冰雪环境下周车行为轨迹交互预测方法研究

来源 :吉林大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:dark709
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
准确预测周围车辆的行为和轨迹是自动驾驶车辆等智能系统实现安全高质量决策和运动规划的必要前提。北方寒冷地区由于冬季道路条件变差引发的交通拥堵及安全问题日益严重,冰雪环境下道路条件复杂,交通车行为的随机变化概率增加,所以深入研究冰雪路面下的周车行为轨迹预测问题有着很大的现实意义和理论价值。为此本文研究如何对周车行为轨迹进行交互性预测、实现针对冰雪环境下周车行为轨迹预测以及智能车辆的碰撞风险评估,具体研究内容包含以下几个方面:(1)提出了一种基于注意力机制的深度交互周车多模态行为轨迹预测算法。针对预测场景内车辆之间存在着双向交互作用,先使用门控循环单元对车辆的历史信息进行编码,然后根据车辆之间的相对位置进行空洞卷积池化操作提取交互影响信息,本文将自车的历史轨迹也参与交互关系的建模里。再对不同时刻下的历史空间社交向量进行编码,最后使用了分层预测,先输出被预测车辆的行为机动,然后结合注意力机制解码输出被预测车辆未来运动轨迹的多模态预测分布。利用公开的高速公路场景数据集NGSIM训练和验证,结果表明模型可以准确预测车辆的行为与轨迹分布。(2)建立了适应冰雪环境的车辆行为轨迹预测方法。针对冰雪环境下车道线被覆盖、能见度低、车辆行为趋于谨慎保守的特点,在交互预测的基础上引入路口距离特征并嵌入车辆运动学模型。该方法可以预测周车的完整运动状态,从而实现更准确的位置预测,并保证了运动轨迹的可行性。使用CADC自然驾驶数据集中包含冰雪环境的行驶样本验证了算法在真实驾驶场景的有效性。(3)设计了一种基于交互轨迹预测的车辆碰撞风险评估方法。以车辆的轨迹预测分布概率为基础,使用几何碰撞模型和分离轴定理计算目标车在行车环境内的碰撞概率。引入临界碰撞概率剩余时间这一评价指标,解决了基于运动学模型的风险评估算法预测时间短、无法预测潜在危险的问题。与常规方法局限于特定场景、单一车辆不同,该方法是对任意驾驶环境下多目标车辆的碰撞风险评估。最后搭建横向换道和纵向追尾的驾驶工况对所提出的碰撞风险评估方法进行验证,结果表明该方法可以及时预估车辆的行车风险。
其他文献
随着现代科学技术的不断发展,汽车内部电子产品的集成化程度越来越高,作为行车电脑的电控单元是车辆控制的核心部件,对它的电磁兼容要求更是日益提高。一方面是因为车内电子设备种类繁多、部署密、线束多,容易产生串扰,另一方面是因为外界电磁环境日益复杂以及一些人为的干扰会对发动机ECU产生影响,威胁行车安全。对轿车发动机ECU电磁分析是对其进行电磁防护策略的前提,对提高轿车行车安全性起到至关重要的作用。本文以
学位
报纸
冰雪环境长期存在于我国东北,西北等广袤的地域中,寒冷地区的车辆长期处于冰雪环境这种特殊工况中。由于冰雪环境的影响,汽车在道路上的行驶环境变差,时而会发生打滑的情况,乘员舒适性变差,驾驶员容易出现精神紧张等不适感觉,从而严重影响驾驶安全性,这些因素使得冰雪环境下的智能驾驶更有意义。而决策规划算法的研究是智能驾驶研究中最具挑战性的课题,本文研究冰雪环境下的智能驾驶,具体研究内容包含以下几个方面:(1)
学位
随着无人机技术与人工智能技术的蓬勃发展,携带相机等视觉传感器完成机器视觉任务的无人机表现出优异的性能。近几年随着深度学习的发展,目标识别与跟踪技术迅速发展,搭载目标识别与跟踪算法的无人机平台在人机交互、智慧交通、军事等领域中有被广泛应用,使人们生活更加智能化。然而无人机在进行目标识别与跟踪的过程中,存在着目标距离较远、分辨率低、尺度变化等问题,为了解决上述这些问题,使无人机能够精准地识别并跟踪目标
学位
报纸
随着社会经济发展,农村建设的速度越来越快。从目前新农村建设来看,农村的留守儿童越来越多,由于各种原因,留守儿童学前教育问题显得尤为突出,如政府财政投入有限、教师的专业化程度相对较低、家庭教育得不到重视等,这些问题的存在影响了留守儿童的身心健康。为了解决留守儿童的问题,国家对农村留守儿童教育问题越来越重视,增加了对农村留守儿童学前教育的投入,改善学前教育办学条件,提升教师的专业水平,并更加重视家庭教
期刊
心冲击信号(Ballistocardiogram,BCG)是由人体的心脏搏动泵出血液在血管内产生冲击力传播到体表的微弱震动信号,利用柔性传感器可无接触采集BCG信号,实现对心脏和身体健康无创、无干扰的长时程监测,在居家养老、远程医疗和辅助疾病诊断方面有巨大的应用潜力。然而,由于采集BCG信号的传感器具有高灵敏度和对运动的敏感性,采集到的BCG信号极易受到噪声干扰。造成干扰的内因包括人体脏器、肌肉,
学位
宽带频谱感知技术旨在通过对宽带频谱的直接观测来检测出其中所存在的主用户信号,进而实现频谱资源的高效重复利用。压缩感知为实现宽带频谱的低速率采样提供了相应的理论基础。然而,由于在实际的认知无线电系统中,主用户和认知用户之间往往不存在信息上的交互,从而使得传统压缩感知算法无法获取信号稀疏度的先验知识,给算法的信号重构性能带来影响。另一方面,主用户对授权频段的占用往往是随时间变化的,这使得宽带频谱的稀疏
学位
合理利用煤炭资源是长期发展的必要条件,为了能够提高煤炭的利用率,提升经济效益,需对不同热值的煤炭进行配比燃烧,以消耗更少的煤炭达到目标发电量或温度。论文采用高光谱成像技术结合机器学习的方法,联合空间信息和光谱信息建立煤炭热值检测模型,实现对煤炭热值准确、高效、无损地检测。首先,研究煤炭不同水分含量、粒度等级和密度等级对平均反射光谱的影响。实验分析表明,对于同一样本,在一定范围内煤炭的平均光谱曲线高
学位
模型预测控制也被称作滚动时域控制,它在每个采样时刻求解一个优化问题,可以处理系统约束。非线性系统的模型预测控制通常需要求解非凸优化问题,在线计算负担重,求解时间长。非线性模型预测控制的快速实现策略对于非线性模型预测控制应用具有重要影响。基于Koopman算子理论,利用非线性系统的输入一输出数据可得系统高维全局线性化模型,在理论上能够保留系统的完整非线性特性。经典Koopman算子理论讨论无穷维自治
学位