面向无人驾驶车辆行为决策的知识库管理系统研究
发布时间：2021-06-21 21:15
无人驾驶车辆作为一种能进行多种交叉学科试验的综合智能体,在智慧交通和复杂高危特殊环境中具有重大研究意义和战略应用价值,引起了众多科研、军事、工业等方面的广泛关注。无人驾驶车辆的行为决策能力对车辆行驶的安全性与灵活性有重要的影响,如何将行为决策的智能化水平进一步提升是无人驾驶研究人员侧重关注的难点。在复杂的智慧交通和不确定的高危环境中,如何让行为决策系统适时地给无人驾驶车辆提供安全、可靠的结果也是研究重点。现有很多行为决策更注重简单、确定交通环境的研究,无法满足以上需求。因此,本文针对如何有效的从无人驾驶车辆的行为决策中进行知识获取和知识表示,如何合理的处理所感知的车辆信息从而对其进行存储、管理和使用并构建知识库,如何准确的在复杂场景下完成无人驾驶车辆行为决策问题的求解和推理等,都是知识库亟需解决的关键问题。为解决上述无人驾驶车辆行为决策的知识获取与表示、知识建模与融合、知识推理和存储等关键问题,本文采用了知识库管理系统的理念,开展了基于多级知识超图的行为决策知识表示、知识一致性检验、问题求解、建模方法、多知识融合推理,以及面向无人驾驶车辆行为决策知识库管理系统构建方法等方面的研究,实现...
【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：140 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１．?２?Ｊｕｎｉｏｒ的并联式行为决策系统??
?第１章绪论???联结构的特点是将任务细分再进行层级推理，对某一工况问题的具体处理特别??合用。??＿ｉ下—任务点最短全车及路口优先全车重新规划??＾距离规划—级判定?Ｈ生牛里新關??根据转向灯信息＿＿＾运动规划器生成＿．??的路口重新规划＂￣￣ｙ?目标点?￣??图１．１?Ｔａｂｓ的串联式行为决策系统??Ｆｉｇ．?１．１?Ｔｈｅ?ｔａｎｄｅｍ?ｂｅｈａｖｉｏｒ?ｄｅｃｉｓｉｏｎ?ｓｙｓｔｅｍ?ｏｆ?Ｔａｌｏｓ??⑵并联结构??斯坦福大学研制的无人驾驶车辆Ｊｕｎｉｏｒ＾应用了如图］．２所示的并联式的行??为决策系统。该系统将整个行为决策划分为互相独立的１３个子状态：初始化、??前向行驶、越过实线行驶、自主泊车等。即使划分了最多的子状态系统，但依??然对真实场景没有很高的辨识准确率。??Ｉ??初始化??，一＂?．．．．．．．．．：：：前向行驶?Ａ?￣￣－Ｔ—?ｆ??Ｕ形弯前停止?ｕ——?停止标志前等待??＼?＇?ｉ?越过实线行驶?—７?１??］ｖｍｉｍｉｉ?｜（??／／??１?Ｖ?１?路口通过ｋ??＾??＼?＾?自主泊车??图１．?２?Ｊｕｎｉｏｒ的并联式行为决策系统??Ｆｉｇ．?１．２?Ｔｈｅ?ｐａｒａｌｌｅｌ?ｂｅｈａｖｉｏｒ?ｄｅｃｉｓｉｏｎ?ｓｙｓｔｅｍ?ｏｆ?Ｊｕｎｉｏｒ??这种只采用子状态更细的划分的并联式结构无法使得场景的遍历深度加??深，且会把场景的识别正确性拉低。??梅赛德斯奔驰公司研制的无人驾驶车辆Ｂｅｒｔｈａ＾的行为决策系统是设置??了放弃管理功能的并联式结构，如图１．３所示。该系统设有独立且能够并行运??行的四个子状态，并且在放
?第１章绪论???１系统使能Ｉ?＾??１?Ｉ?１?１放弃管理??Ｌ?自动雜！??—?ｆ个丨驾驶操纵??Ｉ?＿?—Ｉ?－／?Ｕ袢信号??标分析?＾放弃管理ｐ?Ｉ人工干预??＾?——ｙ?＼?￣?ｙ??图１．?３放弃管理功能的并联式行为决策系统??Ｆｉｇ．?１．３?Ａ?ｐａｒａｌｌｅｌ?ｂｅｈａｖｉｏｒ?ｄｅｃｉｓｉｏｎ?ｓｙｓｔｅｍ?ｔｈａｔ?ｇｉｖｅｓ?ｕｐ?ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ?ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ??国防科学技术大学的孙振平团队研制的无人驾驶车辆红旗ＣＡ７４６０［６）应用??了并联式的行为决策系统，如图１．４所示。该系统是特別设计为高速公路工况??下的挑战。??＿Ｌ＿Ｊ自由跟踪－Ｖ行车道上＾Ｔ＾Ｔ＿??ｇＡ?行车道车辆追踪一＊１离开??＿＿＿＿??超车道进…行车道追??入行车道?Ｔ?踪超车道??超车ｉｔ卫｜］?＾自由跟踪??车辆追踪１４?＞?超车道??图１．?４红旗ＣＡ７４６０的并联式行为决策系统??Ｆｉｇ．?１．４?Ｔｈｅ?ｐａｒａｌｌｅｌ?ｂｅｈａｖｉｏｒ?ｄｅｃｉｓｉｏｎ?ｓｙｓｔｅｍ?ｏｆ?ＨｏｎｇＱｉ?ＣＡ７４６０??无人驾驶车辆ＡｒｎｉｉｅＷＡＹ＾Ｍ是有卡尔斯鲁厄工业大学团队研制，并行式??的层次状态机的行为决策系统结构在该系统中充分的应用。布伦瑞克工业大学??研制的无人驾驶车辆Ｃａｒｏｌｉｎｅ％采用了具有投票机制的移动导航分布式行为决??策体系结构。??并联式结构可以迅速、敏捷的对各个模块的输入进行处理。并联式结构的??场景遍历广度比较深，其模块化的表示方法方便对其进行扩展。当然，也存在??缺少吋序性，场景遍历深度不够深等缺点。使得其无法对环
【参考文献】：
期刊论文
[1]结构化知识库构建技术研究[J]. 陈文瑞,姜开,杨春雷. 航天工业管理. 2019(04)
[2]无人驾驶车辆行为决策系统研究[J]. 熊璐,康宇宸,张培志,朱辰宇,余卓平. 汽车技术. 2018(08)
[3]无人驾驶汽车决策系统的规则正确性验证[J]. 刘斌斌,刘万伟,毛晓光,董威. 计算机科学. 2017(04)
[4]基于层次知识模型的知识库可视化研究[J]. 蒋庆,汪六三,鲁翠萍,张正勇,王儒敬. 江西师范大学学报(自然科学版). 2017(02)
[5]基于决策树C4.5算法的个人驾驶行为分析[J]. 刘凯利,李晋宏. 软件. 2016(06)
[6]基于有限状态机的智能车辆交叉口行为预测与控制[J]. 熊光明,李勇,王诗源. 北京理工大学学报. 2015(01)
[7]论知识表示[J]. 马创新. 现代情报. 2014(03)
[8]国内外机构知识库研究现状、发展趋势与主要学术观点[J]. 边际. 科技信息. 2011(09)
[9]知识表示方法比较[J]. 刘建炜,燕路峰. 计算机系统应用. 2011(03)
[10]知识库系统原理探讨[J]. 刘冰,申丽红,李涛. 软件导刊. 2009(09)
博士论文
[1]城区不确定环境下无人驾驶车辆行为决策方法研究[D]. 耿新力.中国科学技术大学 2017
[2]基于人类驾驶行为的无人驾驶车辆行为决策与运动规划方法研究[D]. 杜明博.中国科学技术大学 2016
[3]城市环境下无人驾驶车辆决策系统研究[D]. 陈佳佳.中国科学技术大学 2014
[4]城市环境下无人驾驶车辆运动控制方法的研究[D]. 赵盼.中国科学技术大学 2012
[5]基于本体的知识管理系统关键技术研究[D]. 吴江.西北大学 2007
[6]自主驾驶汽车智能控制系统[D]. 孙振平.国防科学技术大学 2004
[7]基于Ontology知识库系统建模与应用研究[D]. 王晓东.华东师范大学 2003
硕士论文
[1]物联网能力知识模型与知识图谱推理的研究与实现[D]. 罗声悦.北京邮电大学 2019
[2]基于知识图谱的领域知识库管理系统的设计与实现[D]. 化立志.北京邮电大学 2018
[3]基于一阶逻辑的知识表示与自动提取[D]. 王勇.电子科技大学 2015
[4]仿优秀驾驶员行为的无人驾驶车辆转向控制研究[D]. 凌锐.南京航空航天大学 2012
[5]智能决策推理技术的研究与应用[D]. 张英.中国科学技术大学 2009
[6]企业知识管理系统中知识共享的激励与约束机制研究[D]. 张召刚.合肥工业大学 2006
[7]基于本体的知识表示研究[D]. 陈宏.长沙理工大学 2006
[8]基于实例与基于规则混合推理的车辆诊断专家系统原型设计[D]. 王悦.合肥工业大学 2002
本文编号：3241414
【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：140 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１．?２?Ｊｕｎｉｏｒ的并联式行为决策系统??
?第１章绪论???联结构的特点是将任务细分再进行层级推理，对某一工况问题的具体处理特别??合用。??＿ｉ下—任务点最短全车及路口优先全车重新规划??＾距离规划—级判定?Ｈ生牛里新關??根据转向灯信息＿＿＾运动规划器生成＿．??的路口重新规划＂￣￣ｙ?目标点?￣??图１．１?Ｔａｂｓ的串联式行为决策系统??Ｆｉｇ．?１．１?Ｔｈｅ?ｔａｎｄｅｍ?ｂｅｈａｖｉｏｒ?ｄｅｃｉｓｉｏｎ?ｓｙｓｔｅｍ?ｏｆ?Ｔａｌｏｓ??⑵并联结构??斯坦福大学研制的无人驾驶车辆Ｊｕｎｉｏｒ＾应用了如图］．２所示的并联式的行??为决策系统。该系统将整个行为决策划分为互相独立的１３个子状态：初始化、??前向行驶、越过实线行驶、自主泊车等。即使划分了最多的子状态系统，但依??然对真实场景没有很高的辨识准确率。??Ｉ??初始化??，一＂?．．．．．．．．．：：：前向行驶?Ａ?￣￣－Ｔ—?ｆ??Ｕ形弯前停止?ｕ——?停止标志前等待??＼?＇?ｉ?越过实线行驶?—７?１??］ｖｍｉｍｉｉ?｜（??／／??１?Ｖ?１?路口通过ｋ??＾??＼?＾?自主泊车??图１．?２?Ｊｕｎｉｏｒ的并联式行为决策系统??Ｆｉｇ．?１．２?Ｔｈｅ?ｐａｒａｌｌｅｌ?ｂｅｈａｖｉｏｒ?ｄｅｃｉｓｉｏｎ?ｓｙｓｔｅｍ?ｏｆ?Ｊｕｎｉｏｒ??这种只采用子状态更细的划分的并联式结构无法使得场景的遍历深度加??深，且会把场景的识别正确性拉低。??梅赛德斯奔驰公司研制的无人驾驶车辆Ｂｅｒｔｈａ＾的行为决策系统是设置??了放弃管理功能的并联式结构，如图１．３所示。该系统设有独立且能够并行运??行的四个子状态，并且在放
?第１章绪论???１系统使能Ｉ?＾??１?Ｉ?１?１放弃管理??Ｌ?自动雜！??—?ｆ个丨驾驶操纵??Ｉ?＿?—Ｉ?－／?Ｕ袢信号??标分析?＾放弃管理ｐ?Ｉ人工干预??＾?——ｙ?＼?￣?ｙ??图１．?３放弃管理功能的并联式行为决策系统??Ｆｉｇ．?１．３?Ａ?ｐａｒａｌｌｅｌ?ｂｅｈａｖｉｏｒ?ｄｅｃｉｓｉｏｎ?ｓｙｓｔｅｍ?ｔｈａｔ?ｇｉｖｅｓ?ｕｐ?ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ?ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ??国防科学技术大学的孙振平团队研制的无人驾驶车辆红旗ＣＡ７４６０［６）应用??了并联式的行为决策系统，如图１．４所示。该系统是特別设计为高速公路工况??下的挑战。??＿Ｌ＿Ｊ自由跟踪－Ｖ行车道上＾Ｔ＾Ｔ＿??ｇＡ?行车道车辆追踪一＊１离开??＿＿＿＿??超车道进…行车道追??入行车道?Ｔ?踪超车道??超车ｉｔ卫｜］?＾自由跟踪??车辆追踪１４?＞?超车道??图１．?４红旗ＣＡ７４６０的并联式行为决策系统??Ｆｉｇ．?１．４?Ｔｈｅ?ｐａｒａｌｌｅｌ?ｂｅｈａｖｉｏｒ?ｄｅｃｉｓｉｏｎ?ｓｙｓｔｅｍ?ｏｆ?ＨｏｎｇＱｉ?ＣＡ７４６０??无人驾驶车辆ＡｒｎｉｉｅＷＡＹ＾Ｍ是有卡尔斯鲁厄工业大学团队研制，并行式??的层次状态机的行为决策系统结构在该系统中充分的应用。布伦瑞克工业大学??研制的无人驾驶车辆Ｃａｒｏｌｉｎｅ％采用了具有投票机制的移动导航分布式行为决??策体系结构。??并联式结构可以迅速、敏捷的对各个模块的输入进行处理。并联式结构的??场景遍历广度比较深，其模块化的表示方法方便对其进行扩展。当然，也存在??缺少吋序性，场景遍历深度不够深等缺点。使得其无法对环
【参考文献】：
期刊论文
[1]结构化知识库构建技术研究[J]. 陈文瑞,姜开,杨春雷. 航天工业管理. 2019(04)
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[8]国内外机构知识库研究现状、发展趋势与主要学术观点[J]. 边际. 科技信息. 2011(09)
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[10]知识库系统原理探讨[J]. 刘冰,申丽红,李涛. 软件导刊. 2009(09)
博士论文
[1]城区不确定环境下无人驾驶车辆行为决策方法研究[D]. 耿新力.中国科学技术大学 2017
[2]基于人类驾驶行为的无人驾驶车辆行为决策与运动规划方法研究[D]. 杜明博.中国科学技术大学 2016
[3]城市环境下无人驾驶车辆决策系统研究[D]. 陈佳佳.中国科学技术大学 2014
[4]城市环境下无人驾驶车辆运动控制方法的研究[D]. 赵盼.中国科学技术大学 2012
[5]基于本体的知识管理系统关键技术研究[D]. 吴江.西北大学 2007
[6]自主驾驶汽车智能控制系统[D]. 孙振平.国防科学技术大学 2004
[7]基于Ontology知识库系统建模与应用研究[D]. 王晓东.华东师范大学 2003
硕士论文
[1]物联网能力知识模型与知识图谱推理的研究与实现[D]. 罗声悦.北京邮电大学 2019
[2]基于知识图谱的领域知识库管理系统的设计与实现[D]. 化立志.北京邮电大学 2018
[3]基于一阶逻辑的知识表示与自动提取[D]. 王勇.电子科技大学 2015
[4]仿优秀驾驶员行为的无人驾驶车辆转向控制研究[D]. 凌锐.南京航空航天大学 2012
[5]智能决策推理技术的研究与应用[D]. 张英.中国科学技术大学 2009
[6]企业知识管理系统中知识共享的激励与约束机制研究[D]. 张召刚.合肥工业大学 2006
[7]基于本体的知识表示研究[D]. 陈宏.长沙理工大学 2006
[8]基于实例与基于规则混合推理的车辆诊断专家系统原型设计[D]. 王悦.合肥工业大学 2002
本文编号：3241414
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