[汽車之家 新鮮技術(shù)解讀] 2021年10月23日，首屆廣汽本田安全中國(guó)行?第二屆道路安全創(chuàng)新大賽在廣州展開。行業(yè)專家、媒體以及12個(gè)高校代表隊(duì)參加了這次大賽，以多維度視角來討論移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代道路交通安全問題的解決之道。
吉林大學(xué)-萬丈高樓平地起團(tuán)隊(duì)、吉林大學(xué)-燈桿小隊(duì)（左&中）、哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）-模數(shù)師隊(duì)（右），共3支參賽隊(duì)伍榮獲一等獎(jiǎng)。下面我們就一起來了解下本次參賽的12個(gè)隊(duì)伍帶來的作品，看看他們的設(shè)計(jì)是如何提升道路交通安全的。
來自哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）的模數(shù)師團(tuán)隊(duì)部設(shè)計(jì)了“射頻路標(biāo)及智能電動(dòng)車鎖”。通過在共享電動(dòng)自行車鎖內(nèi)安裝低成本射頻接收器，在路口信號(hào)燈柱內(nèi)安裝射頻發(fā)射器，實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)車是否超速或是否違反交通燈號(hào)進(jìn)行檢測(cè)。檢測(cè)到的數(shù)據(jù)會(huì)通過無線網(wǎng)絡(luò)上傳至服務(wù)器，可為交警部門和共享車輛平臺(tái)提供違章處罰依據(jù)。該方案已經(jīng)進(jìn)入到實(shí)際測(cè)試階段，低成本的特點(diǎn)有利于其得到快速推廣。
哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）的汽智卓越隊(duì)設(shè)計(jì)了特定道路使用的自動(dòng)駕駛車輛。這些車輛包括利用攝像頭進(jìn)行環(huán)境識(shí)別的景區(qū)自動(dòng)駕駛車輛以及利用電磁引導(dǎo)路徑規(guī)劃的廠區(qū)自動(dòng)駕駛車輛。該項(xiàng)目的理念已經(jīng)在小型模型車上得到初步驗(yàn)證。不過技術(shù)要應(yīng)用在實(shí)際道路上還需進(jìn)一步在技術(shù)上進(jìn)行打磨和完善。
由于公交車車身較高，所以行人從靜止公交車車頭橫穿時(shí)就會(huì)創(chuàng)造出一個(gè)鬼探頭的情況。湖南大學(xué)的蘇隊(duì)設(shè)計(jì)的是一個(gè)安裝在公交車上的鬼探頭預(yù)警裝置。這個(gè)裝置在公交車頭安裝被動(dòng)紅外線傳感器來檢測(cè)前方的行人。如果有行人從車前經(jīng)過，公交車會(huì)閃爍前大燈或者鳴笛來對(duì)行人進(jìn)行警示，通過閃爍尾燈來警示后方來車，同時(shí)會(huì)通過無線電廣播通知附近行駛車輛，進(jìn)行聯(lián)動(dòng)報(bào)警提醒。該方案目前處于概念階段，但簡(jiǎn)單實(shí)用的系統(tǒng)設(shè)計(jì)和低廉的成本將有利于其推廣。
湖南大學(xué)咸魚隊(duì)的理念是在十字路口布置攝像頭系統(tǒng)來捕捉路口實(shí)時(shí)交通情況，通過5G低時(shí)延網(wǎng)絡(luò)傳送到云端服務(wù)器進(jìn)行圖像識(shí)別、目標(biāo)定位、軌跡估計(jì)以及速度檢測(cè)等。決策結(jié)果會(huì)回傳到車輛提醒駕駛員避讓兩輪車和行人。目前該項(xiàng)目處于概念階段，不過整體思路與目前業(yè)內(nèi)主流的V2X理念相一致。
吉林大學(xué)萬丈高樓平地起團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了一套共享汽車超載檢測(cè)系統(tǒng)。該系統(tǒng)的思路是通過攝像頭獲取車內(nèi)影像，利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法來識(shí)別車內(nèi)人員數(shù)量，在在超員情況下進(jìn)行智能預(yù)警、提示，防止車輛啟動(dòng)。超載違規(guī)記錄會(huì)共享到服務(wù)器，通過手機(jī)APP提醒用戶，同時(shí)共享汽車公司根據(jù)違規(guī)數(shù)據(jù)對(duì)用戶積分進(jìn)行扣除或罰款等操作，以促進(jìn)駕駛?cè)艘?guī)范用車，保障出行安全。該系統(tǒng)利用了英偉達(dá)主流的Jetson Nano硬件平臺(tái)，搭配最新的YOLO V5算法，項(xiàng)目已進(jìn)入測(cè)試階段。
吉林大學(xué)燈桿小隊(duì)設(shè)計(jì)了一個(gè)智慧燈桿，燈桿上帶有攝像頭、顯示屏、控制器以及微處理器。通過攝像頭獲取無信號(hào)燈交叉口行人與車輛的影像，計(jì)算行人和車輛碰撞的概率，概率超過閾值會(huì)在智慧燈桿顯示屏幕上顯示警示信號(hào)，提醒駕駛員減速或者注意。該項(xiàng)目推導(dǎo)出了一個(gè)避免車輛與過街行人發(fā)生碰撞的安全車速模型。目前該項(xiàng)目已完成理論驗(yàn)證。
天津大學(xué)巧奪天工隊(duì)利用超聲波傳感器和紅外線傳感器進(jìn)行融合，縮小測(cè)距盲區(qū)，輔助駕駛員識(shí)別視野盲區(qū)的情況。該項(xiàng)目的理念是在車頭和車側(cè)均設(shè)置上述傳感器來進(jìn)行盲區(qū)監(jiān)測(cè)。算法上采用了貝葉斯估計(jì)算法來獲得精確結(jié)果，利用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來實(shí)現(xiàn)溫度補(bǔ)償。該項(xiàng)目處于概念階段，在對(duì)環(huán)境依賴性上相比360度全景影像系統(tǒng)更好，成本比激光雷達(dá)更低。
天津大學(xué)必勝隊(duì)設(shè)計(jì)了一個(gè)車速調(diào)節(jié)系統(tǒng)，將車速穩(wěn)定在交通路段規(guī)定范圍以內(nèi)并調(diào)節(jié)至導(dǎo)航系統(tǒng)運(yùn)算出的最佳速度附近。該系統(tǒng)包括速度調(diào)節(jié)器、改進(jìn)的導(dǎo)航系統(tǒng)以及激光雷達(dá)。該系統(tǒng)目前處于概念階段。實(shí)際上同樣的功能已經(jīng)在一些目前主流的L2級(jí)別駕駛輔助系統(tǒng)上出現(xiàn)了。
同濟(jì)大學(xué)逮蝦虎隊(duì)設(shè)計(jì)了一款超聲波探測(cè)的自動(dòng)避障車輛。該車輛利用超聲波檢測(cè)前方障礙物然后進(jìn)行避讓。該項(xiàng)目在小型電磁尋跡模型車上進(jìn)行了測(cè)試，小車能夠避開障礙物，然后自動(dòng)尋找新的路徑。該項(xiàng)目后續(xù)還會(huì)引入攝像頭來區(qū)分障礙物類型，判斷障礙物位置，然后再與超聲波傳感器的數(shù)據(jù)進(jìn)行融合。該設(shè)計(jì)要實(shí)現(xiàn)真實(shí)車輛的自動(dòng)避障操作可能有些難度，但用來實(shí)現(xiàn)盲區(qū)預(yù)警可能會(huì)比較現(xiàn)實(shí)。
同濟(jì)大學(xué)DIAN Driverless線控制動(dòng)小組設(shè)計(jì)了一套帶有冗余機(jī)制的緊急制動(dòng)系統(tǒng)。這套系統(tǒng)在最小化原電動(dòng)車改動(dòng)的情況下，為車輛增加了一套氣動(dòng)制動(dòng)裝置。該系統(tǒng)制動(dòng)裝置在車輛發(fā)生事故觸發(fā)高壓自動(dòng)斷電保護(hù)時(shí)，能夠控制氣動(dòng)系統(tǒng)代替駕駛員踩下制動(dòng)踏板完成緊急制動(dòng)。該項(xiàng)目已經(jīng)完成基礎(chǔ)軟硬件設(shè)計(jì)并已經(jīng)安裝到FSEC賽車上進(jìn)行測(cè)試。整套系統(tǒng)無論在機(jī)械部件設(shè)計(jì)、電子電路設(shè)計(jì)以及控制軟件設(shè)計(jì)上都是可圈可點(diǎn)的，充分展現(xiàn)出同濟(jì)大學(xué)在汽車學(xué)術(shù)領(lǐng)域的造詣。
武漢理工大學(xué)的明天爭(zhēng)取不熬夜隊(duì)設(shè)計(jì)了一個(gè)基于駕駛行為習(xí)慣及車況數(shù)據(jù)采集的一體化駕駛安全監(jiān)控平臺(tái)。對(duì)收集到的車輛運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)以及駕駛?cè)藛T駕駛行為進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析，可以避免因車輛存在故障隱患、駕駛員有不良駕駛習(xí)慣等而引起的交通事故，同時(shí)也可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)報(bào)警、實(shí)時(shí)救援等功能，減輕交通事故造成的傷害。實(shí)際上，相同概念的產(chǎn)品目前在手機(jī)導(dǎo)航上已經(jīng)有出現(xiàn)。當(dāng)你使用手機(jī)導(dǎo)航完成一次導(dǎo)航后，軟件會(huì)給你一個(gè)評(píng)分，這實(shí)際上就是大數(shù)據(jù)分析的結(jié)果。
武漢理工大學(xué)的武理WUT團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了一個(gè)基于路側(cè)單元視覺輔助的安全預(yù)警和智能制動(dòng)系統(tǒng)。這套系統(tǒng)主要是為自動(dòng)駕駛車輛的遠(yuǎn)程安全員而設(shè)計(jì)的。其背景是，未來自動(dòng)駕駛車輛數(shù)量增加，為每一輛自動(dòng)駕駛車輛配一個(gè)安全員成本太高。一人管多車的遠(yuǎn)程安全員就應(yīng)運(yùn)而生。遠(yuǎn)程安全員通過VR設(shè)備來“幫助”需要緊急接管的自動(dòng)駕駛車輛。該設(shè)計(jì)通過在路旁增加攝像頭來獲取路口的交通情況，當(dāng)自動(dòng)駕駛車輛四周存在較大視野盲區(qū)時(shí)，路側(cè)單元的攝像頭利用“上帝視覺”獲取的數(shù)據(jù)能夠?qū)崿F(xiàn)盲區(qū)填補(bǔ)功能，這樣遠(yuǎn)程駕駛員通過VR設(shè)備就能夠?qū)崿F(xiàn)看穿障礙物的視覺效果，從而有利于作出正確的控制決策。當(dāng)然，該系統(tǒng)也能用于非自動(dòng)駕駛車輛，同樣能起到盲區(qū)預(yù)警的效果。該設(shè)計(jì)目前處于概念階段，但想法還是非常有創(chuàng)新性的。
廣汽本田一直致力于道路安全建設(shè)，承擔(dān)企業(yè)的社會(huì)責(zé)任。2007年開展“安全中國(guó)行”活動(dòng)、2019年建立廣汽本田 ?道路安全高校聯(lián)盟、2020年和今年的道路安全創(chuàng)新大賽都體現(xiàn)了廣汽本田對(duì)推廣道路安全理念的堅(jiān)持。本屆道路安全創(chuàng)新大賽的不少作品有著非常好的創(chuàng)新性和實(shí)用性。這些作品中除了擁有優(yōu)秀的機(jī)械、電子、程序設(shè)計(jì)方案外，還深度融合了5G網(wǎng)絡(luò)、人工智能、圖像識(shí)別、VR等前沿技術(shù)，充分展現(xiàn)了我國(guó)新一代大學(xué)生在科研上的眼界、創(chuàng)新與能力。產(chǎn)學(xué)研合作的深化將為未來中國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)注入了新的活力。（圖/文/汽車之家 常慶林）