Мегаобучалка Главная | О нас | Обратная связь


Специфика автономных транспортных средств



2018-07-06 586 Обсуждений (0)
Специфика автономных транспортных средств 0.00 из 5.00 0 оценок




ВВЕДЕНИЕ

В последние несколько лет произошло резкое развитие методов машинного обучения, в частности, нейронных сетей, благодаря развитию вычислительной техники, повышению производительности графических процессоров, использующихся для обучения нейронных сетей. В настоящее время нейросетевые методы можно использовать при решении практических задач при условии наличия соответствующего оборудования. Нейросетевые алгоритмы позволяют достичь высоких показателей качества работы при решении различных задач, однако на практике наиболее распространено и эффективно применение таких алгоритмов в области технического зрения - для классификации и сегментации изображений, а также для обнаружения объектов на изображениях.

В области мобильных роботов в последние годы выделилось направление автоматизации транспортных средств - по этой теме активно проводятся исследования, а крупные автомобильные и информационные компании, такие как Google, Яндекс, Volkswagen и др. ведут разработку транспортных средств различного уровня автоматизации. В таких разработках всегда присутствует система технического зрения (СТЗ), позволяющая проводить анализ дорожной обстановки по различным датчикам - радарам, лазерным сканирующим дальномерам и, чаще всего - различным камерам. Поэтому, как правило, при разработке системы технического зрения мобильного робота ставятся задачи обнаружения объектов на телевизионных изображениях.

Целью работы является исследование глубоких искусственных нейронных сетей в применении к решению задач обнаружения объектов дорожной обстановки на изображениях и разработка программных модулей СТЗ мобильных робототехнических систем.


 

Задача обнаружения объектов на изображении

Специфика автономных транспортных средств

В последние несколько лет в области мобильных робототехнических систем активно развиваются направление беспилотных автомобилей, технологии автономного вождения. Крупные производители автомобилей и корпорации, связанные с информационными технологиями (Volkswagen, General Motors, Nissan, Volvo, Google, Uber, Яндекс и др.), выполняют исследования и разработку систем вождения различного уровня автономности. Существует множество небольших компаний и исследовательских групп, ведущих разработки в том же направлении.

Польза систем, выполняющих функции ассистирования водителю ТС, очевидна: снижается риск аварий. Кроме того, такие системы могут использоваться для нужд людей с ограниченными возможностями.

По утверждению авторов [1], ежегодно около 100 000 аварий в США возникают непосредственно из-за усталости водителя. Это основная причина около 30 % всех серьезных дорожных аварий. По статистике, полученной исследователями из Франции, недостаток внимания, вызванный усталостью водителя или сонливостью, был причиной одного из трех несчастных случаев, в то время как алкоголь, наркотики или внешнее событие, отвлекшее внимание - одного из пяти несчастных случаев в 2003 году. На основании данных о несчастных случаях авторы выделили четыре наиболее распространённых типа аварий:

1) удар передней частью автомобиля. Достаточно часто происходит авария, когда при резком торможении впереди идущего транспорта водитель следующего за ним ТС не успевает затормозить. Зачастую это происходит из-за несоблюдения водителем безопасной дистанции до впереди идущего транспорта. Реже происходят лобовые столкновения ТС, движущихся в противоположных направлениях. Во всех этих случаях время от момента, когда водитель заметил опасную ситуацию, до момента самой аварии, как правило, очень коротко, и человек не успевает среагировать должным образом для предотвращения аварии;

2) столкновения с переходом на переулок (второстепенную дорогу, заезд), где происходит смена полосы движения, столкновение транспортных средств со смежных полос. Значительная доля аварий (в США) происходит, когда ТС пересекает (заезжает на) разметку полосы движения или находится на обочине. Количество таких аварий можно сократить, если использовать системы, предупреждающие водителя при пересечении линии разметки, т.е. фокусирующие внимание водителя на опасном действии;

3) аварии с окружающими ТС при парковке, прохождении через перекресток или узкий переулок и т. д. При совершении подобных действий водитель должен внимательно отслеживать все находящиеся вокруг него ТС и препятствия. В случае усталости, сонливости возможности человека существенно снижаются. В таких ситуациях система, которая отслеживает все окружающие объекты и предупреждает водителя, позволила бы снизить количество аварий;

4) нераспознавание водителем дорожной сигнализации (светофоры, знаки, разметка), что приводит к нарушению им правил дорожного движения. Если водитель не сфокусирован на дорожной обстановке или устал, он может непреднамеренно проигнорировать элементы дорожной сигнализации и не соблюсти рекомендованный порядок движения. В таком случае очень полезной оказалась бы система, которая отслеживает дорожную сигнализацию и информирует водителя либо предупреждает его о незаконных маневрах.

Таким образом, даже системы, не имеющие контроля над движением автомобиля, а лишь информирующие водителя об опасной ситуации, могут снизить число аварий.

Всего существует 6 уровней автоматизации автомобилей в стандартной TTTT

классификации, разработанной сообществом автомобильных инженеров (Society of Automotive Engineers, SAE) [2]:

- уровень 0. Отсутствие контроля над машиной, но может присутствовать система уведомлений;

- уровень 1. Водитель должен быть готов в любой момент взять управление на себя. Могут присутствовать следующие автоматизированные системы: круиз-контроль, автоматическая парковочная система и система предупреждения о сходе с полосы;

- уровень 2. Водитель должен реагировать, если система не смогла справиться самостоятельно. Система управляет ускорением, торможением и рулением. Система может быть отключена;

- уровень 3. Водитель может не контролировать машину на дорогах с "предсказуемым" движением (например, автобаны), но должен быть готовым взять управление;

- уровень 4. Аналогично 3-му уровню, но система уже не требует внимания водителя;

- уровень 5. Со стороны человека не требуется никаких действий, кроме старта системы и указания пункта назначения. Автоматизированная система может доехать до любой точки назначения, если это не запрещено законом.

На всех уровнях автоматизации от системы требуется распознавать дорожную обстановку, т.е. распознавать средства организации дорожного движения (разметку, знаки, светофоры, ограждения и направляющие устройства и т.п.), другие транспортные средства, людей (пешеходов, велосипедистов), а также различные подвижные и неподвижные препятствия. При этом для получения данных может использоваться не только монокулярная камера, но и камера инфракрасного диапазона, стереокамеры, лидары и радары. Из этого следует, что любая система автономного вождения обязательно должна иметь в своём составе систему технического зрения, и задачи, которые ТТТТТТТ

она должна решать, можно разделить на две группы:

1) распознавание средств организации дорожного движения. Все объекты, относящиеся к средствам организации дорожного движения, как правило, неподвижны, а их вид строго регламентирован;

2) распознавание транспортных средств, людей, подвижных и неподвижных препятствий. Объекты этой группы отличаются разнообразным внешним видом, невозможно заранее предсказать все возможные их конфигурации.



2018-07-06 586 Обсуждений (0)
Специфика автономных транспортных средств 0.00 из 5.00 0 оценок









Обсуждение в статье: Специфика автономных транспортных средств

Обсуждений еще не было, будьте первым... ↓↓↓

Отправить сообщение

Популярное:
Как вы ведете себя при стрессе?: Вы можете самостоятельно управлять стрессом! Каждый из нас имеет право и возможность уменьшить его воздействие на нас...
Организация как механизм и форма жизни коллектива: Организация не сможет достичь поставленных целей без соответствующей внутренней...
Личность ребенка как объект и субъект в образовательной технологии: В настоящее время в России идет становление новой системы образования, ориентированного на вхождение...
Почему человек чувствует себя несчастным?: Для начала определим, что такое несчастье. Несчастьем мы будем считать психологическое состояние...



©2015-2020 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (586)

Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку...

Система поиска информации

Мобильная версия сайта

Удобная навигация

Нет шокирующей рекламы



(0.008 сек.)