作者:程唯珈 来源: 中国科学报 发布时间:2019-3-25
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让智能车“眼观六路 耳听八方”

 

■本报见习记者 程唯珈

仿佛被一双无形的手控制,车里的方向盘可自动左右旋转。眼看前方有行人或车辆通过,车子“自觉”地停了下来……

近年来,我国智能车发展势头迅猛,产业规模与市场不断扩大。在矿山、物流基地、码头等简易固定路线场景中,智能车已得到一定程度的应用。

然而,在城市道路和城际高速公路等交通流量密集、行车环境复杂的环境下,智能车尚未具备人工驾驶员具有的与其他车辆进行交互和协同的智能。

在国家自然科学基金委员会(以下简称自然科学基金委)重大研究计划“视听觉信息的认知计算”支持下,天津军事交通学院教授徐友春带领团队突破了基于视听觉信息的多车交互协同驾驶技术难题,为完成真实道路开放环境下的智能驾驶提供了必要的技术支撑。

徐友春告诉《中国科学报》,团队围绕实现智能车融入正常交通流自主驾驶问题开展技术攻关,并研制了具备智能驾驶功能的三台智能车,完成了京津城际高速公路智能驾驶实验。

“在理论方面,我们借鉴人眼视觉的选择性注意机制,提出变尺度栅格法融合多源传感器信息;揭示车辆行驶对道路资源(路权)的竞争和共享本质;建立多车交互策略和协同驾驶机制。”他说。

人眼视觉选择性注意机制在计算机视听觉认知中的实现研究是此次研究的亮点之一。团队实现了准确、快速识别与跟踪复杂场景中的地面标线、动静态障碍物等,并提出多维变尺度栅格图方法实现多源异构信息的融合与道路环境建模。

亮点二是基于路权概念构建了智能车交互机制与决策系统。研究人员通过揭示车辆行驶的本质是对道路资源的竞争和共享,提出了路权(定义为满足车辆安全行驶条件所需要的道路空间和时间)的概念,并基于此实现了智能车交互协同驾驶智能决策。

此外,团队还搭建了一个标准化、可伸缩裁剪的线控硬件和软件平台。在智能车改造中,实现了标准化的传感器、车辆平台和通信接口,具有模块化、可裁剪、可移植和可重用特点。采用抽象分层的软件架构,保证了程序调试与传感器更换的便捷、快速;转向、制动、油门等均由专用微处理器和硬件电路实现线控,可独立于上位机实现自动巡航控制ACC功能,工程化水平较高。

徐友春表示,自然科学基金委连续主办“中国智能车未来挑战赛”,以智能车为平台,验证技术发展水平。在完成真实道路交通环境下的智能驾驶科学任务过程中,项目组从中提炼科学问题,有针对性地展开科研攻关,取得了关键技术的突破;并且,在与国内外同行的比拼与交流中,不断促进研究取得进展。

同时,自然科学基金委每年的智能车赛事,吸引了新闻媒体、汽车行业及社会大众的广泛关注,促进了产学研合作开展攻关,一定程度上推动了行业和产业发展。这种理论研究与实际应用紧密结合的做法,值得在国家科技发展的其他领域进行推广。

据介绍,团队下一步将就听觉认知技术,特别是视觉、听觉信息的融合感知进行深入研究。

《中国科学报》 (2019-03-25 第4版 自然科学基金)
 
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