基于贝叶斯概率估计的智能电动车动态目标避障算法

为了实现智能电动车在中汽中心智能网联示范基地内的动态避障，首先将直角坐标系与曲线坐标系进行转换，构建以参考路径的弧长s为横坐标，横向偏移距离q为纵坐标的曲线坐标系；其次，在曲线坐标系中利用三次多项式生成满足初始位姿与子目标点位姿的候选路径，同时对标准化常量的似然函数进行定义，在此基础上利用贝叶斯定理对每条候选路径的危险等级进行概率估计；在动态避障过程中，借鉴速度障碍法对碰撞威胁进行实时检测，并建立最短避障时间和安全距离的数学模型来实现高效的动态避障，最后对行人占用车道行走与横穿马路2种典型场景进行动态避障试验。研究结果表明：在曲线坐标系中，通过横向偏移距离能够便捷地建立起一系列候选路径，克服在直角坐标系中寻找移动子目标点这个难题；在寻找安全路径方面，由于智能电动车工作环境的不确定性，利用贝叶斯定理对候选路径危险等级进行概率计算的方法可靠性更高，速度障碍法与避障数学模型的结合满足碰撞危险检测的实时性和动态避障的高效性要求。试验结果表明：采用曲线坐标系中的动态避障算法对行人占用车道和横穿马路2种场景进行了有效的避障，在路径选择上符合实际驾驶习惯，达到了智能网联示范基地动态避障的要求。     

自动驾驶汽车中乘员在不同座椅朝向下的损伤风险及规避策略

在高度自动化车辆（Highly Automated Vehicle，HAV）中，由于不再需要驾驶人，乘客之间可以实现面对面的交流，这给车辆座椅的布置提供了更大的灵活性。为提高HAV的碰撞安全性，提出使用旋转座椅来改变人体朝向与碰撞方向相对位置的规避策略，其基本思路是在碰撞发生前通过主动改变座椅朝向来降低乘员损伤。首先，利用尸体试验数据对所建立的碰撞模型进行验证；然后，基于4种不同的座椅朝向，利用THUMS^TM人体模型进行初始速度为56 km·h^-1的正面碰撞模拟试验，以确定相对安全的座椅朝向位置；最后，预测座椅旋转过程本身以及旋转至某位置后发生碰撞的乘员损伤风险。在静态正面碰撞中，选择0°、90°、135°和180°四种不同的座椅朝向进行乘员损伤预测和比较，结果表明180°朝向时的乘员损伤风险最小。在此基础上，模拟了200 ms内将座椅旋转±45°和±90°，以及分别在0 ms和100 ms时间延迟后引入碰撞的试验过程。研究结果表明：200 ms能够将乘员旋转±45°和±90°而不引起额外的人体损伤，并且在无时间延迟时，旋转至背对碰撞方向的乘员损伤，比正面碰撞中0°、90°和135°座椅朝向的乘员损伤更低，证明了该损伤风险规避策略的有效性。     

基于线性路径跟踪控制的换道避撞控制策略研究

为实现车辆自主避撞，改善道路交通安全状况，提出一种基于线性路径跟踪控制的换道避撞控制策略。为实时确定制动和换道时机，获取跟车状态下自车和前车车速、加速度、相对距离以及驾驶人制动反应时间计算制动安全距离和换道安全距离，并在此基础上分别引入制动危险系数B和换道危险系数S评估制动与换道风险，使得车辆发生追尾碰撞的危险程度和主动干预阈值更直观。根据车辆期望横向加速度和期望横向位移的变化特性，采用5次多项式法规划符合驾驶人换道避撞特性的避撞路径。为保证换道避撞过程中驾驶人的安全舒适，采用最大横向加速度约束换道避撞轨迹。为实现对换道避撞路径的线性跟踪控制，保证车辆的操纵稳定性和横摆稳定性，基于车辆稳态动力学模型建立前馈控制，结合线性反馈控制消除换道路径的位置和横摆角偏差，修正参考路径实现直车道场景追尾避撞控制。仿真和实车交叉验证试验表明：根据车辆期望横向加速度和期望横向位移建立的符合驾驶人换道避撞特性的五次多项式换道路径与驾驶人实际换道避撞路径基本吻合，结合碰撞时间和车间时距的制动避撞控制策略能够在保证车辆行驶安全舒适性的同时有效避免车辆追尾碰撞，减少交通事故的发生。     

基于DES监控理论的滑行道对头冲突控制策略

为克服场面开环控制模式难以应对随机事件的缺陷,提出场面运行闭环控制框架.基于DES(离散事件系统)监控理论,研究A-SMGCS(先进机场场面引导与控制系统)滑行道对头冲突控制,建立了面向滑行道物理布局的扩展受控Petri网模型.利用航空器滑行路径序列得到精简滑行模型,并考虑环路和环路链,给出无对头冲突的充分必要条件,提出了滑行道对头冲突避免控制策略以及相应的控制律决策算法.算例仿真试验表明,本文提出的策略能根据场面状态实时识别对头冲突并实现冲突避免.     

BOT方式投资建设高速公路的风险及其规避措施

BOT是＂build-operate-transfer＂的缩写,意为＂建设-经营-转让＂,是私营企业参与基础设施建设,向社会提供公共服务的一种方式。文章阐述了高速公路项目采用BOT投资方式的优势,并应用具体实例分析了高速公路BOT项目的建设期风险、经营期风险和市场风险,探讨了BOT投资方式项目经营者的风险规避措施和方法。     

Dynamic Obstacle Avoidance for Application of Human-Robot Cooperative Dispensing Medicines

For safety reasons,in the automated dispensing medicines process,robots and humans cooperate to accomplish the task of drug sorting and distribution.In this dynamic unstructured environment,such as a human-robot collaboration scenario,the safety of human,robot,and equipment in the environment is paramount.In this work,a practical and effective robot motion planning method is proposed for dynamic unstructured environments.To figure out the problems of blind zones of single depth sensor and dynamic obstacle avoidance,we first propose a method for establishing offline mapping and online fusion of multi-sensor depth images and 3D grids of the robot workspace,which is used to determine the occupation states of the 3D grids occluded by robots and obstacles and to conduct real-time estimation of the minimum distance between the robot and obstacles.Then,based on the reactive control method,the attractive and repulsive forces are calculated and transformed into robot joint velocities to avoid obstacles in real time.Finally,the robot's dynamic obstacle avoidance ability is evaluated on an experimental platform with a UR5 robot and two KinectV2 RGB-D sensors,and the effectiveness of the proposed method is verified.     

有关“避碰规则”中增加VHF条款的探讨

随着航运业的发展和船舶通航密度的增大，VHF通信在船舶避碰中的使用越来越广泛。为了使其在协助船舶避碰中发挥更有效的作用，建议在“避碰规则”中增加VHF条款，并就此提出了看法。     

Integrated evasive manoeuvre assist for collision mitigation with oncoming vehicles

Development and deployment of steering based collision avoidance systems are made difficult due to the complexity of dealing with oncoming vehicles during the evasive manoeuvre. A method to mitigate the collision risk with oncoming vehicles during such manoeuvres is presented in this work. A point mass analysis of such a scenario is first done to determine the importance of speed for mitigating the collision risk with the oncoming vehicle. A characteristic parameter was identified, which correlates well with the need to increase or decrease speed, in order to reduce the collision risk. This finding was then verified in experiments using a Volvo XC90 test vehicle. A closed-loop longitudinal acceleration controller for collision mitigation with oncoming vehicles is then presented. The longitudinal control is combined with yaw stability control using control allocation to form an integrated controller. Simulations in CarMaker using a validated XC90 vehicle model and the proposed controller showed consistent reductions in the collision risk with the oncoming vehicle.     

城区高速公路扩建工程中央分隔带护栏研究

以水官高速公路扩建工程中央分隔带护栏改造设计为例,采用理论分析和方案对比相结合的方式,对城区高速公路扩建工程中央分隔带护栏防撞等级确定及型式选择方法进行研究。结果表明:中央分隔带护栏改造设计应结合规范要求和项目实际需求,分别确定路基段、桥梁段护栏防撞等级;应从景观效果、经济性、养护难度、绿化空间等多方面进行比选,确定最优的护栏型式。     

基于专家系统和搜索算法避碰系统的研究

介绍了一种运用了专家系统和动作空间搜索的避碰系统。运用模糊理论来推论碰撞危险度,通过A搜索算法设计避碰行为。船舶动作空间搜索算法源于运用了船舶航行规范的专家系统。通过ECDIS中的人机界面及数学仿真结果,证明了采用专家机制的避碰系统可以采取更合理的行动。