無(wú)人車智能行為驗(yàn)證平臺(tái)的虛擬交通場(chǎng)景研究.pdf

1、無(wú)人駕駛車輛集環(huán)境感知、決策規(guī)劃和控制等功能于一體，其研究涉及運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)、自動(dòng)控制、傳感器技術(shù)、模式識(shí)別和人工智能等多個(gè)學(xué)科，體現(xiàn)了計(jì)算機(jī)和機(jī)器人技術(shù)的最新成果。無(wú)人駕駛車輛的研制過(guò)程需要大量的試驗(yàn)條件作為支持，而常規(guī)車輛試驗(yàn)無(wú)法滿足無(wú)人車自主駕駛能力驗(yàn)證的需求。首先，無(wú)人車的安全問(wèn)題還沒(méi)得到有效的驗(yàn)證；其次，無(wú)人車試驗(yàn)所需的道路條件較高，需要巨額資金的投入。 無(wú)人駕駛車輛是自主駕駛的，系統(tǒng)的安全性和可靠性是極端重要的，無(wú)人

2、駕駛車輛的試驗(yàn)最好在可控、可重復(fù)、有效和安全條件下進(jìn)行，因此發(fā)展無(wú)人車安全、有效的試驗(yàn)方法，構(gòu)建經(jīng)濟(jì)、魯棒性高的試驗(yàn)環(huán)境顯得尤為重要。無(wú)人車智能行為驗(yàn)證平臺(tái)是一個(gè)半物理試驗(yàn)平臺(tái)，旨在以經(jīng)濟(jì)、安全、有效的方式對(duì)無(wú)人車的智能行為進(jìn)行驗(yàn)證，虛擬交通場(chǎng)景是其中的重要組成部分。本文圍繞無(wú)人車的智能行為驗(yàn)證，研究虛擬交通場(chǎng)景的構(gòu)建以及智能行為評(píng)估方法，研究?jī)?nèi)容主要包括以下幾個(gè)方面： 首先，對(duì)虛擬交通場(chǎng)景的構(gòu)建方法進(jìn)行研究，提出了無(wú)人車智能行

3、為驗(yàn)證平臺(tái)的虛擬交通場(chǎng)景總體設(shè)計(jì)方案。目前虛擬交通場(chǎng)景最多運(yùn)用在駕駛模擬器領(lǐng)域，駕駛模擬器分為訓(xùn)練型和開(kāi)發(fā)型，不管哪一種，都是“人-車-環(huán)境”的閉環(huán)系統(tǒng)。而無(wú)人車智能行為驗(yàn)證平臺(tái)是一個(gè)“車-環(huán)境”閉環(huán)系統(tǒng)，兩者具有本質(zhì)區(qū)別，因此有必要對(duì)適合無(wú)人車智能行為驗(yàn)證的虛擬交通場(chǎng)景的構(gòu)建方法進(jìn)行研究。隨著虛擬環(huán)境、人工智能、人工生命學(xué)科的發(fā)展，構(gòu)建具有一定智能的虛擬交通場(chǎng)景，一方面被驗(yàn)證車輛可以感知環(huán)境進(jìn)行自主駕駛，另一方面虛擬交通場(chǎng)景中的測(cè)試模

4、型也可以感知、理解被驗(yàn)證車輛的智能行為，為評(píng)估提供原始數(shù)據(jù)，形成“車-環(huán)境”閉環(huán)智能系統(tǒng)，從而為解決智能行為驗(yàn)證問(wèn)題提供了新思路和方法。 第二，研究了適合無(wú)人車智能行為驗(yàn)證的虛擬交通場(chǎng)景靜態(tài)測(cè)試模型的設(shè)計(jì)原理與實(shí)現(xiàn)方法。提出道路Agent、護(hù)欄Agent、交通燈Agent、標(biāo)識(shí)牌Agent的構(gòu)造方法，設(shè)計(jì)了不同的道路模型如“U型”轉(zhuǎn)彎、“T型”路口、“S型”導(dǎo)航路徑對(duì)被驗(yàn)證車輛進(jìn)行測(cè)試，并且為了提高試驗(yàn)驗(yàn)證的魯棒性，設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)了

5、晴天、雨天、霧天、雪天的自然環(huán)境模型，利用這些靜態(tài)測(cè)試模型可以為無(wú)人車的智能行為驗(yàn)證提供測(cè)試環(huán)境和行為數(shù)據(jù)。 第三，研究了用于無(wú)人車智能行為驗(yàn)證的虛擬交通場(chǎng)景動(dòng)態(tài)測(cè)試模型的構(gòu)造方法。無(wú)人車的智能行為很大程度上體現(xiàn)在應(yīng)對(duì)突發(fā)性和不確定性事件上，研究動(dòng)態(tài)測(cè)試模型構(gòu)造就是為了設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)不同的突發(fā)性和不確定性事件情節(jié)，為驗(yàn)證創(chuàng)造測(cè)試條件，主要研究了從車輛Agent模型、從車輛Agent行為建模及其仿真，并且設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)了多個(gè)突發(fā)性情節(jié)模型