让自动驾驶汽车更安全:北卡罗来纳州立大学研究人员开发解决方案

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如果自动驾驶汽车想要得到广泛采用,我们需要知道它们能够应对复杂的交通状况,例如当高速公路上的车道消失时融入繁忙的交通中。为此,北卡罗来纳州立大学的研究人员开发了一种技术,允许自动驾驶汽车软件更快地进行相关计算,从而改善模拟自动驾驶汽车系统的交通和安全性。

“目前,旨在帮助自动驾驶车辆导航变道的程序依赖于使问题在计算上足够简单以快速解决,以便车辆可以实时运行,”说 阿里·哈吉巴巴耶是该工作论文的通讯作者,也是北卡罗来纳州立大学土木、建筑和环境工程系的助理教授。 “然而,过度简化问题实际上会产生一系列新的问题,因为现实世界的场景很少是简单的。

“我们的方法使我们能够接受现实世界问题的复杂性。我们没有专注于简化问题,而是开发了一种协作分布式算法。这种方法本质上是将一个复杂的问题分解为较小的子问题,并将这些子问题发送到不同的处理器单独解决。这个过程称为并行化,可以显着提高效率。”

目前,研究人员仅在模拟中测试了他们的方法,其中子问题在同一计算系统的不同核心之间共享。然而,如果自动驾驶汽车在道路上使用这种方法,车辆将相互联网并共享计算子问题。

在概念验证测试中,研究人员着眼于两件事:他们的技术是否允许自动驾驶汽车软件实时解决合并问题;以及与现有的自动驾驶汽车导航模型相比,新的“合作”方法如何影响交通和安全。

在计算时间方面,研究人员发现他们的方法允许自动驾驶车辆在中等和繁忙的交通中实时导航复杂的高速公路车道合并场景,而当交通量特别高时,其性能会不稳定。

但在改善交通和安全方面,新技术表现得非常好。在某些情况下,特别是当流量较低时,这两种方法的性能大致相同。但在大多数情况下,新方法的性能明显优于以前的模型。更重要的是,新技术使车辆必须停下来或出现“接近碰撞情况”的事故为零。另一个模型的结果包括多种场景,其中实际上有数千次停机和接近崩溃的情况。

“对于概念验证测试,我们对这项技术的表现非常满意,”Hajbabaie 说。 “还有改进的空间,但我们已经有了一个良好的开端。

“好消息是,我们现在正在开发这些工具并解决这些问题,以便我们能够在更广泛采用的自主系统中确保安全。”

该论文“联网自动车辆的分布式协作轨迹和变道优化:具有车道下降的高速公路路段,”出现在日记中 交通研究 C 部分。该论文的第一作者是北卡罗来纳州立大学刚毕业的博士生 Mehrdad Tajalli。该论文由北卡罗来纳州立大学博士生 Ramin Niroumand 共同撰写。

(C) 北卡罗来纳州立大学

原文来源: WRAL 技术线