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| 本文作者： 于勝越 | 2018-08-22 16:05 |
本文從一個(gè)研究員的角度，剖析面向主動(dòng)避撞的路徑規(guī)劃與V2X協(xié)同運(yùn)動(dòng)控制。
本文整理自新智駕會(huì)員&群友項(xiàng)目第一期交流活動(dòng)，由西南大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院副教授冀杰分享，主題為《面向主動(dòng)避撞的路徑規(guī)劃與V2X協(xié)同運(yùn)動(dòng)控制》，雷鋒網(wǎng)新智駕會(huì)員可進(jìn)入【新智駕會(huì)員計(jì)劃】頁面查看全文完整實(shí)錄。
雷鋒網(wǎng)·新智駕近日發(fā)起新智駕會(huì)員&群友項(xiàng)目交流活動(dòng)，特邀智能駕駛技術(shù)愛好者、汽車行業(yè)從業(yè)者和一線工程師等學(xué)員分享自己的工作經(jīng)驗(yàn)，解讀所研究領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展和行業(yè)動(dòng)態(tài)。此交流活動(dòng)每月不定期舉行兩場(chǎng)，新智駕會(huì)員可在會(huì)員群內(nèi)參與分享活動(dòng)、實(shí)時(shí)互動(dòng)交流。
以下為冀杰的分享實(shí)錄，編輯做了不改變?cè)獾氖崂恚?/strong>
大家好，我是西南大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院冀杰，主要從事智能車輛的道路環(huán)境感知、駕駛行為決策及底盤動(dòng)力學(xué)綜合控制等方面研究。
非常感謝雷鋒網(wǎng)(公眾號(hào)：雷鋒網(wǎng))提供這樣一個(gè)機(jī)會(huì)與大家一起交流，今天交流的主題是“面向主動(dòng)避撞的路徑規(guī)劃與V2X協(xié)同運(yùn)動(dòng)控制”，主要從學(xué)術(shù)角度來介紹一下實(shí)驗(yàn)室在主動(dòng)避撞方面做的部分工作。
另外，我是綠色智能車輛與機(jī)電系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人，下面把實(shí)驗(yàn)室的網(wǎng)址和二維碼發(fā)到群里，如果對(duì)實(shí)驗(yàn)室其他研究方向感興趣，稍后同樣可以一起交流。
今天交流的主要內(nèi)容包括下面四部分：
首先，我們從Uber的撞人事件，簡(jiǎn)單回顧一下目前智能汽車的主動(dòng)避撞目前的現(xiàn)狀及主要存在的問題。
今年3月份，在美國亞利桑那州坦佩市，一輛Uber自動(dòng)駕駛車以時(shí)速65公里的速度行進(jìn)時(shí)，撞上推著自行車穿越斑馬線的49歲女子赫茲柏格，女子傷重后不治身亡。
同樣的，在2016年5月份，一輛特斯拉Model S電動(dòng)轎車在美國佛羅里達(dá)州高速公路上以自動(dòng)駕駛模式行駛時(shí)，與前方一輛處于橫穿公路位置的拖掛貨車相撞，導(dǎo)致S型電動(dòng)轎車司機(jī)喪生。
通過對(duì)近年來影響較大的自動(dòng)駕駛汽車交通事故分析可以看出，自動(dòng)駕駛汽車出現(xiàn)的大部分交通事故都是碰撞事故。
上面兩個(gè)事件在當(dāng)時(shí)引起了非常強(qiáng)烈的反響，從上面兩個(gè)事件來看，都是自動(dòng)駕駛車輛與其他車輛或者行人發(fā)生碰撞，造成人員傷亡。
事件發(fā)生之后，各種新聞報(bào)道、分析文章層出不窮，從google和baidu的搜索指數(shù)可以看出當(dāng)時(shí)的影響，對(duì)Uber公司、google公司、其他智能汽車企業(yè)、自動(dòng)駕駛行業(yè)產(chǎn)生了非常大的負(fù)面影響。
從SAE自動(dòng)駕駛分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)來看，主動(dòng)避撞應(yīng)該是在自動(dòng)駕駛一級(jí)或者二級(jí)就應(yīng)該解決的問題，但是從實(shí)際情況來看，很多級(jí)別自動(dòng)駕駛汽車同樣會(huì)出現(xiàn)碰撞問題。
由于主動(dòng)避撞性能的好壞直接決定著駕乘人員的安全、汽車企業(yè)的形象乃至自動(dòng)駕駛行業(yè)興衰，解決自動(dòng)駕駛車輛的碰撞問題是最基礎(chǔ)也是最重要的課題。
目前，提及主動(dòng)避撞，輔助駕駛角度和自動(dòng)駕駛角度有著不同的理解和角度。
在輔助駕駛系統(tǒng)中，最主要的應(yīng)用是主動(dòng)緊急制動(dòng)系統(tǒng)(AEB:Autonomous Emergency Brake)，該概念已經(jīng)隨著輔助駕駛系統(tǒng)出現(xiàn)了很長(zhǎng)時(shí)間，并且行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、市場(chǎng)應(yīng)用和推廣已經(jīng)比較成熟。
在自動(dòng)駕駛系統(tǒng)中，主動(dòng)避撞的概念主要是指在行駛過程中，能夠有效規(guī)避道路上的障礙車輛以及其他障礙物(Collision avoidance)，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛功能。
首先分析一下自動(dòng)緊急制動(dòng)系統(tǒng)，AEB系統(tǒng)依靠安裝在車頭的傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)前方路況，當(dāng)發(fā)現(xiàn)前方存在障礙，可能發(fā)生碰撞時(shí)，系統(tǒng)會(huì)進(jìn)行聲光報(bào)警提示駕駛員制動(dòng)，或者自動(dòng)進(jìn)行緊急制動(dòng)。
主要分為三個(gè)階段：碰撞預(yù)警、提前減速、緊急制動(dòng)。
雖然每個(gè)汽車廠商對(duì)AEB的叫法不一樣，但是基本原理都是通過直線制動(dòng)防止道路交通事故的發(fā)生，Euro-NCAP數(shù)據(jù)顯示：AEB能降低27%的道路交通事故。
由于AEB主動(dòng)緊急制動(dòng)系統(tǒng)的良好效果，所以，世界各國也正在制定相應(yīng)的法規(guī)政策推廣AEB的裝車率。
例如，Euro NCAP制定了AEB City, AEB Interurban， AEB Pedestrian等相關(guān)測(cè)試規(guī)定，我們國家也在《C-NCAP 管理規(guī)則（2018 年版）》中制定了車輛追尾自動(dòng)緊急制動(dòng)系統(tǒng)測(cè)試方法，其他國家同樣也在積極推廣類似的法規(guī)政策。
雖然AEB能夠有效降低道路交通事故發(fā)生率，但是依然存在很多方面的問題，例如：
1、不管是超聲波雷達(dá)、機(jī)器視覺、激光雷達(dá)，在主動(dòng)避撞應(yīng)用上都會(huì)存在固有的局限性；
2、自動(dòng)緊急制動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)都假設(shè)車輛在路面附著系數(shù)良好的路面上行駛，但是在冰雪路面或者濕滑路面上行駛時(shí)，對(duì)于車輛隊(duì)列會(huì)造成連環(huán)碰撞等問題；
3、由于自動(dòng)緊急制動(dòng)僅依靠制動(dòng)系統(tǒng)完成避撞功能，未充分利用車輛的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)以及道路的二維空間，如果遇到突然出現(xiàn)的障礙物，沒有足夠距離制動(dòng)時(shí)，依然會(huì)出現(xiàn)問題；
4、另外，在交叉路口、雨雪天氣等情況下，難以對(duì)超視距的道路工況進(jìn)行主動(dòng)避撞。
對(duì)于上述問題，解決的方法有兩個(gè)方向：
1. 基于車間/車路/車內(nèi)互聯(lián)彌補(bǔ)單個(gè)車輛感知系統(tǒng)的不足，提高車輛主動(dòng)避撞信息感知的廣度及深度；
2. 充分利用道路的二維空間，提高車輛主動(dòng)避撞運(yùn)動(dòng)控制的空間維度......
更多內(nèi)容，可進(jìn)入「新智駕年度會(huì)員」查看。
綠色智能車輛與機(jī)電系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室(簡(jiǎn)稱GIVE Lab)成立于2015年，位于重慶市北碚區(qū)西南大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院，目前有教師5名(副教授3名、講師1名、高級(jí)實(shí)驗(yàn)師1名)、研究生9名、本科生20名，主要從事智能車輛相關(guān)研究、智能車輛人才培養(yǎng)以及企業(yè)產(chǎn)學(xué)研相關(guān)項(xiàng)目。
下面是目前正在開展的不分研究方向，由于還有部分研究項(xiàng)目正在申報(bào)或者開展當(dāng)中，并未全部列出。
如果有企業(yè)需要開展智能車輛相關(guān)研究，或者需要智能車輛相關(guān)人才，可與GIVE Lab負(fù)責(zé)人冀杰聯(lián)系。
具體聯(lián)系方式見下圖：
預(yù)告一下
8 月 21 日（星期二）晚 19 點(diǎn)，新智駕會(huì)員&群友項(xiàng)目第二期交流活動(dòng)，武漢環(huán)宇智行研究院院長(zhǎng)曹晶將帶來關(guān)于“室外RGBD感知助力自動(dòng)駕駛落地”的主題分享，雷鋒網(wǎng)新智駕會(huì)員可在新智駕會(huì)員群內(nèi)參與交流。
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