題-1_100_100.jpg)
基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- Ini-Protect主動(dòng)安全系統(tǒng)--車路協(xié)同環(huán)境下的交叉口信息服務(wù)
- 來(lái)源：
- 第十二屆“挑戰(zhàn)杯”省賽作品
- 小類：
- 機(jī)械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡(jiǎn)介：
- 作品基于車路協(xié)同環(huán)境，以交通安全與效率為切入點(diǎn)，分析了城市信控交叉口安全現(xiàn)狀，以及車路協(xié)同系統(tǒng)的特性與適用性，應(yīng)用現(xiàn)代交通流理論和現(xiàn)代系統(tǒng)工程理論，設(shè)計(jì)了一種車路協(xié)同環(huán)境下的基于物理過(guò)程、時(shí)間順序、功能堆砌的主動(dòng)安全機(jī)制，并構(gòu)架、實(shí)現(xiàn)了基于該機(jī)制的實(shí)用主動(dòng)安全系統(tǒng)，通過(guò)實(shí)地實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證該機(jī)制與系統(tǒng)的可靠度、可行性與實(shí)際可操作性。
- 詳細(xì)介紹：
- 信控交叉口的安全與效率問(wèn)題一直是城市交通的瓶頸問(wèn)題，車車、車路通訊等智能車路技術(shù)的發(fā)展，使得主動(dòng)安全機(jī)制得以應(yīng)用于城市信控交叉口。論文基于車路協(xié)同環(huán)境，以交通安全與效率為切入點(diǎn)，分析了城市信控交叉口安全現(xiàn)狀，以及車路協(xié)同系統(tǒng)的特性與適用性，應(yīng)用現(xiàn)代交通流理論和現(xiàn)代系統(tǒng)工程理論，設(shè)計(jì)了一種車路協(xié)同環(huán)境下的基于物理過(guò)程、時(shí)間順序、功能堆砌的主動(dòng)安全機(jī)制，并構(gòu)架、實(shí)現(xiàn)了基于該機(jī)制的實(shí)用主動(dòng)安全系統(tǒng)，利用實(shí)地實(shí)驗(yàn)、模擬車輛實(shí)驗(yàn)、vissim二次開(kāi)發(fā)仿真以及基于Agent的開(kāi)發(fā)平臺(tái)NetLogo的建模、仿真和評(píng)價(jià)，以獲取該機(jī)制與系統(tǒng)在提高城市信控交叉口安全與效率方面的指標(biāo)，驗(yàn)證該機(jī)制與系統(tǒng)的可靠度、可行性與實(shí)際可操作性。 Ini-protect主動(dòng)安全信息服務(wù)系統(tǒng)適用于一般信號(hào)控制交叉口，為駕駛員提供交叉口通行駕駛誘導(dǎo)、車距監(jiān)測(cè)、輔助換道、避讓決策等信息服務(wù)，并能提供一般的GPS地圖功能。隨著通信技術(shù)、信息采集技術(shù)的不斷發(fā)展，本系統(tǒng)具有良好的市場(chǎng)應(yīng)用前景。
作品專業(yè)信息
設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 本作品的研究目的為對(duì)基于車路協(xié)同的交叉口主動(dòng)交通安全機(jī)制進(jìn)行系統(tǒng)的、以實(shí)用性為導(dǎo)向的研究，建立一個(gè)提供安全駕駛決策的信息服務(wù)原型系統(tǒng)。基本思路為： 1.分析信號(hào)控制交叉口駕駛行為特性，設(shè)計(jì)一套完備的主動(dòng)安全機(jī)制，減少甚至避免駕駛員犯錯(cuò)誤，控制事故產(chǎn)生的每一個(gè)階段，將交通態(tài)勢(shì)向安全的方向引導(dǎo) 2.建立主動(dòng)安全各級(jí)機(jī)制層的模型與算法和量化指標(biāo)，使上述機(jī)制適應(yīng)交通系統(tǒng)的時(shí)空變化屬性并具有高可靠性 3.根據(jù)上述機(jī)制、模型與算法設(shè)計(jì)實(shí)用系統(tǒng)，在實(shí)際道路上部署并測(cè)試該系統(tǒng)，使系統(tǒng)具有高可靠性和魯棒性 創(chuàng)新點(diǎn)： 1.運(yùn)用智能交通新技術(shù)，將車路協(xié)同技術(shù)引入信控交叉口主動(dòng)安全控制，并在通行判定、安全車距等駕駛決策參數(shù)算法中加入上述各層信息服務(wù)需求和車路協(xié)同環(huán)境特征因素 2.從邏輯層、物理層和用戶層構(gòu)建車路協(xié)同環(huán)境，以Webservice進(jìn)行穩(wěn)定的車路通信；以差分GPS采集精準(zhǔn)的車輛行駛信息；以完備深入的機(jī)制理論及算法提供準(zhǔn)確的駕駛決策 3.實(shí)現(xiàn)了對(duì)駕駛?cè)藛T分層分級(jí)的決策支持，建立面向安全的信息服務(wù)系統(tǒng)。 技術(shù)關(guān)鍵： 1.在現(xiàn)實(shí)環(huán)境中以WIFI進(jìn)行TCP/IP協(xié)議的車路通信 2.使用差分GPS進(jìn)行車輛行駛信息采集 3.考慮車路協(xié)同特征的算法設(shè)計(jì) 主要技術(shù)指標(biāo)： 1.通信帶寬 當(dāng)交叉口車輛數(shù)為500輛時(shí)通信帶寬不小于512K 2.響應(yīng)時(shí)間 常規(guī)誘導(dǎo)業(yè)務(wù)0.5s；緊急避讓0.01s 3.定位精度 車輛位置坐標(biāo)±0.1m；車輛速度20km/h時(shí)速度誤差為±0.2km/h
科學(xué)性、先進(jìn)性
- (1) 機(jī)制設(shè)計(jì)上體現(xiàn)了多角度、多手段解決交通安全問(wèn)題的思想，以人為重點(diǎn)服務(wù)對(duì)象，根據(jù)事件的時(shí)間展開(kāi)與邏輯關(guān)系，充分利用了先進(jìn)的交通信息管理與控制技術(shù)，考慮交通事件的邏輯發(fā)展與人的影響因素，相對(duì)于傳統(tǒng)交通安全機(jī)制、設(shè)施或系統(tǒng)，更為全面化、邏輯化、人性化地實(shí)現(xiàn)了城市信控交叉口的主動(dòng)安全系統(tǒng)，符合現(xiàn)代系統(tǒng)工程思想。 (2) 針對(duì)交通事件發(fā)展的時(shí)間過(guò)程與解決問(wèn)題的邏輯流程提供分層分優(yōu)先級(jí)的決策支持，并考慮到不同車輛性能、駕駛?cè)藛T特性，以帶有車路協(xié)同環(huán)境特征的模型算法為不同個(gè)體提供不同的決策方案，實(shí)現(xiàn)了個(gè)性化的信息誘導(dǎo)及決策支持。 (3) 本研究通過(guò)構(gòu)建并實(shí)地實(shí)現(xiàn)的Ini-Protect主動(dòng)安全信息服務(wù)系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)地向駕駛?cè)藛T提供駕駛決策支持等信息服務(wù)，運(yùn)用各種先進(jìn)的實(shí)時(shí)信息采處發(fā)技術(shù)為決策支持提供了時(shí)間保證，從事故發(fā)生前即開(kāi)始進(jìn)行安全決策保障，真正實(shí)現(xiàn)了從被動(dòng)安全到主動(dòng)安全的轉(zhuǎn)化。較之以往的機(jī)制系統(tǒng)，本主動(dòng)安全機(jī)制具有卓越的可實(shí)現(xiàn)性。
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 2010年同濟(jì)大學(xué)第九屆交通科技大賽一等獎(jiǎng)
作品所處階段
- 實(shí)驗(yàn)室階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 暫無(wú)
作品可展示的形式
- 視頻、圖片、實(shí)物、圖紙
使用說(shuō)明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說(shuō)明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)
- 該作品的技術(shù)特點(diǎn)是從邏輯層、物理層和用戶層構(gòu)建了信控交叉口車路協(xié)同環(huán)境和系統(tǒng)，以TCP/IP協(xié)議的Webservice進(jìn)行穩(wěn)定的車路通信；以RTC模式的差分GPS采集精準(zhǔn)的車輛行駛信息；全面采用面向?qū)ο缶幊谭椒?gòu)建處理迅速的后臺(tái)服務(wù)；以完備深入的機(jī)制理論及算法研究提供準(zhǔn)確的駕駛決策建議。并在真實(shí)交叉口環(huán)境中進(jìn)行測(cè)試，證實(shí)該系統(tǒng)的上述特性。 Ini-protect主動(dòng)安全信息服務(wù)系統(tǒng)適用于一般信號(hào)控制交叉口，為駕駛員提供交叉口通行駕駛誘導(dǎo)、車距監(jiān)測(cè)、輔助換道、避讓決策等信息服務(wù)，并能提供一般的GPS地圖功能。隨著通信技術(shù)、信息采集技術(shù)的不斷發(fā)展，本系統(tǒng)具有良好的市場(chǎng)應(yīng)用前景。
同類課題研究水平概述
- (1)國(guó)外研究 對(duì)于基于車路協(xié)同的主動(dòng)安全系統(tǒng)的研究從上世紀(jì)九十年代初期開(kāi)始，各國(guó)在研究和產(chǎn)業(yè)化過(guò)程中表現(xiàn)出不同的特點(diǎn)。 美國(guó)的研究著重于理論性，項(xiàng)目多以政府與研究機(jī)構(gòu)合作開(kāi)展，重視交通參與者的行為及影響因素分析。開(kāi)發(fā)的系統(tǒng)包括碰撞避險(xiǎn)系統(tǒng)、VII等。 日本對(duì)基于車路協(xié)同的主動(dòng)安全研究的貢獻(xiàn)主要在于技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化，項(xiàng)目多以政府部門與企業(yè)聯(lián)合的形式出現(xiàn)。開(kāi)發(fā)的系統(tǒng)包括先進(jìn)道路支援系統(tǒng)等。 Ching-Yao Chen等在2005年提出了交叉口決策支持系統(tǒng)的模型，并進(jìn)行了駕駛行為分析，整理研究了人的屬性在交通中的影響。并提出了不僅包含車路通信，還包含車車通信的通信理念，使得車路協(xié)同系統(tǒng)更加全面精確。 Daiheng Ni, Hossein Pishro-Nik等研究了基于VII的典型交叉口碰撞預(yù)警系統(tǒng)，并進(jìn)行了車載與路面單元通信的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明了在車路協(xié)同系統(tǒng)下，可有效地避免交叉口的碰撞，提高行車安全。 (2)國(guó)內(nèi)研究 我國(guó)對(duì)交通安全問(wèn)題的研究最早開(kāi)始于“七五”期間，從“八五”開(kāi)始，一批著名大學(xué)、科研院所進(jìn)行了大量的交通安全研究。如吉林大學(xué)在九五期間的承擔(dān)了機(jī)械工業(yè)部“圖象識(shí)別式自動(dòng)引導(dǎo)車輛系統(tǒng)開(kāi)發(fā)研究”等項(xiàng)目，在“十五”期間承擔(dān)了國(guó)家科技攻關(guān)項(xiàng)目“車載信息裝置開(kāi)發(fā)”，還建立了汽車性能實(shí)驗(yàn)室等科學(xué)研究平臺(tái)。 2009年12月在深圳舉行的中國(guó)智能交通年會(huì)特設(shè)了車路協(xié)同技術(shù)專場(chǎng)，科技部十二五智能交通科技規(guī)劃編寫(xiě)組組長(zhǎng)關(guān)積珍研究員在題為“十二五中國(guó)智能交通科技發(fā)展設(shè)想”的報(bào)告中將車路協(xié)同技術(shù)列為中國(guó)未來(lái)智能交通的五項(xiàng)發(fā)展方向之一。 楊曉光，鄒智軍，王平等展開(kāi)了國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“基于車路協(xié)調(diào)的下一代道路交叉口交通控制技術(shù)探索研究的研究，將主動(dòng)安全技術(shù)列為重點(diǎn)研究方向。 郭忠印、方守恩，裴玉龍，陳永勝、劉小明，蔡軍等專家進(jìn)行了“主動(dòng)道路安全設(shè)計(jì)”的一些研究，力圖在道路的設(shè)計(jì)階段，通過(guò)各種方法，將交通事故發(fā)生的可能性降到最小。這些研究主要側(cè)重于道路和交叉口具體線型、結(jié)構(gòu)、設(shè)施設(shè)計(jì)等方面，未涉及交通規(guī)劃階段及車路協(xié)同環(huán)境下主動(dòng)安全問(wèn)題。
