基于人车冲突辨识的行人危险状态预警方法研究

近年来交通安全问题依旧严峻，道路上处于弱势地位的行人安全隐患较大。随着道路交通安全保障技术逐渐从被动防护向主动预防转型，基于车载传感的主动式行人安全保护方法备受关注。方法通过传感设备感知车辆前方行人，辨识行人危险状态并及时预警以实现避撞。以往相关研究中，关注重点集中于行人信息感知与识别方面，对于人车冲突机理与人车冲突下行人运动行为特性的研究少有涉及，行人危险状态预警过程缺乏相应系统的理论方法指导。本项目依托视觉与雷达多源传感平台，结合信息融合处理技术获取行人时空序列基本运动参数；通过高层运动语义推理构建人车冲突下行人行为模式表达与预估模型；结合人车微观运动特性探究人车冲突形成与演化机理，研究人车冲突自动辨识方法，实现行人危险状态自动预警与车辆控制决策方案制定。研究成果将为主动式行人安全保护提供理论基础与技术支持，对于保障道路行人安全具有重要的现实意义。

针对我国混合交通特点，课题利用车载雷达、彩色摄像机和红外设备获取行人信息；利用信息融合与动态视频图像处理技术，研究行人的自动检测与识别技术；根据行人的运动轨迹，利用知识表达与推理、多智能体等方法，研究行人的运动行为表达与行为预测模型；结合车辆运行信息和行人运动行为以及行为预测模型，研究行人的安全状态识别与预警技术，开发行人安全状态自动识别与预警车载系统，避免行人与汽车碰撞事故。具体研究内容如下：.1）基于多源信息感知的行人快速检测技术。以车载多源传感硬件平台为依托，根据摄像机获取的图像信息以及雷达传感器获取的空间深度信息，构建了图像平面坐标与空间坐标的映射模型，研究了行人快速识别方法，实现了多源感知条件下行人目标的有效获取。.2）基于时空信息关联的行人行为预测技术。根据图像信息与空间深度信息，结合图像平面坐标与空间坐标的映射模型，研究快速、自适应地获取行人目标时空序列的位置、速度、轨迹等运动参数；对行人过街过程的运动状态进行有效表达，建立了行人微观运动参数表达方法；充分考虑时空上下文信息，构建了交通冲突下行人的行为预测模型，有效实现了行人行为预测。.3）基于多源融合的行人安全状态辨识技术。利用混合交通冲突、模式识别等理论方法，构建了人车冲突理论方法体系，结合多源信息感知条件下的人车微观运动行为，建立了面向行人保护的人车冲突辨识模型，根据冲突严重级别及冲突指标研究了行人的潜在危险程度，进而制定相应的预警决策。.4）开发了车载多源信息感知行人安全状态辨识系统，实现行人快速检测与行人安全状态的自动辨识，为辅助驾驶智能控制决策提供了技术支持。.我国混合交通特征突出，道路人车冲突严重，处于弱势地位的行人安全隐患相对较大。研究面向主动行人安全保护的行人危险状态预警方法：符合我国道路交通安全保障从被动防护型向主动预防型转变的发展战略，对保障行人生命安全，减少交通事故具有重要的现实意义；研究成果对于丰富智能车载系统辅助驾驶基础技术与方法具有重要的学术价值。