基于有限状态机的智能车辆交叉口行为预测与控制

提出一种智能车辆交叉口行为预测与控制方法. 建立交叉口车辆行为预测的有限状态机(FSM)模型,对交叉口其他车辆的行为进行预测. 构建应用于智能车辆的混合状态系统,引入有限状态机模型,结合智能车辆交叉口安全条件运行规则,实现智能车辆离散状态分析及车辆控制. 运用PreScan和Simulink/Stateflow实现交叉口联合仿真. 结果表明,该方法可以使智能车辆安全地通过有其他车辆通行的交叉路口.      

基于Attention机制的CNN-LSTM驾驶人意图识别方法研究

在自动驾驶系统中，系统需要准确识别驾驶人的意图，来帮助驾驶人在复杂的交通场景中安全驾驶。针对目前驾驶人意图识别准确率低，没有考虑优化特征对模型准确率影响的问题，运用深度学习知识，提出了一种基于时间序列模型的驾驶人意图识别方法。该方法基于Attention机制融合了卷积神经网络(convolutional neural networks, CNN)和长短时记忆网络(long short-term memory network,LSTM),引入车辆自身信息和环境信息作为时空输入来捕捉周围车辆的空间交互和时间演化。该方法可同时预测目标车辆驾驶人横向驾驶意图和纵向驾驶意图，并在实际道路数据集NGSIM(next generation simulation)上进行了训练和验证。实验结果表明，所提出的CNN-LSTM-Attention模型能够准确预测高速公路环境下驾驶人的驾驶意图，与LSTM模型和CNN-LSTM模型相比具有明显的优势，为自动驾驶系统的安全运行提供了有效保障。     

快速路上匝道瓶颈路段异质交通流演变规律

为了掌握快速路瓶颈路段异质交通流的演变规律,以缓解交通拥堵,本文以快速路上匝道瓶颈路段为研究对象,构建了考虑安全距离的改进NaSch上匝道模型,利用数值仿真,对不同场景交通流演化过程进行系统性研究。仿真结果显示:在不同条件下,异质交通流中自动驾驶车辆比例的增加对瓶颈路段交通运营状态影响结果各异。在自由流阶段,自动驾驶车辆比例的增加对快速路瓶颈路段运营通行能力的增加无显著影响,自动驾驶车辆比例取0.9时,瓶颈路段运营通行能力反而降低了2.48%;在交通拥堵状态下,当异质交通流中自动驾驶车辆比例达到0.7及以上时,才有助于交通拥堵的消散,且其临界值随交通拥堵状态程度的提高而增大;当交通密度达到100 veh/km以上时,自动驾驶车辆比例的增加无法实质性改善瓶颈路段交通拥堵状态。研究结果可为异质交通流环境下的快速路上匝道瓶颈路段的治堵策略提供理论依据。     

基于深度强化学习的智能车辆行为决策研究

自动驾驶车辆决策系统直接影响车辆综合行驶性能,是实现自动驾驶技术需要解决的关键难题之一。基于深度强化学习算法DDPG（deep deterministic policy gradient）,针对此问题提出了一种端到端驾驶行为决策模型。首先,结合驾驶员模型选取自车、道路、干扰车辆等共64维度状态空间信息作为输入数据集对决策模型进行训练,决策模型输出合理的驾驶行为以及控制量,为解决训练测试中的奖励和控制量突变问题,本文改进了DDPG决策模型对决策控制效果进行优化,并在TORCS（the open racing car simulator）平台进行仿真实验验证。结果表明本文提出的决策模型可以根据车辆和环境实时状态信息输出合理的驾驶行为以及控制量,与DDPG模型相比,改进的模型具有更好的控制精度,且车辆横向速度显著减小,车辆舒适性以及车辆稳定性明显改善。     

城市自动驾驶决策系统安全分析与策略设计

基于系统理论过程分析（system theory process analysis, STPA）, 提出了一种面向高等级自动驾驶决策系统的安全性开发方法。该方法应用在一个城市自动驾驶决策系统的原型开发阶段, 通过安全分析得到系统的70个不安全控制行为。针对其中3个功能状态, 分析得到10个不安全控制行为原因, 提出9个安全策略。应用其中一个典型安全策略进行系统改进, 通过仿真试验对其进行了验证。试验结果表明,基于所提出方法设计的安全策略有效可行, 提出的方法能够提高自动驾驶决策系统的安全性。     

基于安全裕度的网联自主汽车换道行为风险量化及动态平衡模型

伴随车联网技术的发展,道路交通流呈现智能网联自动驾驶汽车与传统人工驾驶车辆混合共存发展态势,研究网联新型混合车流换道驾驶行为的风险特性极其重要。基于安全裕度理论,建立了换道行为风险量化模型,采用故障树分析法,推导换道的时间和空间风险,进行时空融合的风险评定量化,以判断车辆是否处于安全变道状态,并动态平衡车辆换道行为可能存在的风险。运用SUMO软件对建立的量化模型进行仿真验证分析,1/TTC与瞬时风险系数均值分别下降约0.1与0.05,同时变化趋势趋于稳定。安全裕度风险量化模型使换道风险得到了有效控制的同时,交通流的稳定性得到了较大提高,可保障未来网联环境中自主驾驶车辆队列的稳态运行,从而提高交通容量和交通效率。     

信号交叉口网联自动驾驶车辆时空轨迹优化控制系统

为降低车辆在信号交叉口范围内的燃油消耗量,提出了网联自动驾驶车辆时空轨迹优化控制系统。系统基于离散时空模型,设计了时空节点-弧模型以重构车辆时空轨迹;并以车辆发动机做功值,作为时空弧成本,以前方车辆时空轨迹和车辆运动学特征为约束,利用A*最短路算法求解具有最低燃油消耗的网联自动驾驶车辆时空轨迹;同时改进了Pitt微观车辆跟驰模型,以预测普通车辆的时空轨迹。预测结果作为约束条件,应用于网联自动驾驶车辆时空轨迹优化过程中,使系统适用于网联自动驾驶车辆与普通车辆混行条件下,仿真结果表明:系统能够降低高达13.94%的网联自动驾驶车辆燃油消耗;同时有效降低整体交通燃油消耗总量;能够在40%的网联自动驾驶车辆占有率条件下,实现良好的控制效果。计算时间仅为10~(-3)s水平。系统能够有效实现预期控制目标;并为近期网联自动驾驶车辆占有率较低环境下的车辆控制提供了一定的理论基础,实用性较强。     

面向自动驾驶的公交车辆进出港湾式停靠站安全轨迹模型

为研究公交车辆安全平稳进出港湾式停靠站的轨迹,提出适用于自动驾驶场景的进出站安全轨迹规划方法.基于阿克曼转向原理,构建车身4个顶点运动轨迹方程,针对站内无车和有车两种工况,建立避障约束、运动学约束及起终点位姿约束,选择五次多项式曲线作为公交车辆进出港湾式停靠站安全轨迹模型,采用线性规划和遗传算法标定模型参数,采用数值模拟得到车辆安全进出站轨迹,并利用实车道路实验验证模型的可行性.研究结果表明：五次多项式曲线适用于公交车辆进出港湾式停靠站安全轨迹,规划轨迹与实际运行轨迹平均绝对百分比误差(MAPE)不超过10%,提出的轨迹规划方法可为自动驾驶公交车辆安全可靠运行提供一定的理论依据.     

基于粗糙集理论的主机安全评估方法

针对大多数安全评估系统不能评估漏洞的组合对网络安全危害的缺陷 ,提出采用粗糙集理论进行主机安全评估的方法 .该方法利用历史评估记录 ,把漏洞作为安全要素 ,在基于粗糙集理论的属性约简能力上 ,建立了安全评估模型以及具有安全要素、服务和主机 3个层次的安全风险度量模型 ,再结合安全要素和服务重要性因子进行加权 ,计算主机的安全风险 ,进而评估、分析系统的安全态势 .与其他方法相比 ,该方法能够自动建立基于规则的安全评估模型 ,评估单个安全要素和安全要素的组合对系统安全的威胁 ,且能够监控因系统配置改变引起的系统安全状态的变化 .通过仿真实验建立了系统安全态势曲线 ,从 7天的实验记录中还发现了 9条有用的评估规则 ,这表明采用该方法的评估结果更加准确、直观     

自动驾驶环境下的路网混合流量日变模型

为研究自动驾驶车辆投放对路网流量演化的影响,建立了包含传统车辆和自动驾驶车辆的混合流量日变模型。分析两类流量不同的演化目标,采用前景理论描述传统车辆出行者的出行行为,以路径前景值最大为目标建立传统车辆流量日变模型,以路径的边际阻抗最小为目标建立自动驾驶流量日变模型,最后通过算例模拟路网混合流量的逐日演化过程。结果表明:传统车辆与自动驾驶车辆流量达到稳定的时间及演化的趋势显著不同,两者相互影响并构成混合流量演化;自动驾驶车辆比例越高,系统总时间就越少,不同比例下路径流量演化为不同的稳定状态;流量转移阈值影响混合流量的稳定条件,且其稳定状态不同于无阈值情况;自动驾驶车辆会影响短期事件发生前后的流量分布。     

安全仪式感对人的安全心理和行为的影响研究

为研究安全仪式感对人的安全心理和行为的影响,增强安全仪式感在安全建设中的作用,从仪式感出发,解析安全仪式感的内涵;深入分析安全仪式感对个人和对组织的价值、产生条件以及作用机理;构建“安全仪式感作用下的人的安全心理和行为”模型,指出安全仪式感的建设需要一个平衡状态,并用“跷跷板”模型对其进行解释。结果表明：安全仪式感可通过安全心理的三个维度和安全行为的四个维度加强人的安全心理,提升人的安全行为,为企业实现安全目标打下坚实基础。     

高校实验室安全管理工作现状与对策研究

该文结合工作实践,介绍了目前高校实验室安全管理工作中存在的问题,并据此提出了改进实验室安全工作的几点措施。     

做好高等院校实验室安全工作保障教学科研工作正常运行

针对高等院校实验室安全工作与整个高校教学、科研工作正常运行的密切关系,阐述了为做好高等院校实验室安全工作,就必须做好安全教育和安全培训、建立健全全校性的安全管理制度和安全工作机制、强化安全管理,和三者缺一不可的重要性,并结合实际工作经验提出了消除安全隐患做好安全工作的有效措施。     

工业控制安全研究综述

工业控制的安全性是系统全生命周期内始终需要关注的重要指标。文章首先给出与安全性密切相关的重要概念的定义,并阐述了其中容易混淆的若干关键概念的区别;其次对工业控制安全中的主要科学问题,包括安全性设计和安全性评估的主要研究内容与发展现状进行了叙述;最后进行总结,并对工业控制安全未来的发展方向进行了展望。     

论安全与矿山安全科学

本文论述了“安全”的科学性及发展阶段，第一次提出了“矿山安全科学”的概念及其体系，阐述了当前急需研究的五项任务．     

安全评价中的人因问题：安全文化的评价

本文分析了企业安全性评价的现状与问题；介绍了安全文化的特性与功能；论述了必须以安全文化为灵魂构造现代安全管理模式；提出系统中人员安全性评价和安全综合管理评价应转向安全文化评价．并讨论了评价指标体系．     

煤矿安全事故多发的原因及对策

从客观和主观两方面深入剖析了造成煤矿事故频繁发生的原因,在此基础上提出了加强煤矿安全生产的对策与建议,包括牢固树立“安全第一,以人为本”的思想,采取措施切实加强安全管理和建立矿井安全动态评估机制等。     

“1＋X”安全工作法在铁路车站安全管理中的实践

“1＋X”安全工作法是上海铁路局徐州北站在铁路局直接管理站段体制改革后实行安全管理创新的一项成果。介绍了“1＋X”安全工作法的基本内容。     

关于建立安全生产保障体系的若干思考

通过培养安全意识创造安全生产的必要条件,通过依法管理生产安全增强安全管理的强制性,理解和完善安全生产保障体系。     

浅议煤矿安全生产管理方法

阐述了安全系统工程及行为科学在煤矿安全管理中的应用,介绍了安全目标管理与工序安全管理的概念,探讨了职工安全培训的重要性.