據(jù)統(tǒng)計,“道路交通安全主動防控技術(shù)及系統(tǒng)集成”項目目前已開展自然駕駛和駕駛模擬仿真實驗近400人次,收集無人機(jī)視頻近7000多分鐘、路側(cè)視頻6000多小時、圖片數(shù)據(jù)45000多張,收集交通流數(shù)據(jù)360多萬條、交通事故數(shù)據(jù)20多萬起,數(shù)據(jù)采集工作已全部完成。累計完成6類共計16項實驗,采集了大量的駕駛員、車輛性能及運行狀態(tài)的實驗數(shù)據(jù),構(gòu)建了駕駛員操控原理、人機(jī)交互運行風(fēng)險、危險駕駛行為參數(shù)等模型、算法49項,理論方法、模型算法研究基本完成。開展多項裝備(設(shè)備)研制,已完成10套裝備、設(shè)備、終端的研制,完成了測試性實驗300余次,測試實驗里程1000公里,研發(fā)持續(xù)8個多月,實驗累計工作量4000余人(月);開發(fā)軟件系統(tǒng)3項,完成了測試性實驗50余次,研發(fā)持續(xù)5個多月;初步集成開發(fā)平臺4項,完成了測試性實驗200余次,測試功能模塊100余個,研發(fā)持續(xù)8個多月。
進(jìn)行駕駛操控和車輛動力學(xué)響應(yīng)多參數(shù)采集系統(tǒng)集成,利用道路試驗測量數(shù)據(jù)完成駕駛?cè)瞬倏匦袨楹蛙囕v動力學(xué)系統(tǒng)辨識;建立車輛動力學(xué)聯(lián)合仿真模型,開展道路試驗,分析小客車、拖掛車、大客車在多工況下車輛的動力學(xué)響應(yīng)特性。
不同道路場景設(shè)計
主要從構(gòu)建車路實時耦合的道路模型、駕駛?cè)伺c車輛適宜性分析、駕駛行為分析、復(fù)雜條件下個性化駕駛?cè)四P偷慕?、單車交互下典型危險工況風(fēng)險因素的識別等方面展開研究。
分析了典型場景下駕駛行為譜要素的變化規(guī)律。解析了場景屬性、駕駛?cè)藢傩浴④囕v運動學(xué)指標(biāo)、駕駛操縱指標(biāo)和駕駛行為變量等駕駛行為譜構(gòu)成要素,提出了駕駛行為譜的構(gòu)建方法,針對自由駕駛、跟馳和超車三類駕駛行為,介紹了對應(yīng)的駕駛行為變量及其獲取方法。
利用自然駕駛車輛在真實的環(huán)境下進(jìn)行實車實驗,以駕駛員個體為研究對象,通過對比相同的行駛環(huán)境下駕駛員的行為來挖掘駕駛員個體的駕駛特征,通過時域和頻域特征的提取,挖掘駕駛行為關(guān)鍵特征參數(shù),以實現(xiàn)對微觀駕駛行為的準(zhǔn)確描述。
結(jié)合不良駕駛行為關(guān)鍵特征參數(shù),采用人工智能算法,建立不良駕駛行為判別模型。訓(xùn)練針對不同類型不良駕駛行為的判別模型,并對判別模型進(jìn)行仿真驗證。考慮影響駕駛行為的風(fēng)險源因素,建立不良駕駛行為風(fēng)險評估指標(biāo)體系,在此基礎(chǔ)上,建立了不良駕駛行為事故概率風(fēng)險評估模型和事故后果風(fēng)險評估模型,并綜合兩者的不良駕駛行為綜合評價模型,實現(xiàn)了對不良駕駛行為的風(fēng)險評價,以及風(fēng)險等級劃分。
自然駕駛數(shù)據(jù)采集裝備
研究在途車輛運行狀態(tài)的轉(zhuǎn)移規(guī)則,通過監(jiān)測車輛運行狀態(tài)、車輛駕駛員駕駛行為、道路線形、天氣狀態(tài)等人、車、路、環(huán)境動態(tài)數(shù)據(jù),實現(xiàn)在途車輛運行狀態(tài)的自診斷及風(fēng)險評估。計算了不同天氣下運行速度限制建議閾值,初步實現(xiàn)了不良天氣下的運行速度閾值預(yù)警;研究了不良駕駛行為指標(biāo)及相應(yīng)閾值的確定方法,實現(xiàn)了不良駕駛行為預(yù)警;建立了既可避免發(fā)生追尾碰撞事故,又不影響道路通行能力的安全距離的計算方法,實現(xiàn)了不安全跟車距離預(yù)警;構(gòu)建了道路線形與運行速度一致性的規(guī)則,實現(xiàn)了超速狀態(tài)預(yù)警。
通過分析車輛發(fā)生火災(zāi)時物質(zhì)燃燒釋放煙、熱、火焰的差異,開創(chuàng)性的基于FDS火災(zāi)動力學(xué)仿真軟件分析乘客艙、行李艙、發(fā)動機(jī)艙等區(qū)域的煙霧、溫度傳感器的最優(yōu)布置數(shù)量與位置,采用多源監(jiān)測、多信號融合技術(shù),開發(fā)了1套基于多信號融合的火災(zāi)監(jiān)控預(yù)警數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),并以此驅(qū)動自動報警、逃生及滅火系統(tǒng)的運行?;诙嘈盘柸诤霞夹g(shù)構(gòu)建了1個由底層局部融合層、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)融合中間層、頂層粗糙集融合推理層組成的1個三級火災(zāi)監(jiān)控識別系統(tǒng)。底層局部融合層在為頂層提供初始預(yù)警信號的同時保留原始火災(zāi)發(fā)生位置,實現(xiàn)針對性的滅火;頂層對底層信號的原始屬性依賴較小,降低了報警誤判概率,減少報警信號對駕駛員及乘員的干擾。
煙霧溫度采樣點布置位置
海量交通數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)應(yīng)用場景
基站選址現(xiàn)場測試情況
針對基于無線激光/微波多源鏈路的海量交通數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)及裝備,完成了海量交通數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備應(yīng)用場景分析和傳輸技術(shù)梳理。具體地分析了海量交通數(shù)據(jù)傳輸應(yīng)用場景,明確移動終端無線光接入和長距離無線激光高速傳輸兩個具體技術(shù)需求;提出了復(fù)雜交通信息網(wǎng)絡(luò)中動態(tài)通信站點間海量交通數(shù)據(jù)實時傳輸方法。
高速公路高風(fēng)險路段風(fēng)險評估與短臨預(yù)警部分,針對高速公路典型路段,在靜、動態(tài)風(fēng)險理論研究基礎(chǔ)上:一是構(gòu)建了靜態(tài)風(fēng)險評價指標(biāo)體系,根據(jù)線形指標(biāo)與事故率關(guān)系建立靜態(tài)風(fēng)險指標(biāo)閾值劃分標(biāo)準(zhǔn);二是根據(jù)PEMS交通傳感器及事故數(shù)據(jù),利用FISHER方法構(gòu)建交通流參數(shù)與風(fēng)險的判別函數(shù),并通過logistic回歸法探究FISHER判別指數(shù)與道路風(fēng)險因素的相關(guān)關(guān)系;三是針對高風(fēng)險路段易發(fā)生車輛碰撞情形,提出基于北斗高精度定位技術(shù)、車路通信技術(shù)、高精度地圖匹配技術(shù)的車-車主動防撞短臨預(yù)警方法及車輛輪廓沖突預(yù)測模型;四是開發(fā)車載高精度定位短臨預(yù)警終端,集成研發(fā)高速公路路側(cè)北斗地基增強站系統(tǒng)和車路通信系統(tǒng)。
終端內(nèi)、外部結(jié)構(gòu)
在“營運車輛智慧型安全駕駛輔助裝備研發(fā)”中,采用深度學(xué)習(xí)技術(shù)及多傳感融合技術(shù)進(jìn)行車道偏離預(yù)警及防碰撞預(yù)警技術(shù)研究。深度學(xué)習(xí)檢測車輛或障礙物具有較高的準(zhǔn)確率,毫米波雷達(dá)探測目標(biāo)技術(shù)具有穩(wěn)定的探測性能和良好的環(huán)境適應(yīng)性,采用多層級毫米波雷達(dá)和相機(jī)數(shù)據(jù)融合的方法,能夠同時得到前方車輛的相對距離、相對速度和屬性,相比較單獨使用一類傳感器,檢測精確度更高,同時能夠兼顧實時性要求。
魚眼鏡頭原始圖與矯正效果圖
在數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)體系研究、數(shù)據(jù)互聯(lián)互通技術(shù)研究、交通資源數(shù)據(jù)庫設(shè)計的基礎(chǔ)上,完成了道路交通安全主動防控系統(tǒng)平臺及交通安全信息服務(wù)App的原型開發(fā),并進(jìn)行了相關(guān)功能測試,實現(xiàn)了危險駕駛行為短臨報警、行車環(huán)境風(fēng)險在線預(yù)警、交通事件信息提示、一鍵報警、行程管理、交通事件上報、視頻圖像管理、實時路況展示、高危路段分布展示、報警信息統(tǒng)計分析等功能。
項目示范工程方面,主要圍繞各專題的示范內(nèi)容開展示范內(nèi)容細(xì)化、示范區(qū)域選定、示范方案制定、示范相關(guān)技術(shù)、接口、平臺對接,以及示范方案優(yōu)化、迭代等準(zhǔn)備工作,同時協(xié)調(diào)示范內(nèi)容和相關(guān)技術(shù)研發(fā)單位多次研討,保障各示范內(nèi)容與對應(yīng)專題技術(shù)研發(fā)的銜接性。目前,已落實示范工程單位5家,示范工程項目6個。
示范路段示意圖