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我国智能车路研究实现突破

归档日期:05-30       文本归类:额外磁道      文章编辑:爱尚语录

  一辆正常行驶的汽车,突然,车内蜂鸣器响起,前挡风玻璃的显示屏显示,前方发生交通事故,减速慢行,注意安全。驾驶员提前减速,绕过事故区。行驶到下一个里程,“前方弯道”、“事故易发区”、“限速60公里每小时”等车辆前方的道路交通信息通过语音、文字不时地向驾驶员提示,而看到显示这些信息的路侧交通标识和可变信息板时,驾驶员早已成竹在胸。突然,车辆进入雾区,车辆的视觉识别系统显示,视距小于五十米。驾驶员一点都不紧张,因为,基于智能公路磁诱导技术的车道保持辅助驾驶,为驾驶员提供了车道视线引导、偏离车道危险预警等功能。进入城区,面对拥堵的道路,借助一直接入

  以前在学术论文和各种论坛、讲座上经常描述的上述一幕,在我国科研人员的努力下,已经成为现实。在2007年于北京召开的第十四届智能交通世界大会上,在交通部公路交通试验场,国家智能交通系统工程技术研究中心(简称国家ITS中心)的工作人员向全球展示了他们在智能车路方面的研究成果,理念终成现实。

  提起智能交通,离不开智能车路这一核心概念。智能车路系统是当今世界智能交通、车辆工程及自动控制领域的研究前沿,它以公路智能化为基础,遵循道路基础设施与车载系统协调合作的理念,集成应用现代通信、信息、自动控制、传感器等技术实现车辆辅助驾驶及特定条件下的自动驾驶,减少人为因素引起的交通事故,提高公路系统的安全性和运行效率。国家ITS中心自2000年开始对其进行跟踪研究,目前已形成包括智能公路磁诱导、车辆自动保持车道控制、安全辅助驾驶等技术的自主知识产权的成套技术成果。

  在这一领域,国家ITS中心承担了一系列科研项目,包括国家科技攻关专题“智能公路技术跟踪”,国家863课题“智能道路系统信息结构及环境感知与重构技术研究”、“基于车路协调的道路智能标识与感知技术研究”、“基于泛在网络技术的道路设施及灾害信息采集和融合”,交通部西部科技项目“新型公路磁诱导安全辅助系统开发及示范应用”。另外,中心还承担了《智能运输系统自适应巡航控制系统性能要求与检测方法》和《智能运输系统车道偏离报警系统性能要求与检测方法》两项行业标准。同时,基于上述研究,中心在新疆开展了“扫雪车安全辅助驾驶示范系统”的应用示范。

  面对这些高深的研究课题,具体的研究内容有哪些?国家ITS中心副主任李斌一句话向记者介绍了他们正在进行的工作:首先确定车辆所在的位置,判断车辆前方的道路状态和车辆行驶状态,然后再利用技术手段,保障车辆按照道路标线安全行驶。这其中的基础和关键就是确定车辆和道路的状态,并实时采集到车辆前方道路的信息。李斌介绍说,汽车行驶在路面上,采集到的信息越多,对于车辆行驶的安全就越有利。车辆的机器视觉是我们研究的领域之一。在车辆上安装摄像设备,融合图像处理、模式识别以及计算机视觉等多项技术,实时为驾驶员提供可靠的信息。这其中,我们突破传统运用图像处理技术检测

  图像中目标的局限,将统计学习理论与模式识别理论相结合,采用大量图像样本作离线训练,提取视频图像中交通标志的颜色、形状、运动等混合特征,从而缩短检测时间,就像人的眼睛一样,做到交通标志的实时快速检测。

  但是,对光照、气候条件等敏感是视觉识别的弱点。于是,技术人员在电子地图上提前标注道路沿线的各项信息,如限速区域、急弯地段以及大桥、隧道、事故易发地段。在车辆行驶时,利用车载GPS将车辆位置信息和电子地图相匹配,这样,就可以提前告诉驾驶员前方道路情况。在此基础上,国家ITS中心的技术人员还在道路沿线的交通标识上装上无线电发射装置,利用专用短程通信(DSRC)等技术,通过车路通信,将标识信息提前发送给车辆驾驶员,实现提前预警。

  通过这些技术,驾乘人员可以实时获取到道路的静态信息。但是,动态交通信息如何获取?李斌介绍说,中心研究和开发了基于下一代移动通信的车载高速接入互联网技术,并研制了车载终端设备,使驾驶员在出行前或在服务区休息时,方便获得实时路况等出行服务信息。

  国家ITS中心这些工作的最终目标就是通过智能车路技术,为驾驶员提供与道路环境相适应的安全信息服务,包括沿途道路线形、交通状况、天气情况变化而动态调整的安全限速建议和超速预警、危险路段以及事故多发路段提示预警等服务。

  在综合考虑成本和公路交通特点的基础上,国家ITS中心遵循以公路基础设施为核心的车路协调理念,提出了公路磁诱导技术,并开展了一系列关键技术的研究开发工作。李斌解释说,磁诱导技术通俗地说,就是在道路上纵向按照一定距离铺设磁道钉,通过在车辆上安装的磁传感器,可以实时获知车辆相对于磁道钉的相对位置,进而得到车辆与道路的相对位置,并通过显示设备提醒驾驶员车辆偏离状态。而且“磁道钉本身就是信息”!面对记者的疑问,李斌说,磁道钉有南北极(类似于正负极),也就是相对于计算机的0和1,我们在铺设磁道钉时,将道路前方信息进行二进制编码,按照不同的极性布设磁道钉。当车辆经过时,不仅可以获得车辆对于道路的相对位置。同时,就像计算机读取数据一样,“读”出车辆前方的道路信息。

  目前我国智能公路系统的应用研究还处于起步阶段,智能公路系统的全面实施还有很长的路要走。记者从国家ITS中心获悉,中心在国家863课题、交通部西部课题等项目支持下,正努力推进我国智能公路系统研究应用向纵深发展,并以交通运输部试验场环境条件为依托,逐步搭建完善我国目前唯一的智能公路实体试验系统。同时,在科研和具体应用中,综合应用上述几种技术,最终将摸索出一条适合中国国情的智能车路发展方向。

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