether, a augmenté le prix à 2 millions de dollars pour la course de 2005.
La compétition était ouverte à des équipes du monde entier, à condition qu'au moins un citoyen américain soit dans l'effectif. Les participants venaient de lycées, d'universités, d'entreprises et d'autres organisations. La première année, plus de 100 équipes se sont inscrites ; la deuxième année, 195 équipes de 36 États américains et de 4 pays étrangers ont participé.
Grand Challenge 2004
Le premier DARPA Grand Challenge s'est tenu le 13 mars 2004, dans le désert de Mojave, sur un parcours de 150 miles (240 km) suivant l'Interstate 15 depuis près de Barstow, en Californie, jusqu'à juste après la frontière Californie–Nevada à Primm. Aucun des véhicules robots n'a terminé le parcours. La Red Team de l'université Carnegie Mellon, avec son Humvee converti nommé Sandstorm, a parcouru la plus grande distance, complétant 11,78 km (7,32 miles) avant de se coincer sur un rocher après un virage en lacet. Aucun gagnant n'a été déclaré, et le prix en espèces n'a pas été attribué, ce qui a incité à organiser un deuxième événement en 2005.
Parcours et défis de la course de 2005
Le parcours de 2005 a commencé à 6 h 40 le 8 octobre 2005. Tous les finalistes sauf un, parmi les 23, ont dépassé la distance de 11,78 km atteinte par le meilleur véhicule de 2004. Le parcours comprenait trois tunnels étroits et plus de 100 virages serrés à gauche et à droite, se concluant par Beer Bottle Pass, un col de montagne sinueux avec un à-pic d'un côté et une paroi rocheuse de l'autre. Bien que le parcours de 2004 ait exigé plus de gain d'altitude et ait eu des lacets très serrés à Daggett Ridge, le parcours de 2005 avait beaucoup moins de courbes et des routes généralement plus larges, mais ses défis techniques étaient importants.
Cinq véhicules ont terminé avec succès le parcours de 132 miles. Stanley de Stanford a terminé premier, suivi de Sandstorm et H1ghlander de Carnegie Mellon, de l'entrée de la Gray Team de La Nouvelle-Orléans, et de Terramax, un camion de 30 000 livres d'Oshkosh Truck, qui a terminé le deuxième jour après avoir passé la nuit au ralenti sur le parcours. La course a présenté une rivalité naturelle entre Sebastian Thrun de Stanford, ancien membre du corps professoral de Carnegie Mellon, et Red Whittaker de Carnegie Mellon. Des problèmes mécaniques ont tourmenté H1ghlander avant que Stanley ne le dépasse. La participation de la Gray Team était remarquable, car l'équipe avait été touchée par l'ouragan Katrina des semaines avant la course.
Urban Challenge 2007 et héritage
Le troisième DARPA Grand Challenge, connu sous le nom d'Urban Challenge, s'est tenu le 3 novembre 2007, à l'ancienne base aérienne George (aujourd'hui aéroport logistique de Californie du Sud) à Victorville, en Californie. Le parcours était une route urbaine de 96 km (60 miles) à compléter en moins de 6 heures, nécessitant le respect des règles de circulation, la négociation avec d'autres trafics et obstacles, et l'insertion dans la circulation. Les concurrents étaient divisés en piste A et piste B, les équipes de la piste A recevant 1 million de dollars de financement ; celles-ci représentaient en grande partie des universités et des entreprises majeures, notamment Carnegie Mellon avec General Motors (Tartan Racing), Stanford avec Volkswagen, Virginia Tech avec TORC Robotics, Oshkosh Truck, Honeywell, Raytheon, Caltech, Autonomous Solutions, l'université Cornell et le MIT. Le Golem Group était l'une des rares entrées indépendantes de la piste A. Les équipes ont reçu des cartes de points de passage clairsemées, et certaines, comme Tartan Racing, les ont améliorées avec des points de passage extrapolés supplémentaires.
Le Grand Challenge 2005 a démontré des progrès significatifs dans la technologie des véhicules autonomes, avec cinq véhicules terminant le parcours contre aucun en 2004. Il a ouvert la voie à des défis DARPA ultérieurs, notamment l'Urban Challenge 2007, le Robotics Challenge 2012 et le Subterranean Challenge, qui se sont concentrés sur des robots autonomes de maintenance d'urgence et l'exploration souterraine. L'événement a contribué au développement de technologies désormais utilisées dans les systèmes autonomes modernes, y compris les approches d'intelligence artificielle et de apprentissage automatique, et a influencé des efforts commerciaux ultérieurs tels que Waymo et Tesla. Le succès de Stanley, développé à Stanford AI Lab, a souligné le rôle de la recherche académique dans l'avancement du domaine.