智能运输系统概论第17章ppt课件.ppt

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1、智能运输系统概论（第三版）普通高等教育“十一五”国家级规划教材21世纪交通版高等学校教材杨兆升于德新主编史其信高世廉主审目录第11章先进的公共交通系统第12章先进的交通管理系统第13章城市交通信号控制系统第14章电子收费系统第15章高速公路交通事件管理系统第16章应急指挥调度系统第17章智能车辆与自动驾驶系统第18章交通需求管理第19章智能运输系统标准化第20章ITS评价第17章智能车辆与自动驾驶系统概述17.1世界智能车辆的研究与发展17.2基于视觉导航的智能车辆模糊逻辑控制17.3典型智能车辆与

2、自动驾驶系统介绍17.4研究动向分析与问题探讨17.517.1概述ITS是一个开放的复杂的巨型系统，各国各地区的研究侧重点有所不同，其难点和关键技术之一就是车辆的行驶导航和自动驾驶。德国戴姆勒-奔驰汽车公司正在试验一种汽车自动驾驶系统。日本研制了一套包括交通信息、行车安全警报、行车自控和自动驾驶、道路管理等四个方面的系统，从总体上来说代表了目前世界汽车智能技术的最高水平。美国在尝试用几十亿美元的计算机网络最终取代司机的方向盘来驾驶汽车。概述17.117.217.317.417.5第17章智能车辆与自

3、动驾驶系统世界智能车辆的研究与发展基于视觉导航的智能车辆模糊逻辑控制典型智能车辆与自动驾驶系统介绍研究动向分析与问题探讨17.2世界智能车辆的研究与发展随着城市化的进展及汽车的普及，交通环境日趋恶劣，交通拥挤加剧，交通事故频发，交通问题已经成为全球范围令人困扰的严重问题；20世纪90年代以来，计算机、电子、图像处理等技术飞速发展。智能车辆系统（IntelligentVehicleSystem，简称IVS）17.2.1智能车辆的产生与发展智能车辆的研究，追根溯源，应该说起始于20世纪50年代初美国Ba

4、rrettElectronics公司研究开发出的世界上第一台自动引导车辆系统（AutomatedGuidedVehicleSystem，简称AGVS）。研制AGVS的目的是为了提高仓库运输的自动化水平，应用领域仅局限于仓库内的物品运输。在20世纪六、七十年代，AGVS的研究在西欧许多国家得到了迅速的发展，并将应用扩展到工业生产领域。进入20世纪80年代，国外掀起了智能机器人研究热潮。17.2.2智能车辆的研究方向从世界各国相关研究成果来看，目前智能车辆的研究方向主要有以下几个方面：驾驶员行为分析（D

5、riverBehaviorAnalysis）环境感知（EnvironmentalPerception）极端情况下的自主驾驶（AutonomousDrivingonExtremecourses）规范环境下的自主导航（AutonomousNavigationonNomalenvironment）车辆运动控制系统（VehicleMotionControlSystems）17.2.2智能车辆的研究方向主动安全系统（ActiveSafetySystems）交通监控、车辆导航及协作（TrafficMonitor

6、ing，VehicleNavigation，andcoordination）车辆交互通信（Inter-VehicleCommunications）军事应用（MilitaryApplications）系统结构（SystemArchitectures）先进的安全车辆（AdvancedSafetyVehicles）上述研究可概括为：控、警告系统；半自主式车辆控制系统；自主车辆控制系统。17.2.3智能车辆的研究范围智能车辆的研究涉及到计算机测量与控制、计算机视觉、传感器数据融合、车辆工程等诸多领域，可以说

7、，智能车辆的研究是计算机视觉与计算机控制研究在车辆工程上的综合。1）计算机视觉视觉系统在智能车辆研究中主要起到环境探测和辨识的作用。将计算机图像信息与其他背景知识及其他传感器相结合，能快速提取复杂环境中的有用信息，进而产生合理的行为规划与决策。17.2.3智能车辆的研究范围2）传感器数据融合目前，在智能车辆领域，除视觉传感外，常用的还有雷达、激光、GPS等传感器。雷达系统可以得到计算机视觉技术比较难以解决的检测对象的距离信息，能准确发现车辆行驶环境中存在的物体，在恶劣环境条件下具有独特的优势。激光系

8、统可以得到车辆的瞬时车辆速度信息及精确的车辆与前方车辆的距离信息，被广泛地应用于避障、超车、防碰撞系统中。17.2.3智能车辆的研究范围3）控制理论尤其是智能控制在智能车辆上的应用为实现智能车辆对路径的稳定跟踪，性能优良的控制器是智能车辆必不可少的部分，所以控制理论在智能车辆上的应用是十分重要的。智能控制是一门新兴学科，人们目前认为其包括递阶控制系统、专家控制系统、模糊控制系统、神经控制系统、学习控制系统五个方面。真正的意义上的智能车辆只有在计算机技术和智能控制技术充