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守护自动驾驶安全,北航华为梦幻联动!

来源:北京航空航天大学2023年04月20日

提到自动驾驶

你会想到什么呢?

路上所有的车辆都

没有司机只有乘客

你想去哪里,汽车可以带你到目的地

旅途中的汽车成为生活的全新空间

人们可以利用这段时间

安心地休息、阅读一本好书、

或者观看一集喜欢的节目



说到自动驾驶技术

我们首先想到的是便利

其实安全性是它的核心命题

然而,目前自动驾驶技术

还未能支持完全自动化

偶发性的事故限制了人们对其的信任度

比如缺乏有效的手段分析判断

自动驾驶车辆所处的状态是否安全

在一些如鬼探头、

感知区域被遮挡等极端情景下

自动驾驶对突发事件的应对能力还有所欠缺

这些都限制了自动驾驶技术发展



为了让自动驾驶

更加安全可靠

在将来更好地服务于人

北京航空航天大学

交通科学与工程学院院长杨世春教授团队

与华为技术有限公司展开了深入科研合作

共同提出了

可以在未来落地应用的重点发明专利

一起来看——



一、《一种自动驾驶车辆驾驶安全度量化系统》

该发明提出了一种全新的自动驾驶安全度实时评价系统,系统通过模拟一位乘坐在自动驾驶车辆中的乘客,利用人类驾驶员乘车时对车辆自主操作信任度的变化规律,实现了对自动驾驶车辆行驶过程中对自身及环境状态动态安全度的量化工作。此发明分别对正面与负面影响车辆安全度的因素进行拆分建模,构建出了一个闭环的整车安全量化框架。



自动驾驶车辆安全度量化系统包含驾驶区域环境风险量化模块、周围交通参与者冲突干扰量化模块、自车行为风险量化模块、车辆驾驶安全度量化模块、显示模块,其中环境风险量化、冲突干扰量化、自车风险量化模块的输出决定了最终的综合安全度值,并且通过类似状态条的形式进行显示输出。

该发明专利将会对未来自动驾驶车辆系统及人类驾驶员提供量化的安全警示,同时也可以约束自动驾驶车辆使其始终维持一种相对安全且稳定的行驶状态。发明解决了目前自动驾驶安全评估体系模糊、评估效果不足的痛点。



二、《一种基于不确定性的车辆盲区潜在风险量化方法》

该发明创新性提出使用基于不确定性的车辆盲区潜在风险量化方法进行车辆盲区危险量化评估,并根据量化评估结果进行安全预警。旨在解决人类驾驶员驾驶车辆,或自动驾驶系统控制车辆时,周围因出现遮挡物而产生的不可观测盲区中的危险问题。



该发明可以适用于鬼探头场景、不可视区域场景下车辆盲区风险值的评估,在评估建模过程中量化在不可视区域中出现危险的概率,并称作信息不确定性。基于信息不确定性,通过过往交通流信息获得历史信息不确定性带来的危险概率,推测盲区车辆出现概率。同时基于周围车辆的异常加、减速度来预测遮挡区域可能出现的潜在风险,最终量化生成车辆盲区不确定因素潜在风险值(USS,Uncertainty Shadow Safety)。USS的值可以用于推测车辆的潜在风险状态,是一种可以用于高效解决非车联网情境下单车安全隐患的方法。从盲区危险提前预警角度,解决了因城市内交通环境复杂引发的观测不足引发的危险问题。


致力智能交通前沿技术创新

助力自动驾驶安全性能提升

认识一下发明专利中的

这支北航团队!


北航智控新能源创新团队

杨世春教授创立的北航智控新能源创新团队长期开展自动驾驶汽车多维感知与智能决策控制、电动汽车端-云融合动力电池管理以及面向车辆电子控制的自主软件开发工具链等方面的研究工作,团队近五年承担国家重点研发计划、国家自然科学基金、国防科技创新特区项目等30余项,在Matter等期刊发表论文150余篇,出版著作4部,授权国家发明专利91项,获得国家和省部级科技奖励7项,获得国家科技进步二等奖1项、中国汽车工程学会技术发明特等奖1项、教育部科技进步一等奖1项、中国汽车工业技术发明一等奖1项。




杨世春教授团队在自动驾驶系统智能与安全方面与华为、百度等行业顶尖企业开展了紧密合作,在智能学习算法、预期功能安全评估与设计方法等前沿方向为企业提供支持。

团队同华为技术有限公司合作研究L3+级自动驾驶安全评估与安全响应算法,创新性提出了“安全副驾”防护理念。“安全副驾”包括安全评估系统和安全响应系统,基于创新安全量化评估方法设计的独立监督系统实时对自动驾驶的智能决策进行安全监测,在车辆遇到风险时进行必要干预从而保证车辆的行驶安全。合作团队通过“安全副驾”决策安全系统大幅提升了高级别自动驾驶运行全过程的行驶安全性,为自动驾驶安全保驾护航。



 北京航空航天大学交通科学与工程学院立足空地融合的综合交通系统效能提升和安全保障问题,坚持空地协同、车路协同和空地信一体化的发展特色,形成了智能车路协同与安全控制、空地信一体化机场场面交通控制、综合交通系统需求管理、航空器适航技术、车辆智能化与系统优化、机场道面结构与安全状态监测等研究方向。


抓住机遇,突破攻关

为人类社会带来更加

便捷、安全、高效的交通出行

未来,北航人持续探索、不断前行!

【责任编辑:曹竞】