交叉口环境下基于三维点云的目标车辆行为辨识与预警算法研究

基本信息
批准号:51905007
项目类别:青年科学基金项目
资助金额:22.00
负责人:张名芳
学科分类:
依托单位:北方工业大学
批准年份:2019
结题年份:2022
起止时间:2020-01-01 - 2022-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:
关键词:
自主驾驶车辆点云分布行为辨识风险预警
结项摘要

The interweaving conflict of vehicles at different directions is one of the main causes of the frequent traffic accidents at intersections. Nowadays, autonomous vehicle mainly obtains the status of moving vehicles at intersections through on-board communication technology. But the popularization of vehicle networking technology has not yet been achieved due to technical standards and business models. In order to improve the redundancy of intersection environment sensing, this project will use 3D lidar to actively perceive the behaviors of multiple moving vehicles at intersections and execute the intelligent pre-warning strategy, independent of on-board communication equipment and roadside facilities. First, the point cloud density of long-range vehicle is increased on the basis of keeping the overall shape of vehicle point cloud unchanged, and the pose model of optimal rectangular is proposed by multi-frame fitting method. Second, moving vehicles with strong correlation constraints are screened using the intention of autonomous vehicles, and an enhanced tracking model with multiple motion states is established by using the state assumption of occluded vehicles and the constraint of variable elliptical tracking gate. Next, the motion characteristics of multiple driving behaviors are explored, and the online identification model of target vehicle behavior is built using machine learning algorithm. Finally, multi-level warning strategy of conflict risk is proposed through analyzing the whole driving situation of multiple vehicles. The research result will provide a new theoretical basis and technical support for environmental awareness system and facilitate the practical application of autonomous vehicle in complex road scenarios.

各方向车辆交织冲突是导致交叉口处交通事故频发的最主要原因之一。目前无人车主要通过车载通信技术获取交叉口运动车辆状态信息,但是受限于技术标准和商业模式等问题,车联网技术产业化普及尚未实现。本项目以提高交叉口环境感知冗余度为目标,拟在不依赖车载通信设备、路侧通信设施的情况下利用车载三维激光雷达对交叉口运动多目标车辆行为进行全方位主动辨识和智能化预警。在保持车辆点云整体形状不变的基础上增强远距离车辆点云密度,建立多帧拟合最优矩形位姿求解模型;筛选与无人车行驶意图呈强相关约束的多目标车辆,利用被遮挡车辆状态假设和可变椭圆跟踪门约束建立考虑多种运动状态的增强式跟踪模型;挖掘目标车辆不同行为工况的运动特性,运用机器学习算法建立目标车辆行为在线辨识模型,并协同耦合多车行驶态势提出冲突风险多级预警策略。研究成果将为环境感知系统的研发提供新的理论基础和技术支撑,有助于推动无人车在复杂道路场景下的实际应用。

项目摘要

车辆交织冲突是导致交叉口处交通事故频发的主要原因之一。本项目以提高交叉口环境感知可靠性为目标,在不依赖车载、路侧通信设备的情况下利用车载三维激光雷达对交叉口运动多目标车辆行为进行主动辨识和智能预警。首先在保持车辆点云整体形状不变的基础上增强点云密度,建立多帧拟合最优矩形位姿求解模型;利用被遮挡车辆状态假设和可变跟踪门约束建立考虑多种运动状态的跟踪模型;分析目标车辆不同行为特性并建立在线辨识模型,接着协同耦合多车行驶状态提出冲突风险预警策略。发表国际期刊和会议论文6篇,授权发明专利2项,出版专著1部,获省部级科技奖励1项,毕业硕士生3人。相关研究成果将为环境感知系统的研发提供新的技术支撑,有助于推动无人车在复杂道路场景下的实际应用。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

自然灾难地居民风险知觉与旅游支持度的关系研究——以汶川大地震重灾区北川和都江堰为例

自然灾难地居民风险知觉与旅游支持度的关系研究——以汶川大地震重灾区北川和都江堰为例

DOI:10.12054/lydk.bisu.148
发表时间:2020
2

内点最大化与冗余点控制的小型无人机遥感图像配准

内点最大化与冗余点控制的小型无人机遥感图像配准

DOI:10.11834/jrs.20209060
发表时间:2020
3

氯盐环境下钢筋混凝土梁的黏结试验研究

氯盐环境下钢筋混凝土梁的黏结试验研究

DOI:10.3969/j.issn.1001-8360.2019.08.011
发表时间:2019
4

钢筋混凝土带翼缘剪力墙破坏机理研究

钢筋混凝土带翼缘剪力墙破坏机理研究

DOI:10.15986/j.1006-7930.2017.06.014
发表时间:2017
5

气载放射性碘采样测量方法研究进展

气载放射性碘采样测量方法研究进展

DOI:
发表时间:2020

张名芳的其他基金

相似国自然基金

1

基于驾驶人认知与车辆操控行为的追尾事故风险辨识与智能预警方法

批准号:71771014
批准年份:2017
负责人:闫学东
学科分类:G0116
资助金额:49.00
项目类别:面上项目
2

激光点云三维目标信息提取与视频图像融合的多目标跟踪算法研究

批准号:61702295
批准年份:2017
负责人:李辉
学科分类:F0210
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
3

基于特征学习与迁移的复杂环境下SAR车辆目标检测与识别

批准号:61671354
批准年份:2016
负责人:王英华
学科分类:F0112
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
4

车联网环境下融合多源交通信息的车辆行为辨识与安全性评估方法

批准号:51278058
批准年份:2012
负责人:赵祥模
学科分类:E0804
资助金额:80.00
项目类别:面上项目