智能运输系统概论第17章.ppt
![资源得分’ title=](/images/score_1.gif)
![资源得分’ title=](/images/score_1.gif)
![资源得分’ title=](/images/score_1.gif)
![资源得分’ title=](/images/score_1.gif)
![资源得分’ title=](/images/score_05.gif)
《智能运输系统概论第17章.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《智能运输系统概论第17章.ppt(35页珍藏版)》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、智能运输系统概论智能运输系统概论(第三版)(第三版)普通高等教育普通高等教育“十一五十一五”国家级规划教材国家级规划教材2121世纪交通版高等学校教材世纪交通版高等学校教材杨兆升杨兆升 于德新于德新 主编主编史其信史其信 高世廉高世廉 主审主审智能运输系统概论智能运输系统概论目目 录录n第第1111章章 先进的公共交通系统先进的公共交通系统n第第1212章章 先进的交通管理系统先进的交通管理系统n第第1313章章 城市交通信号控制系统城市交通信号控制系统n第第1414章章 电子收费系统电子收费系统n第第1515章章 高速公路交通事件管理系统高速公路交通事件管理系统n第第1616章章 应急指挥调
2、度系统应急指挥调度系统n第第1717章章 智能车辆与自动驾驶系统智能车辆与自动驾驶系统n第第1818章章 交通需求管理交通需求管理n第第1919章章 智能运输系统标准化智能运输系统标准化n第第2020章章 ITSITS评价评价智能运输系统概论智能运输系统概论第第1717章章 智能车辆与自动驾驶系统智能车辆与自动驾驶系统 概述概述17.1 世界智能车辆的研究与发展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 典型智能车辆与自动驾驶系统介绍典型智能车辆与自动驾驶系统介绍17.4 研究动向分析与问题探讨研究动向分析与问题探讨17.5智
3、能运输系统概论智能运输系统概论17.1 概述概述ITSITS是是一一个个开开放放的的复复杂杂的的巨巨型型系系统统,各各国国各各地地区区的的研研究究侧侧重重点点有有所所不不同同,其其难难点点和和关关键键技技术术之之一一就就是是车车辆辆的的行行驶驶导航和自动驾驶导航和自动驾驶。德德国国戴戴姆姆勒勒-奔奔驰驰汽汽车车公公司司正正在在试试验验一一种种汽汽车车自自动动驾驾驶系统驶系统。日日本本研研制制了了一一套套包包括括交交通通信信息息、行行车车安安全全警警报报、行行车车自自控控和和自自动动驾驾驶驶、道道路路管管理理等等四四个个方方面面的的系系统统,从从总总体体上来说代表了目前世界上来说代表了目前世界汽
4、车智能技术汽车智能技术的最高水平。的最高水平。美美国国在在尝尝试试用用几几十十亿亿美美元元的的计计算算机机网网络络最最终终取取代代司司机机的的方向盘方向盘来驾驶汽车。来驾驶汽车。智能运输系统概论智能运输系统概论 概述概述17.117.217.317.417.5第第1717章章 智能车辆与自动驾驶系统智能车辆与自动驾驶系统 世界智能车辆的研究与发展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研究动向分析与问题探讨智能运输系统概论智能运输系统概论17.2 世界智能
5、车辆的研究与发展世界智能车辆的研究与发展随随着着城城市市化化的的进进展展及及汽汽车车的的普普及及,交交通通环环境境日日趋趋恶恶劣劣,交交通通拥拥挤挤加加剧剧,交交通通事事故故频频发发,交交通通问问题题已已经经成成为为全球范围令人困扰的严重问题;全球范围令人困扰的严重问题;2020世世纪纪9090年年代代以以来来,计计算算机机、电电子子、图图像像处处理理等等技技术飞速发展。术飞速发展。智能车辆系统(智能车辆系统(Intelligent Intelligent Vehicle SystemVehicle System,简称,简称IVSIVS)智能运输系统概论智能运输系统概论17.2.1 智能车辆的
6、产生与发展智能车辆的产生与发展智智能能车车辆辆的的研研究究,追追根根溯溯源源,应应该该说说起起始始于于2020世世纪纪5050年年代代初初美美国国Barrett Barrett ElectronicsElectronics公公司司研研究究开开发发出出的的世世界界上上第第一一台台自自动动引引导导车车辆辆系系统统(Automated Automated Guided Guided Vehicle Vehicle SystemSystem,简称,简称AGVSAGVS)。)。研研制制AGVSAGVS的的目目的的是是为为了了提提高高仓仓库库运运输输的的自自动动化化水水平平,应用领域仅局限于应用领域仅局限
7、于仓库内的物品运输仓库内的物品运输。在在2020世世纪纪六六、七七十十年年代代,AGVSAGVS的的研研究究在在西西欧欧许许多多国国家家得到了迅速的发展,并将应用扩展到得到了迅速的发展,并将应用扩展到工业生产领域工业生产领域。进入进入2020世纪世纪8080年代年代,国外掀起了,国外掀起了智能机器人智能机器人研究热潮。研究热潮。智能运输系统概论智能运输系统概论17.2.2 智能车辆的研究方向智能车辆的研究方向从从世世界界各各国国相相关关研研究究成成果果来来看看,目目前前智智能能车车辆辆的的研研究究方向方向主要有以下几个方面:主要有以下几个方面:驾驶员行为分析(驾驶员行为分析(Driver Be
8、havior AnalysisDriver Behavior Analysis)环境感知(环境感知(Environmental PerceptionEnvironmental Perception)极极端端情情况况下下的的自自主主驾驾驶驶(Autonomous Autonomous Driving Driving on on Extreme coursesExtreme courses)规规范范环环境境下下的的自自主主导导航航(Autonomous Autonomous Navigation Navigation on on Nomal environmentNomal environment
9、)车车 辆辆 运运 动动 控控 制制 系系 统统(Vehicle Vehicle Motion Motion Control Control SystemsSystems)智能运输系统概论智能运输系统概论17.2.2 智能车辆的研究方向智能车辆的研究方向主动安全系统(主动安全系统(Active Safety SystemsActive Safety Systems)交交通通监监控控、车车辆辆导导航航及及协协作作(Traffic Traffic MonitoringMonitoring,Vehicle NavigationVehicle Navigation,and coordinationan
10、d coordination)车辆交互通信(车辆交互通信(Inter-Vehicle CommunicationsInter-Vehicle Communications)军事应用(军事应用(Military ApplicationsMilitary Applications)系统结构(系统结构(System ArchitecturesSystem Architectures)先进的安全车辆(先进的安全车辆(Advanced Safety VehiclesAdvanced Safety Vehicles)上上述述研研究究可可概概括括为为:控控、警警告告系系统统;半半自自主主式式车车辆辆控制系统
11、控制系统;自主车辆控制系统自主车辆控制系统。智能运输系统概论智能运输系统概论17.2.3 智能车辆的研究范围智能车辆的研究范围智智能能车车辆辆的的研研究究涉涉及及到到计计算算机机测测量量与与控控制制、计计算算机机视视觉觉、传传感感器器数数据据融融合合、车车辆辆工工程程等等诸诸多多领领域域,可可以以说说,智智能能车车辆辆的的研研究究是是计计算算机机视视觉觉与与计计算算机机控控制制研研究究在在车车辆辆工程上的综合。工程上的综合。1 1)计算机视觉)计算机视觉视视觉觉系系统统在在智智能能车车辆辆研研究究中中主主要要起起到到环环境境探探测测和和辨辨识识的的作作用用。将将计计算算机机图图像像信信息息与与
12、其其他他背背景景知知识识及及其其他他传传感感器器相相结结合合,能能快快速速提提取取复复杂杂环环境境中中的的有有用用信信息息,进进而而产生合理的产生合理的行为规划行为规划与与决策决策。智能运输系统概论智能运输系统概论17.2.3 智能车辆的研究范围智能车辆的研究范围2 2)传感器数据融合)传感器数据融合目目前前,在在智智能能车车辆辆领领域域,除除视视觉觉传传感感外外,常常用用的的还还有有雷达雷达、激光激光、GPSGPS等传感器。等传感器。雷雷达达系系统统可可以以得得到到计计算算机机视视觉觉技技术术比比较较难难以以解解决决的的检检测测对对象象的的距距离离信信息息,能能准准确确发发现现车车辆辆行行驶
13、驶环环境境中中存存在在的物体,在的物体,在恶劣环境条件恶劣环境条件下具有独特的优势。下具有独特的优势。激激光光系系统统可可以以得得到到车车辆辆的的瞬瞬时时车车辆辆速速度度信信息息及及精精确确的的车车辆辆与与前前方方车车辆辆的的距距离离信信息息,被被广广泛泛地地应应用用于于避避障障、超车超车、防碰撞系统防碰撞系统中。中。智能运输系统概论智能运输系统概论17.2.3 智能车辆的研究范围智能车辆的研究范围3 3)控制理论尤其是智能控制在智能车辆上的应用)控制理论尤其是智能控制在智能车辆上的应用为为实实现现智智能能车车辆辆对对路路径径的的稳稳定定跟跟踪踪,性性能能优优良良的的控控制制器器是是智智能能车
14、车辆辆必必不不可可少少的的部部分分,所所以以控控制制理理论论在在智智能能车辆上的应用是十分重要的。车辆上的应用是十分重要的。智智能能控控制制是是一一门门新新兴兴学学科科,人人们们目目前前认认为为其其包包括括递递阶阶控控制制系系统统、专专家家控控制制系系统统、模模糊糊控控制制系系统统、神神经经控控制制系统系统、学习控制系统学习控制系统五个方面。五个方面。真真正正的的意意义义上上的的智智能能车车辆辆只只有有在在计计算算机机技技术术和和智智能能控制技术控制技术充分发展的基础上才能成为可能。充分发展的基础上才能成为可能。智能运输系统概论智能运输系统概论17.2.4 智能车辆体系结构智能车辆体系结构智智
15、能能车车辆辆集集多多种种传传感感器器数数据据融融合合、视视觉觉信信息息处处理理、环环境境建模建模、导航导航、避障避障等功能于一体。等功能于一体。按按照照智智能能控控制制理理论论,智智能能车车辆辆系系统统是是一一个个分分层层递递阶阶的的集集散型控制系统散型控制系统,系统一般分为,系统一般分为智能级智能级、协调级协调级和和执行级执行级。智能运输系统概论智能运输系统概论目目前前,从从智智能能车车辆辆控控制制算算法法的的处处理理方方式式来来看看,可可分分为为串串行行、并行并行两种结构。两种结构。1 1)串行处理)串行处理单单CPUCPU结结构构、集集中中控控制制方方式式,即即用用一一台台功功能能较较强
16、强的的计计算算机实现全部控制功能。机实现全部控制功能。多多CPUCPU结结构构、分分布布式式控控制制方方式式,即即上上、下下位位机机二二级级分分布布式式结结构构。上上位位机机负负责责整整个个系系统统的的管管理理及及复复杂杂的的计计算算、处处理理等等功功能能,而而下下位位机机由由多多个个CPUCPU组组成成,每每个个CPUCPU具具体体复复责责某某一一特定的功能。特定的功能。17.2.4 智能车辆体系结构智能车辆体系结构智能运输系统概论智能运输系统概论2 2)并行处理)并行处理用用通通用用的的微微处处理理器器,构构成成并并行行处处理理结结构构,支支持持计计算算,实实现现复杂控制复杂控制策略策略在
17、线实时在线实时计算。计算。智智能能车车辆辆控控制制专专用用VLSVLSI I,能能充充分分利利用用智智能能车车辆辆控控制制算算法法的的并并行行性性,依依靠靠芯芯片片内内的的并并行行体体系系结结构构易易于于解解决决智智能能车车辆辆控制算法中大量出现的计算,能大大控制算法中大量出现的计算,能大大提高计算速提高计算速度。度。用用并并行行处处理理能能力力的的芯芯片片式式计计算算机机(如如TransputerTransputer、DSPDSP等等),构构成成并并行行处处理理网网络络(如如VaMoRs-PVaMoRs-P系系统统),其其下下位位机机由大约由大约6060个个TransputerTranspu
18、ter构成。构成。17.2.4 智能车辆体系结构智能车辆体系结构智能运输系统概论智能运输系统概论17.2.5 智能车辆技术的应用智能车辆技术的应用国家国家研究单位研究单位主要性能主要性能美国美国Carnegie Carnegie Mellon Mellon UniversityUniversity该该研研究究由由美美国国著著名名的的Delco Delco Electronics Electronics 公公司司捐捐资资赞赞助助。从从19861986年年至至19951995年年相相继继研研究究了了Navlab-Navlab5Navlab-Navlab5型型智智能能车车辆辆。其其中中Navlab5
19、Navlab5是是由由19901990年年问问世世的的PontiacPontiac运运动动跑跑车车改改造造的的,视视觉觉系系统统为为一一台台Sony Sony DXC-151ADXC-151A彩彩色色摄摄像像机机,其其自自主主驾驾驶驶主主要要指指控控制制转转向向轮轮。Navlab5Navlab5的的自自主主驾驾驶驶的的平平均均速速度度为为88.5km/h88.5km/h,还还首首次次进进行行了了横横穿穿美美国国大大陆陆的长途驾驶实验的长途驾驶实验日本日本丰田丰田(TOYOTATOYOTA)公)公司司该该研研究究由由日日本本丰丰田田公公司司进进行行,实实验验车车辆辆由由丰丰田田轿轿车车改改造造。
20、视视觉觉系系统统为为紧紧凑凑型型2/3 2/3 in.in.而而成成CCDCCD摄摄像像机机,安安装装在在后后视视镜镜左左侧侧。19931993年年进进行行普普通通高高速公路实验,实验车速为速公路实验,实验车速为60km/h60km/h智能运输系统概论智能运输系统概论17.2.5 智能车辆技术的应用智能车辆技术的应用国家国家研究单位研究单位主要性能主要性能德国德国慕慕尼尼黑黑德德国国联联邦邦 国国 防防 大大 学学(UBMUBM)和和奔奔驰驰公司公司从从2020世世纪纪8080年年代代初初期期开开始始研研究究,先先后后研研制制开开发发出出VaMoRsVaMoRs和和VaMoRs-PVaMoRs
21、-P两两种种实实验验车车。其其中中VaMoRsVaMoRs是是由由一一辆辆奔奔驰驰508D508D型型5t5t面面包包车车改改装装而而成成。该该车车视视觉觉系系统统由由4 4个个小小型型彩彩色色CCDCCD摄摄像像机机构构成成两两组组双双目目视视觉觉系系统统。19871987年年VaMoRsVaMoRs自自主主车车曾曾在在一一段段尚尚未未通通车车的的高高速速公公路路上上创创下下自自主主驾驾驶驶96km/h96km/h的的8080年年代代最最高高速速 度度。VaMoRs-PVaMoRs-P由由 一一 辆辆 豪豪 华华 型型 奔奔 驰驰500500(Mercedes Mercedes 500SEL
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 智能 运输 系统 概论 17
![提示](https://www.deliwenku.com/images/bang_tan.gif)
限制150内