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作者：赵琳涛华侨大学

学位级别：硕士

自动驾驶在改善道路交通安全和发展智能交通系统方面有着巨大潜力,其发展正在经历Level 3有条件驾驶自动化阶段。Level 3自动驾驶系统正常运行时,驾驶员可以从事非驾驶相关任务（NDRT）,只需在必要时刻重新接管驾驶权,但从事NDRT往往会... 详细信息

自动驾驶在改善道路交通安全和发展智能交通系统方面有着巨大潜力,其发展正在经历Level 3有条件驾驶自动化阶段。Level 3自动驾驶系统正常运行时,驾驶员可以从事非驾驶相关任务（NDRT）,只需在必要时刻重新接管驾驶权,但从事NDRT往往会使驾驶员的情境意识（SA）下降,导致驾驶员在接管过程中难以及时认清交通状况和做出正确决策。基于AR技术通过汽车前挡风玻璃向驾驶员传达交通情境信息有望帮助其恢复情境意识和做出正确决策,但AR界面传达什么信息才能对驾驶员情境意识和接管决策产生有利影响有待探究。因此,本文首先基于Level 3自动驾驶的接管过程以及接管请求后驾驶员了解接管请求诱因、分析交通状况和决策三个行为过程,针对接管过程中的接管准备阶段建立了AR辅助信息对驾驶员情境意识和接管决策影响框架模型,提出了基于VR驾驶模拟实验,使用情境意识全局评估技术测量的SA分数直接度量情境意识,同时使用眼动追踪采集注视持续时间计算相对停留时间熵和特定区域的注视时长表征驾驶员的视觉注意力分布情况间接度量情境意识。然后,基于无辅助信息提示时驾驶员的视觉行为特征设计了支持单个行为过程的单支持AR辅助信息和支持多个过程的组合AR辅助信息,并通过VR驾驶模拟实验在接管时间为7s和5s两种条件下探究了接管请求前处于NDRT状态的驾驶员在接管请求后,AR辅助信息对其情境意识和接管决策的影响。最后,研究结果表明,支持不同行为过程的AR辅助信息和接管时间对驾驶员情境意识和接管决策有显著影响。接管时间较短,驾驶员情境意识较低。接管请求后通过AR辅助信息向驾驶员突出显示引发接管请求的危险障碍,不能显著提高情境意识和接管决策的正确率;向驾驶员突出显示引发接管请求的危险障碍并传达相邻车道车况信息（即仅同时支持驾驶员了解接管请求诱因和分析交通状况,让驾驶员自己做决策）更有助于显著提高其情境意识,同时可以显著提高接管决策的正确率。最终,本研究的结果提供了不同条件下SA分数、相对停留时间熵以及特定区域注视时长同时发生变化的证据,为接管过程中使用情境意识全局评估技术结合眼动追踪方法测量驾驶员情境意识提供了见解。

关键词：自动驾驶情境意识接管决策 AR辅助信息眼动追踪

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不同险态情境下人机共驾型智能车接管决策研究

不同险态情境下人机共驾型智能车接管决策研究

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作者：龚毅轲华东交通大学

学位级别：硕士

随着自动驾驶技术的飞速发展,人机共驾型智能车辆开始逐渐普及,考虑到技术的发展过程,要实现高等级的全自动驾驶仍然有很长的路要走,所以我们很可能长期处在人机共驾的过渡阶段。在这个阶段发展的过程中,避免不了讨论接管的安全问题,国... 详细信息

随着自动驾驶技术的飞速发展,人机共驾型智能车辆开始逐渐普及,考虑到技术的发展过程,要实现高等级的全自动驾驶仍然有很长的路要走,所以我们很可能长期处在人机共驾的过渡阶段。在这个阶段发展的过程中,避免不了讨论接管的安全问题,国内外众多学者也对此进行了深入的研究,其成果对推动自动驾驶技术的进步起着举足轻重的作用。本文针对人机共驾过程中的接管问题,参考了国内外多个关于自动驾驶的模拟平台,选择了Carla作为模拟驾驶平台,针对该平台做了适应性开发,使其成为适合接管试验的模拟仿真平台,并利用驾驶模拟器进行模拟试验,最后使用Python开发了针对模拟驾驶平台的人机共驾系统,系统可实时收集数据,并开发出了可视化界面。该系统针对接管的场景构建、数据采集处理、危险警报、接管方法等进行研究,可以进行大量的人机共驾智能车的接管测试。研究利用虚幻4引擎搭建了具有代表性的险态场景,场景分为山区、高速、城区公路三种类型,并针对三种场景分别开展了相关接管试验,试验共收集了15位被试,45组数据,数据类型分为车辆行为和驾驶行为两个方面,其包括速度、加速度、接管时间等,试验结束后对数据进行了相关处理,为后续分析提供支撑。利用试验所采集到的数据,首先对接管的车辆特性进行了分析研究,研究利用接管期间以及车辆全程的速度和加速度进行了统计性描述,然后接管操作行为进行了分析研究,通过方向盘转动参数,得到了被试在面临同一险态场景下的接管行为共性,最后对接管的相关绩效指标进行了相应评价。最后,针对自动驾驶模式到手动驾驶模式进行了特征的提取,先对收集的参数指标进行相关性分析,利用C5.0算法对指标的重要性进行排序,通过分类得到不同场景下进行驾驶模式切换的最佳时机,随后再利用不同算法进行对比,研究发现在城市场景和高速场景下C5.0算法分类准确度最高,山区场景下支持向量机的分类准确度最高,研究的结果将使得切换模式的决策高效、准确,研究结果可为开发智能车辆接管系统的企业提供理论支撑。

关键词：人机共驾人机接管系统险态场景接管决策

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端对端平行无人矿山系统及其关键技术

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智能科学与技术学报 2019年第3期1卷 228-240页

作者：杨超高玉艾云峰田滨陈龙王健王飞跃江苏徐工工程机械研究院有限公司江苏徐州221004 青岛慧拓智能机器有限公司山东青岛266109 中国科学院大学北京100049 中国科学院自动化研究所复杂系统管理与控制国家重点实验室北京100190 中山大学数据科学与计算机学院广东广州510006 吉林大学计算机科学与技术学院吉林长春130012

针对矿山无人化的迫切需求与研究现状,提出了基于ACP方法的端对端平行无人矿山系统解决方案。首先分析了无人矿山运输系统的研究现状;设计了平行无人矿山的基本框架;提出了平行无人矿山运输系统的主要模块,包括:无人矿山管控中心、无人... 详细信息

针对矿山无人化的迫切需求与研究现状,提出了基于ACP方法的端对端平行无人矿山系统解决方案。首先分析了无人矿山运输系统的研究现状;设计了平行无人矿山的基本框架;提出了平行无人矿山运输系统的主要模块,包括:无人矿山管控中心、无人矿卡运输平台、半自主挖掘/铲运平台和远程接管平台4部分;并探讨了实现平行无人矿山系统的7个关键技术,即虚拟端平行矿山构建、矿山环境感知与定位、矿山设备的单机无人控制、多设备之间的协同作业、平行矿山管控、平行接管决策以及矿山网络通信。平行无人矿山系统的实施与部署将有效提高矿山企业运作效率及安全生产水平,推进绿色矿山建设,对实现可持续发展具有重要意义。

关键词：平行无人矿山管控中心接管决策协同作业无人矿卡半自主挖掘/铲运

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