通过自动化紧急转向系统提升行人安全：基于风险的架构设计与实验验证

《IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems》：Enhancing Pedestrian Safety Through Automated Emergency Steering: Design and Experimental Validation of a Risk-Based Architecture

　　

摘要：

设计自动化车辆（AVs）以提高行人安全受到了越来越多的关注。尽管已经提出了许多针对与行人安全相关的AV功能的算法，但将这些算法整合到一个功能架构中并在实际环境中部署该架构仍然是一个尚未解决的挑战。我们分析了事故数据中最常见的车与行人碰撞情况，并设计了我们的AV来避免这些事故。我们的AV采用基于模型预测的控制路径规划器来规划参考曲线，以及一个更高频率的轨迹生成器来规划关键时间点的操控动作。此外，我们提出的AV设计还解决了现实世界中的问题，例如由于物理障碍导致的感知噪声和行人检测延迟。这些问题可能会导致行人检测不准确和跟踪误差，为此我们提出了一个考虑不确定性的行人预测模型。通过概率风险度量来处理行人预测中的不确定性，并通过与轨迹生成器进行闭环操作来选择最小风险的操控动作。我们通过将一些算法与文献中的对应算法进行比较，并在真实世界测试中评估整个系统的性能，来评估我们系统的性能。我们发现所提出算法的计算性能足以应对关键时间点的场景。此外，我们的系统通过在决策过程中考虑不确定性而展现出安全优势，我们的避让转向系统为紧急制动提供了额外的避让潜力。