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增基于模拟器的先进驾驶辅助系统的验证和评价方法研究

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增基于模拟器的先进驾驶辅助系统的验证和评价方法研究

作者：闫彬吉林大学

学位级别：硕士

智能车和先进驾驶辅助系统的快速发展,促便技术上不断地取得哭破和进步,但是任何一项技术的市场应用都要经过前期测试和评价。现在对于先进驾驶辅助系统的测试评价,主要集中在实车、真实路况的测试。本文探索了一套基于驾驶模拟器的先... 详细信息

智能车和先进驾驶辅助系统的快速发展,促便技术上不断地取得哭破和进步,但是任何一项技术的市场应用都要经过前期测试和评价。现在对于先进驾驶辅助系统的测试评价,主要集中在实车、真实路况的测试。本文探索了一套基于驾驶模拟器的先进驾驶辅助系统性能测试和评价方法,对自适应巡航系统(ACC)、车道偏离预警系统(LDW)和前碰撞预警系统(FCW)进行了验证和评价。通过对ISO和NHTSA的测试评价标准的调研和分析,对测试评价工况和评价指标做了总结、比对,制定了基于模拟器的测试评价工况。基于模拟器的先进驾驶辅助系统的验证和评价方法可以缩短整车和先进驾驶辅助系统的开发周期,降低研发成本,减少风险。对于先进驾驶辅助系统的验证评价方法,本文的主要研究内容包括:首先,研究主要先进驾驶辅助系统的组成和工作原理。对自适应巡航系统(ACC)、车道偏离预警系统(LDW)和前碰撞预警系统(FCW)的组成和工作原理做了系统的调研和分析。其次,调研了当前国内外关于先进驾驶辅助系统技术的测试评价方法,分析、比对了当前对于先进驾驶辅助系统比较常见的测试评价方法和标准。对ISO和NHTSA的测试评价方法做了系统的分析和总结,将两种标准的适用条件和测试内容进行了对比,制定了关于自适应巡航系统(ACC)、车道偏离预警系统(LDW)和前方碰撞预警系统(FCW)的测试评价工况。其中,对ACC的测试增加了坡路和不同道路附着系数的测试工况。第三,仿真测试模型的搭建。通过CTS模拟真实道路交通车流,进一步提升测试评价的真实度。用dSPACE的网络通信模块,将CTS环境车辆、模拟器主车动力学模型与ADAS控制策略模型建立了通信,建立了一套适用于不同ADAS系统的测试模型。并将测试模型模块化,便于对不同系统或不同控制策略的同一系统进行测试。最后,对自适应巡航系统、车道偏离预警系统和前方碰撞预警系统的模型进行了试验测试和仿真分析。通过对ISO和NHTSA标准以及实际需求的分析,用分析出的评价指标对测试结果进行评价。结论不仅验证了基于驾驶模拟器的CTS和dSPASE联合仿真测试评价模型的可行性,也对不同先进驾驶辅助系统的性能做出了评价。模型方法中,先进驾驶模拟器的使用比传统的实车测试更节省时间和成本,CTS交通流的模拟也确保了测试方法的环境与实际交通流的一致性,从而保证了基于模拟器的测试和评价方法的可行性。dSPACE的使用使得仿真测试实现了模拟器和传统软件的通信,便捷优化测试过程的同时,ControlDesk简明的操作界面也使得数据的收发能实时的体现在显示器上,可以根据不同工况和行驶状态对动力学参数和先进驾驶辅助系统的控制策略参数进行设置。

关键词：先进驾驶辅助系统自适应巡航控制系统车道偏离预警系统前方碰撞预警系统驾驶模拟器仿真测试评价方法 dSPACE

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道路光照模式分类器设计

道路光照模式分类器设计

作者：赵佳佳吉林大学

学位级别：硕士

车辆安全辅助驾驶系统是为解决当今世界上日益突出的交通安全问题而产生的,随着汽车保有量的迅速增加,公路上的交通事故,特别是恶性交通事故发生率居高不下,交通安全问题日益突出,车辆安全辅助驾驶技术已成为当前世界交通领域中的研究... 详细信息

车辆安全辅助驾驶系统是为解决当今世界上日益突出的交通安全问题而产生的,随着汽车保有量的迅速增加,公路上的交通事故,特别是恶性交通事故发生率居高不下,交通安全问题日益突出,车辆安全辅助驾驶技术已成为当前世界交通领域中的研究热点之一。车道偏离预警系统是安全辅助驾驶系统的重要组成部分,目前在美国,欧洲,日本已经出现了商品化的车道偏离预警系统,在国内,目前还没有具有自主知识产权的车道偏离预警系统。本文所研究的道路光照模式分类器,是JLUVA-LDWS系统的一部分,任务是将CCD采集的图像划分为四类:夜晚,弱光,正常光照,强光,然后根据分类的结果,自动调用不同光照条件下的车道标示线的识别和跟踪算法。本文的主要研究内容包括以下几个方面: 1.特征的选择和提取:分别用基于经验的特征提取方法和基于K-L变换的方法进行了特征的提取,基于经验的特征提取方法将样本图像分割为三部分,分别统计各部分的均值和均方差作为图像的特征,得到六维的特征向量。而基于K-L变换的特征提取方法通过K-L变换将样本向量压缩为五维。 2.BP神经网络分类器:根据第二章所提取的两种特征设计两个不同输入的BP神经网络分类器,采用改进学习算法,优化网络的结构和参数,最终实现了道路光照模式分类器的设计。 3.模糊分类器:选择三个输入语言变量和一个输出语言变量,根据各语言变量的统计特征确定隶属度函数的具体形状和位置,初步确定四条模糊推理规则进行模糊推理,实现了模糊分类器的设计。 4.支持向量机:以六维输入变量为输入,选择径向基函数型内积函数,选择一对一组合策略共六个支持向量机组成支持向量机分类器,实现对四个类别的分类。

关键词：车道偏离预警系统 BP神经网络分类器模糊分类器支持向量机

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基于信息融合的车道偏离预警鲁棒性算法研究

基于信息融合的车道偏离预警鲁棒性算法研究

作者：黄海港浙江工业大学

学位级别：硕士

随着我国经济腾飞及机动车保有量的迅猛增长,交通事故的发生率越来越高,其中由行驶时发生车道偏离引起的车祸占了很大的比例。针对这一问题,车道偏离预警系统应运而生,其中,系统鲁棒性算法的研究尤为重要。本文研究工作如下： 1.提出了... 详细信息

随着我国经济腾飞及机动车保有量的迅猛增长,交通事故的发生率越来越高,其中由行驶时发生车道偏离引起的车祸占了很大的比例。针对这一问题,车道偏离预警系统应运而生,其中,系统鲁棒性算法的研究尤为重要。本文研究工作如下： 1.提出了一种新型车道检测算法(光密度差法)。该算法采用改进的中值法滤波,基于光密度差的4方向模板对数Prewitt边缘检测预处理图像,得到二值化阈值T。感兴趣区域(ROI,Region Of Interest)的确定大大减少运算量,结合车道线宽度、高度的对应关系去除伪车道,采用临时轨迹策略排除光线变化和前方车辆的干扰,最后得到完整清晰的车道线。实验对比中,光密度差法的执行效率较霍夫(Hough)变换有明显的优势。 2.研究了基于信息融合的车道偏离预警算法,充分考虑了每个信息源的相关性和互补性,利用GPS (Global Positioning System,全球定位系统)获取车辆位置信息,定位显示于数字地图,再通过回旋曲线模型提取车辆前方的道路几何形状,横向卡尔曼滤波器融合了摄像头--地图系统的车道数据,最后再和车道动力学的数据融合,稳定了系统获取道路曲率的能力,有利于车辆车道保持,弥补了基于视觉的车道偏离预警系统偶尔检测不到车道线的不足。 3.为了提高车道偏离预警的鲁棒性,提出一种基于车道线内侧边界点的预警算法,它降低了车道线识别和车道模型判别误差的影响。车辆横向运动动态模型推导出车辆轨迹距离的计算公式,再结合当前车辆行驶速度和转向角区间计算出两点间需要的时间。算法将边缘点分成4类,多方向搜索的方法消除错误的车道边界点,时间大小的比较对其进一步验证。设定时间阈值,多帧图像的数据判定是否偏离车道,最后与当前主流算法TLC(Time to Lane Crossing,基于车辆即将横越车道线的时间)比较,展现了本算法的优势。

关键词：车道检测霍夫变换信息融合车道偏离预警系统鲁棒性

基于EPS的车道保持辅助控制算法设计与实验验证

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基于EPS的车道保持辅助控制算法设计与实验验证

作者：于立娇吉林大学

学位级别：硕士

近年来汽车主动安全引起专家学者和消费者的广泛关注,即在车辆有发生危险的趋势时采取措施避免危险发生。驾驶员辅助系统(Driver Assisted System,DAS)是典型的汽车主动安全技术之一,包括车道保持辅助系统(Lane Keeping Assisted System... 详细信息

近年来汽车主动安全引起专家学者和消费者的广泛关注,即在车辆有发生危险的趋势时采取措施避免危险发生。驾驶员辅助系统(Driver Assisted System,DAS)是典型的汽车主动安全技术之一,包括车道保持辅助系统(Lane Keeping Assisted System,LKAS)、自动泊车辅助系统和倒车辅助系统等。LKAS是针对驾驶员因瞌睡、接打电话、与乘员聊天等导致注意力分散而未控制车辆致使其偏离车道而设计的一种DAS子系统,保证车辆在车道内安全行驶。本文结合国家自然科学基金项目“基于驾驶员特性的新型线控转向系统控制机理和评价方法研究”(编号:51575223),在充分研究国内外LKAS相关研究和科研成果基础上,建立包含驾驶员类型的车道偏离预警算法和基于电动助力转向(Electric Power Steering,EPS)系统的LKAS主动控制算法,并通过Car Sim与Matlab/Simulink联合仿真实验和硬件在环试验台实验验证预警算法和主动控制算法的有效性,本文主要研究内容如下:(1)针对LKAS预警算法精度有限导致LKAS误警率较高的问题,本文结合驾驶员类型的多样性建立多模式跨道时间(Time to Lane,TLC)算法和多模式基于未来偏移距离(Future Offset Distance,FOD)算法,针对不同算法适用工况不同和单一算法难以覆盖全部偏离工况的问题,提出联合预警算法以适应各种偏离工况,并进行Car Sim与Matlab/Simulink联合仿真实验验证联合预警算法的准确性。(2)针对LKAS预警和主动控制可能与驾驶员驾驶意图相冲突的问题,本文建立驾驶员操作状态辨识模型判断驾驶员的驾驶意图,根据转向盘力矩信号和转向灯信号判断车辆有偏出车道的倾向时,驾驶员是否在主动控制车辆,尽量减少发生驾驶员期望外的预警,避免频繁误警引起驾驶员反感。(3)针对LDWS预警未引起驾驶员注意导致其未及时采取修正操作的问题,即预警后车辆依然存在偏出车道的危险,本文建立基于EPS的LKAS主动控制算法,其工作原理是驾驶员模型根据车辆真实侧向位置和理想侧向位置间的偏差得到LKAS主动控制车辆的转向盘目标转角,EPS系统根据该目标转角控制转向系统实现纠正车辆轨迹的目的。为验证LKAS主动控制算法的准确性,进行Car Sim与Matlab/Simulink联合仿真实验,并为后续的硬件在环试验台实验提供理论基础。(4)为进一步验证驾驶员在环时LKAS预警算法和主动控制算法的有效性,本文改造课题组电控转向仿真试验平台,建立基于EPS的LKAS硬件在环试验台,采用d SPACE实时仿真平台DS1006和Car Sim RT/Simulink/Control Desk组成软件联合仿真环境,参考智能辅助驾驶系统测试相关标准,针对LKAS功能和适用场合设计实验工况,在Control Desk环境下实时调试LKAS预警算法和主动控制算法参数,验证LKAS预警算法和主动控制算法的有效性。

关键词：车道保持辅助系统车道偏离预警系统 EPS 主动转向协调控制

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基于机器视觉的车道偏离预警理论与算法研究

基于机器视觉的车道偏离预警理论与算法研究

作者：初雪梅湖南大学

学位级别：硕士

随着汽车数量的快速增加，恶性交通事故尤其是车道偏离事故加剧，主要原因在于驾驶员疲劳或注意力分散。车道偏离预警系统（Lane Departure Warning System，LDWS）可以提前预估车辆发生车道偏离的时刻，同时可感知驾驶员是否为有意识... 详细信息

随着汽车数量的快速增加，恶性交通事故尤其是车道偏离事故加剧，主要原因在于驾驶员疲劳或注意力分散。车道偏离预警系统（Lane Departure Warning System，LDWS）可以提前预估车辆发生车道偏离的时刻，同时可感知驾驶员是否为有意识偏离。当探知到为无意识偏离时，系统就会给驾驶员以警报，进而可大大减少车道偏离事故的发生。因此，车道偏离预警系统已成为国内外研究和开发的焦点。在车道偏离预警系统中，准确获取道路信息，即车道标志线的位置，是确保准确无误报警的前提和基础。对此，本文对结构化道路的车道标志线特征进行了综合分析，提出采用一种直线模型和多线段直线模型分别对直道和弯道进行匹配，然后利用改进Hough变换对车道标志线进行检测的方法。在检测车道标志线时，由于车道标志线均分布在图像的中下部，本文提出了一种动态设定感兴趣区域（Region of Interest，ROI）的方法，既可以减少计算量，提高算法实时性，又可以确保车道标志线检测的准确性。在对比分析基于摄像头标定和仅基于图像信息而无需标定的车道偏离决策算法优缺点的基础上，本文采用一种无需标定的车道偏离决策算法，仅依据左右两侧车道标志线角度之和的变化来判断车辆是否发生偏离。对中国第一汽车技术中心提供的800多帧视频图像左右车道标志线角度进行动态跟踪，统计左右车道标志线角度之和的变化趋势。实验结果表明，采用该方法可以很好地描述车辆发生偏离车道的这一过程，同时对颠簸路面的鲁棒性高。本文研究和实验结果表明，基于改进Hough变换的直线模型车道标志线检测算法具有良好的检测效果，可应用到智能车辆安全辅助系统的实际项目中，为企业开发车道偏离预警及其他主动安全产品提供理论基础和设计依据。

关键词：车道偏离预警系统车道线检测动态ROI 多线段直线模型车道偏离决策

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基于图像处理的车道偏离预警方法仿真与实现

基于图像处理的车道偏离预警方法仿真与实现

作者：孟子慧东北石油大学

学位级别：硕士

在我国交通运输行业的不断快速发展的同时,全国汽车总量也在迅猛增长,所面临的交通安全问题也日趋严峻,由此带来的车辆驾驶安全问题也备受社会各界的关注。近几年来,我国交通事故频频发生,因此一款能协同驾驶员来保证道路交通安全的产... 详细信息

在我国交通运输行业的不断快速发展的同时,全国汽车总量也在迅猛增长,所面临的交通安全问题也日趋严峻,由此带来的车辆驾驶安全问题也备受社会各界的关注。近几年来,我国交通事故频频发生,因此一款能协同驾驶员来保证道路交通安全的产品的研发越来越受到人们的期待。为改善驾驶员在车辆驾驶过程中的安全环境,广大专家学者们开始研发一种改善驾驶环境的辅助驾驶系统,车道偏离预警系统的概念由此被提出。该系统的设计目的是在驾驶员长时间驾车后,身体由于过度疲劳而注意力无发集中时,造成汽车偏移前行的车道,从而给出警告信息,提示驾驶人员修正车辆行进轨道,避免发生重大的交通意外,确保人身与财产安全。本文提出了一种采用图像处理技术的预警系统,并对该系统中采用的车道线检测算法、跟踪算法以及偏离预警算法进行了理论分析与实验仿真。本文首先阐述车道偏离预警系统研究的背景与意义,并对国内外专家学者们在车道偏离预警系统中的研究工作进行概述。为更清晰的提取车道线特征,采用不同预处理算法对图像进行对比分析,最后使用加权平均法进行灰度化处理,用中值滤波法去除图像噪声,使用改进的Sobel算子进行边缘滤波增强。然后,根据道路先验知识建立车道线直线模型,采用改进的霍夫变换算法进行车道线的提取;采用Kalman滤波器对车道线参数进行预估,并建立车道线动态ROI区域,用最小二乘法对ROI区域内的边缘特征点进行拟合处理,提取车道线的相关参数。最后,将车道线信息和车辆位置信息作对比,建立车道偏离预警模型,该模型通过计算车辆中心点位置与车道线边界之间的距离来判断驾驶的车辆是否发生车道偏离,算法计算量小,预警准确率高。本文使用Window7环境下的Matlab2016与Open CV设计了车道偏离预警系统。通过多次对车道线的检测以及偏离预警验证本文系统的高效和准确性。

关键词：图像处理车道偏离预警系统霍夫变换最小二乘法车道线检测与跟踪偏离预警决策

基于Android平台的车道线检测技术的实现

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基于Android平台的车道线检测技术的实现

作者：陈茜武汉理工大学

学位级别：硕士

汽车工业的迅速发展,给人们带来方便的同时,也带来了安全的隐患。每年交通事故频发,而大部分是驾驶员自身原因引起的。因此,给驾驶员提供辅助驾驶,当有危险发生时,提前给驾驶员信号,会减少许多悲剧的发生。车道偏离预警系统是辅助驾驶... 详细信息

汽车工业的迅速发展,给人们带来方便的同时,也带来了安全的隐患。每年交通事故频发,而大部分是驾驶员自身原因引起的。因此,给驾驶员提供辅助驾驶,当有危险发生时,提前给驾驶员信号,会减少许多悲剧的发生。车道偏离预警系统是辅助驾驶系统的重要组成部分,通过计算车道的宽度,车辆在车道中的相对位置,当汽车将要偏离车道线时,警告驾驶人员。在车道偏离预警系统中,车道线检测无疑是最核心的部分。当前Android操作系统的开放性使得其受到人们的青睐。本文主要研究基于Android平台的车道线检测技术的实现。车道线检测技术从现有的技术水平来看,影响可靠性的最主要因素是系统应用的天气条件,光照变化的影响,以及路边景物的干扰。本文利用Android Camera实现对道路图像的实时采集,并对车道线图片进行预处理。由于本文是基于图像边缘信息的车道线检测,因此先将图像进行灰度化,去除大量的彩色不必要信息,以提高系统实时性。为了消除干扰,对道路图像进行滤波,实验证明中值滤波对椒盐噪声和高斯噪声都可以较好滤除。接下来的边缘检测,通过对比分析,选择Canny算子进行边缘检测。最后实现了基于最大类间方差的Canny边缘检测,实验证明,这种方法无论在光照条件或光照条件恶劣的环境下,不需要依靠人为经验去设置阈值,就能够很好的得到车道线边缘。在车道线检测过程中,本文采用基于Hough变换车道线的直线检测。研究中将车道线分为左右车道,通过对车道线斜率的范围和最小长度的限定,可以排除道路景观和道路边缘杂线的干扰。另外,由于在实际路况中车道线有一定宽度,会造成检测到两条车道线,本文利用消失点可以得到连续的车道线。为了提高算法的实时性,采用Kalman滤波方法,根据上一帧图像车道线的位置先确定车道线的动态感兴趣区域,然后在下一帧图像的感兴趣区域内搜索车道线。最后,在pc机上测试算法的实时性,实验证明通过Kalman确定动态感兴趣区域可以大大减少算法时间。并利用JNI技术成功将c++车道线算法移植到安卓平台,实验证明处理单张图片的时间是300毫秒左右,对车道偏离预警基本达到要求。

关键词：车道偏离预警系统 Android 车道线检测卡尔曼滤波

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新鲜资讯

汽车与驾驶维修(汽车版) 2016年第4期 17-23页

东风悦达起亚KX5革新上市2016年3月10日,东风悦达起亚SUV全新力作KX5在重庆上市。新车长4 480 mm、宽1 855 mm、高1 655 mm,轴距为2 670 mm,将后排座椅放平后具有1 455 L的超大空间。动力方面,KX5提供1.6T及2.0 L两种发动机车型,2.0 L... 详细信息

东风悦达起亚KX5革新上市2016年3月10日,东风悦达起亚SUV全新力作KX5在重庆上市。新车长4 480 mm、宽1 855 mm、高1 655 mm,轴距为2 670 mm,将后排座椅放平后具有1 455 L的超大空间。动力方面,KX5提供1.6T及2.0 L两种发动机车型,2.0 L车型发动机采用了GDI缸内直喷技术,与全新升级的第二代6挡手自一体变速器搭配出黄金动力组合,最大功率达121 kW,最大扭矩达203 N·m;1.6T车型搭配使用

关键词：缸内直喷发动机 CVT 梅赛德斯 SUV GLE AMG GLS 综合油耗变速器动力输出车道偏离预警系统后排座椅

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升舱

汽车知识 2013年第5期 32-37页

作者：张伟平奚旺

君越的这次改款从外观来看变化并不算大,难道也是噱头大于意义?当然不是,坐进车内,你会发现惊喜不断……卖点1、进一步提升了录华感,外观与内饰均有不同程度的改进;2、其配置有所增加,IntelliSafe前瞻性主动安全系统和IntelliLink智能... 详细信息

君越的这次改款从外观来看变化并不算大,难道也是噱头大于意义?当然不是,坐进车内,你会发现惊喜不断……卖点1、进一步提升了录华感,外观与内饰均有不同程度的改进;2、其配置有所增加,IntelliSafe前瞻性主动安全系统和IntelliLink智能车载交互系统成为亮点;3、3.0+V6 SIDI智能直喷发动机,提供着充沛、平顺的动力输出。这次试驾新君越的时候,我将随手拍的一些变化发给我的一位朋友,没想到他又产生了极大的兴趣。为什么说是"又"?要知道,他们一家三口已经有了两辆别克轿车,一辆君越,一辆君威。估计要不是因为他家闺女还小,相信还会再添置一辆英朗的……

关键词：自适应巡航系统车道偏离预警系统换挡杆仪表盘中控台进气格栅辅助系统碰撞预警后视镜触摸式