《高速公路車輛智慧型駕駛中的關鍵科學問題研究》是依託中國人民解放軍國防科技大學，由賀漢根擔任項目負責人的重大研究計畫。
基本介紹
- 中文名：高速公路車輛智慧型駕駛中的關鍵科學問題研究
- 項目類別：重大研究計畫
- 項目負責人：賀漢根
- 依託單位：中國人民解放軍國防科技大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
圍繞高速公路車輛智慧型駕駛的三個核心科學問題――面向高速公路行車環境的實時感知與識別、不確定條件下駕駛行為的規劃與決策、動態環境中車輛的狀態估計與最佳化控制，建立車輛智慧型駕駛的理論體系，並在強時間約束下的感知計算新機制、求解多目標隨機最佳化決策問題的高效機器學習算法、車輛行駛狀態的分散式模組化估計策略及非線性估計與容錯估計等方面取得創新性成果。在車輛智慧型駕駛系統的工程化方面取得發明專利。為我國車輛智慧型駕駛技術的發展和新一代汽車主動安全系統提供理論基礎和技術創新平台。結合理論與套用技術創新，研製一輛高速公路自主駕駛汽車。該自主駕駛車能夠在正常天氣與路況條件下，以遵守交通法規為前提，在有多個高架橋路口的高速公路環境實現2000公里以上的長距離自主駕駛(部分複雜路段採用人工駕駛)，人工干預里程小於3％，能夠有效地超車並匯入車流；能夠準確識別高速公路上的常見交通標誌，並做出安全駕駛的動作。
結題摘要
項目圍繞高速公路車輛智慧型駕駛的三個核心科學問題――“面向高速公路行車環境的實時感知與識別”、“不確定條件下駕駛行為的規劃與決策”、“動態環境中車輛的狀態估計與最佳化控制”開展研究，在高速公路環境的長距離自主駕駛實驗(長沙--武漢286公里、人工干預里程比例0.75%)、顯著域檢測與霧天降質圖像快速增強、道路交通標識的檢測與識別、雷達和視覺融合的車輛檢測、車輛智慧型駕駛仿真平台與自主決策、車輛控制、感知決策建模及安全性評估等方面取得了重要研究進展，圓滿完成了研究任務。取得的主要成果包括：(1) 以高速公路二維局部環境模型和匯入車流安全性分析為基礎，綜合套用多項創新技術，於2011年7月成功完成了我國首次正常交通狀況下長距離高速公路自主駕駛實驗。此次實驗採用紅旗HQ3自主駕駛汽車為實驗平台。起點為長沙市楊梓沖收費站，終點為武漢西（武昌）收費站，無人駕駛距離286千米，實測全程自主駕駛平均速度為85千米/小時，全程人工干預距離為2140米，是自主駕駛總里程的0.75%。(2) 套用認知科學中視覺注意機制的新理論，提出了新的注意力機制模型: 基於全局抑制的視覺注意力模型。使用超複數傅立葉變換進行信號的頻域表示，並在幅值譜上建立了頻域尺度空間，用於高斯核的最優尺度選擇。實驗表明，該模型可以很好地預測人眼眼動注意力結果以及人類興趣區域標註結果,其性能超過目前文獻中所公布的大部分模型。(3)提出基於xPC Target主從機結構的硬體在環仿真系統硬體嵌入方案，建立包括規劃與決策、實時控制和高精度車輛動力學模型相結合的智慧型駕駛控制系統三維虛擬實驗台架。完成紅旗 HQ3型轎車動力學模型參數獲取和整車動力學驗證試驗。提出一種基於機器學習的高速公路無人車輛自主最佳化決策方法，對於開展自主駕駛系統安全性分析、降低實車實驗中可能出現的危險性具有重要意義；(4) 在理論研究基礎上，針對城市和高速公路環境中的交通標誌，城市環境中的交通信號燈，設計了實時檢測和識別算法。對55類常見的交通標誌進行了正常光照條件下市區道路環境的檢測和識別實驗，實驗結果表明該交通標誌識別系統識別率在91.16%以上。項目組共發表或錄用學術論文120餘篇篇，35篇進入SCI檢索，45篇進入EI檢索，其中8篇長文發表在IEEE TPAMI, IEEE TNN, IEEE TCST, IEEE TEC等國際權威刊物.
