智慧型汽車人機互動機理與人機共駕技術

《智慧型汽車人機互動機理與人機共駕技術》是依託中國人民解放軍國防科技大學，由徐昕擔任項目負責人的聯合基金項目。

基本介紹

• 中文名：智慧型汽車人機互動機理與人機共駕技術
• 項目類別：聯合基金項目
• 項目負責人：徐昕
• 依託單位：中國人民解放軍國防科技大學

中文摘要

圍繞智慧型汽車人機智慧型融合的兩個關鍵科學問題--“面向汽車駕駛人機智慧型融合的知識表示與推理”、“人機智慧型對複雜環境的適應性與學習機理”，深入研究智慧型汽車人機互動理論，突破人機共駕的核心關鍵技術。結合理論方法與關鍵技術創新，與汽車企業合作研製面向城市複雜道路環境的智慧型汽車人機互動與共駕技術實驗演示系統。該系統將實現包括圖形圖像、語音在內的多種通道自然方式的人機互動界面，具有覆蓋感知與預測、決策與規劃、控制與執行等多層次的人機協同駕駛功能。在多種典型路況下，駕駛員能以自然方式與自主駕駛系統進行駕駛意圖和規劃策略的互動；自主駕駛系統能將汽車狀態及道路交通態勢以直觀方式提供給人類駕駛員，並向駕駛員提供個性化、智慧型化的輔助決策和協同控制支持，具有對複雜環境的適應性和學習能力。

結題摘要

圍繞“面向汽車駕駛人機智慧型融合的知識表示與推理”、“人機智慧型對複雜環境的適應性與學習機理”，開展了智慧型汽車人機互動理論與人機共駕的核心關鍵技術研究，同時結合理論方法與關鍵技術創新，與汽車企業合作研製了面向城市複雜道路環境的智慧型汽車人機互動與共駕技術實驗演示系統。該系統實現了包括圖形圖像、語音、腦—機、手機在內的多種通道自然方式的人機互動界面，具有覆蓋感知與預測、決策與規劃、控制與執行等多層次的人機協同駕駛功能。在典型城市路況下針對腦—機協同決策、人機智慧型切換以及人機協同共駕等功能進行了試驗驗證，實現了人機智慧型協同互動和智慧型輔助決策與控制。發表學術論文44篇，其中SCI收錄論文26篇，IEEE Transactions彙刊論文10篇，申請/授權專利12項。主要成果包括：（1）針對人-車-路閉環的不確定性和隨機性因素，提出了基於隨機模型預測控制的駕駛員轉向行為建模方法，實現了對駕駛員的感知、決策和執行的一體化模擬和分析，實驗數據驗證了該模型的有效性和實用性。（2）針對動態車輛軌跡預測方法環境適應性不強、預測精度不高的問題，提出了基於動態貝葉斯網路的意圖預測方法，有效利用車輛行駛中三類特徵的時序關係來預測動態環境中車輛的駕駛意圖，在此基礎上提出了一種基於改進動態視窗法的軌跡預測方法，並建立了關注區域內環境車輛合作型與干擾型互動模型，提高了不同互動行為下的軌跡預測的精度和環境適應性。（3）綜合路上車輛、路邊障礙、駕駛員狀態等各種要素，提出了基於事件觸發的智慧型車輛人機控制權切換與共享控制方法，對於駕駛員經驗不足、駕駛員分心以及周圍環境突變等情況提供不同層次的機器緊急介入和平滑退出最佳化方案，在此基礎上提出了智慧型車輛人機協同控制的增強學習方法，建立了基於流形全局信息的自主發育式學習算法，構建了評價器結構特徵的自動表示方法，通過自動構建基函式實現自主學習。在人機智慧型互動的輔助決策技術方面取得重要進展，構建了基於腦—機接口的智慧型決策方法，建立了人腦神經與車輛控制系統之間的物理連線，實現了大腦意念控制車輛行駛，並在典型路況下進行了試驗驗證，為腦—機接口在智慧型駕駛中的套用奠定了基礎。