第一篇：地鐵無人駕駛系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)探討

地鐵無人駕駛系統(tǒng)及關(guān)注的主要問題

2008年7月16日

地鐵無人駕駛系統(tǒng)及關(guān)注的主要問題

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目錄 2 3 簡介..................................................................................................................................................................................3 基于CBTC的無人駕駛系統(tǒng)一般主要有以下運營模式：..........................................................................................3 相比傳統(tǒng)的CBTC有人駕駛系統(tǒng)，無人駕駛系統(tǒng)有其特定的功能..........................................................................4 3.1 列車的自動喚醒和休眠...........................................................................................................................................4 3.1.1 喚醒..................................................................................................................................................................4 3.1.2 休眠..................................................................................................................................................................4 3.2 駕駛室的自動切換功能...........................................................................................................................................4 3.3 車門/屏蔽門控制功能.............................................................................................................................................4 3.3.1 屏蔽門故障應(yīng)對..............................................................................................................................................5 3.3.2 列車門故障應(yīng)對..............................................................................................................................................5 3.3.3 人工開、關(guān)門..................................................................................................................................................5 3.4 站臺停車位置調(diào)整..................................................................................................................................................5 3.5 蠕動模式..................................................................................................................................................................6 3.6 強制有人駕駛模式（ATPM）...............................................................................................................................6 4 關(guān)注的主要問題..............................................................................................................................................................6 4.1 相比于傳統(tǒng)的停車場功能，無人駕駛系統(tǒng)需要對停車場實現(xiàn)全自動停車場的管理功能...............................6 4.2 相比于傳統(tǒng)的有人駕駛系統(tǒng)，無人駕駛系統(tǒng)一般需要考慮以下幾個方面活動...............................................7 4.2.1 在列車上需配備以下系統(tǒng)應(yīng)用于無人駕駛：...............................................................................................7 4.2.2 在車站將需配備以下系統(tǒng)應(yīng)用于無人駕駛：...............................................................................................8 4.3 救援模式................................................................................................................................................................10 4.3.1 列車可移動....................................................................................................................................................10 4.3.2 列車不可移動................................................................................................................................................10 4.4 工作人員的防護....................................................................................................................................................10 4.5 運營方案以及其它輔助支持系統(tǒng)的研究.............................................................................................................10

地鐵無人駕駛系統(tǒng)及關(guān)注的主要問題

2/11 1 簡介

無人駕駛系統(tǒng)是將列車駕駛員執(zhí)行的工作完全自動化的、高度集中控制的列車控制系統(tǒng)。無人駕駛系統(tǒng)具備列車自動喚醒啟動和休眠、自動出入停車場、自動清洗、自動運行、自動停車、自動控制車門上下客等功能；并具有正常運營、降級運營等運營模式。

無人駕駛系統(tǒng)在世界上多個城市的軌道交通中得到了應(yīng)用，并成功應(yīng)用于大運量軌道交通中。

哥本哈根、巴黎、溫哥華、新加坡等城市的無人駕駛系統(tǒng)已投入運營，目前國外也有越來越多的城市在建設(shè)無人駕駛系統(tǒng)。無人駕駛系統(tǒng)是一項成熟的技術(shù)，在設(shè)計、施工、車輛與機電設(shè)備及系統(tǒng)集成等方面均已取得豐富經(jīng)驗。

無人駕駛系統(tǒng)代表了目前軌道交通現(xiàn)代化的最先進技術(shù)，它不僅提高了列車運行的安全性能，而且與傳統(tǒng)地鐵相比，其系統(tǒng)的旅行速度大約提高了10％，在交通服務(wù)的供給方面具有很強的適應(yīng)性和靈活性，有效保證了運營的準點性和舒適性，極大地改善了交通系統(tǒng)的服務(wù)質(zhì)量。作為先進的客運交通系統(tǒng)，將引導(dǎo)現(xiàn)代城市軌道交通發(fā)展趨勢?；贑BTC的無人駕駛系統(tǒng)一般主要有以下運營模式：

? AM模式：無人駕駛模式；

? AMC模式：有人自動駕駛模式（傳統(tǒng)的CBTC系統(tǒng)自動駕駛模式，同一階段AM和AMC只有一個有效）；

? 人工駕駛模式：ATPM、RM和BY旁路模式； ? 蠕動模式；

AM模式

在正常運營條件下，所有列車將運行在無人自動駕駛模式下。

AMC控制模式

該模式是完全自動模式但是車上有司機。ATP和ATO完成與AM模式中相同的功能。唯一的區(qū)別在于：當(dāng)ATO收到發(fā)車命令準備觸發(fā)時，ATO在DDU上顯示一個告警信息，通知司機按壓駕駛臺上的啟動按鈕。人工駕駛模式

由司機人工駕駛列車運行，在人工模式下，當(dāng)DDU上出現(xiàn)準備好的指示后，由駕駛員執(zhí)行相應(yīng)的操作。

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3/11 蠕動模式的控制

只有當(dāng)正線區(qū)間運行的列車，在AM模式下，列車的牽引/制動信號控制均出現(xiàn)故障時進行蠕動模式CPM，列車停車后才能啟動CPM。

OCC操作員應(yīng)確認并人工啟動CPM模式。在該模式下，列車的運行速度小于20 kph 且牽引/制動通過列車線路控制。由ATP對CPM模式下的列車運行速度進行監(jiān)控并在超速時應(yīng)用緊急制動。相比傳統(tǒng)的CBTC有人駕駛系統(tǒng)，無人駕駛系統(tǒng)有其特定的功能 3.1 列車的自動喚醒和休眠 3.1.1 喚醒

每天運營開始前或插入列車時，根據(jù)時刻表，信號系統(tǒng)給每列列車自動分配識別號，當(dāng)兩端的駕駛室都選擇AM模式（在其它模式下，需人工觸發(fā)喚醒程序），在即將接近列車發(fā)車時，ATS將自動給列車發(fā)送喚醒指令，列車接收到喚醒指令后，將執(zhí)行車載各子系統(tǒng)的啟動、自檢和靜態(tài)測試。所有喚醒程序結(jié)束，TMS將向信號系統(tǒng)報告列車狀態(tài)(成功或是故障代碼序列)列車的喚醒過程及喚醒工況，如果喚醒不成功，將給OCC調(diào)度員提示相應(yīng)的故障信息，如果列車喚醒成功，則列車可以插入運營，等待信號系統(tǒng)發(fā)送新的指令。

在任何時候，OCC調(diào)度員可遠程人工喚醒列車。3.1.2 休眠

根據(jù)時刻表，列車服務(wù)行程結(jié)束后，列車駛?cè)胪＼噲鰩炀€或正線存車線并停穩(wěn)后，為了節(jié)省能源和保養(yǎng)設(shè)備，系統(tǒng)將自動啟動休眠程序，在休眠前，信號系統(tǒng)將給車輛維護系統(tǒng)發(fā)送提示信息，使其確認是否需下載車輛維護信息，在給定時間后，車輛關(guān)閉相應(yīng)的車載子系統(tǒng)，進入休眠狀態(tài)，僅保持喚醒部分設(shè)備持續(xù)工作。3.2 駕駛室的自動切換功能

在列車折返時，應(yīng)根據(jù)移動授權(quán)的方向，自動確定運行方向，并自動激活/關(guān)閉相應(yīng)的駕駛端，實現(xiàn)駕駛室的轉(zhuǎn)換。駕駛室的轉(zhuǎn)換不能引起任何數(shù)據(jù)的丟失，如列車門的狀態(tài)/控制數(shù)據(jù)，列車的狀態(tài)等。

列車在站臺進行駕駛端轉(zhuǎn)換時，車門和屏蔽門保持開啟狀態(tài)，列車在折返線等非站臺區(qū)進行駕駛端轉(zhuǎn)換時，車門保持關(guān)閉狀態(tài)。3.3 車門/屏蔽門控制功能

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4/11 除了傳統(tǒng)的系統(tǒng)車門/屏蔽門控制（如聯(lián)動，開&關(guān)門外），還有以下應(yīng)用于無人駕駛系統(tǒng)的故障應(yīng)對功能和人工介入操作。3.3.1 屏蔽門故障應(yīng)對

對于個別的屏蔽門故障，應(yīng)人工將故障屏蔽門關(guān)閉并鎖定，屏蔽門系統(tǒng)應(yīng)向信號系統(tǒng)報告被鎖定的屏蔽門的位置（包括站臺號或門編號），在列車到達該站臺前，信號系統(tǒng)將故障屏蔽門的位置發(fā)送給列車，列車將電氣隔離對應(yīng)的車門，使其在該站停站時不參與開、關(guān)門動作，同時車載廣播通知系統(tǒng)通知乘客。3.3.2 列車門故障應(yīng)對

對于個別車門開門故障，車輛應(yīng)自動將故障車門關(guān)閉并鎖定；對于車門關(guān)門故障，應(yīng)人工將故障車門關(guān)閉并鎖定。車輛應(yīng)向信號系統(tǒng)報告被鎖定的車門的位置（門編號）。在門故障的列車到達每個車站前，信號系統(tǒng)向該站的屏蔽門系統(tǒng)發(fā)送相關(guān)信息，由屏蔽門系統(tǒng)電氣隔離相對應(yīng)的屏蔽門，使其在該列車停站時不參與開、關(guān)門動作。同時通過車載廣播系統(tǒng)通知乘客。3.3.3 人工開、關(guān)門

在列車停站期間，可通過ATS工作站、屏蔽門站臺控制盒內(nèi)的開關(guān)，來人工開/關(guān)車門、屏蔽門（主要應(yīng)對人工清除車門或屏蔽門所夾物體，或是不明原因的車門、屏蔽門動作不正常情況。）。信號聯(lián)鎖系統(tǒng)接收人工開/關(guān)車門、屏蔽門命令（屏蔽門不直接接收該命令，與屏蔽門沒有接口），并檢查開、關(guān)門條件成立后，才可向車輛（通過車載ATC）、屏蔽門發(fā)送該命令。

3.4 站臺停車位置調(diào)整

信號系統(tǒng)將控制正線服務(wù)的列車執(zhí)行預(yù)設(shè)的停站程序。除非信號系統(tǒng)發(fā)出跳停的命令，否則列車會在每個站都停車。

當(dāng)列車未停在規(guī)定的停車點(±500mm)內(nèi)時，ATO將自動進行站停位置調(diào)整。若列車沒完全駛?cè)胝九_停車，ATO系統(tǒng)將再次啟動列車緩慢跳躍式調(diào)整(jog)前進，直至對位。若列車越過了站臺但不超過5米的范圍內(nèi)，列車同樣緩慢跳躍式調(diào)整后退來對位站臺。

若列車越過站臺超過5米限制或在給定次數(shù)之內(nèi)還是未停準，則列車將直接自動啟動駛到下一個車站（如果前方進路允許）而跳停本站。并生成一個警告發(fā)送至OCC，同時啟動廣播向列車上的旅客播送通知。

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5/11 3.5 蠕動模式

當(dāng)列車運行在正線區(qū)間時，通過ATO發(fā)送的牽引/制動均故障，將采用蠕動（CPM）模式?？刂浦行牡男熊囌{(diào)度員將確認并人工啟動蠕動模式。在該模式下，列車以低于20km速度行使，牽引/制動通過列車數(shù)據(jù)線控制。在CPM模式下ATP將保持監(jiān)督列車速度，超速時將啟動緊急制動。蠕動模式只能在列車停車后才會啟動。

當(dāng)列車在行進過程中誤啟動蠕動模式，如果信號-車輛控制線有效，車輛應(yīng)不考慮蠕動模式控制，并向行車調(diào)度員發(fā)送告警。

當(dāng)列車進入站臺停車后，司機上車，人工駕駛列車對位停車，引導(dǎo)乘客上下車。3.6 強制有人駕駛模式（ATPM）

OCC調(diào)度員可以通過工作站設(shè)置對特定區(qū)段或特定列車強制執(zhí)行ATPM模式，取消其無人駕駛模式（AM）。特定的區(qū)段必須自站臺邊緣開始，列車停在該區(qū)段前的車站站臺時被強制進入ATPM模式。對于特定的列車，強制ATPM模式應(yīng)使列車保持停止狀態(tài)。對于強制的ATPM區(qū)段，OCC調(diào)度員可以要求復(fù)位，對于強制ATPM的列車，需由司機人工復(fù)位。4 待討論的課題

4.1 相比于傳統(tǒng)的停車場功能，無人駕駛系統(tǒng)需要對停車場實現(xiàn)全自動停車場的管理功能

為了實現(xiàn)全線無人駕駛的需要，需配置全自動停車場，列車運行有ATP防護，全自動運行區(qū)域列車能以AM方式運行。

整個停車場納入信號系統(tǒng)監(jiān)控。正線服務(wù)的列車自“喚醒”至“休眠”須全部納入時刻表管理與控制。

停車場ATC系統(tǒng)功能與正線一致。停車場區(qū)域列車限速為20km/h，停車線停車時，保證列車間或列車至車擋的距離不大于3m。

全自動運行停車區(qū)域被分成若干防護分區(qū)，各防護分區(qū)入口須設(shè)SPKS開關(guān)，停車場信號系統(tǒng)須為各分區(qū)建立邏輯防護，當(dāng)SPKS被激活時，該區(qū)域被封鎖，禁止該分區(qū)的列車移動，該分區(qū)也不能接、發(fā)車或調(diào)車。

在正常情況下，在停車場全自動運行區(qū)域內(nèi)，列車自動運行。OCC調(diào)度員或本地調(diào)度員也可人工介入指揮列車運行。

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6/11 停車場進路命令應(yīng)由信號系統(tǒng)自動生成，調(diào)度人員通過停車場工作站，為每一運營服務(wù)周期確定列車，建立列車與時刻表的對應(yīng)關(guān)系。根據(jù)確定的規(guī)則，時刻表應(yīng)觸發(fā)列車“喚醒”，同樣時刻表也應(yīng)適時觸發(fā)該車的出場進路。停車場信號系統(tǒng)根據(jù)進路命令，為列車建立進路，并將移動授權(quán)傳送到車載ATC。車載ATC根據(jù)移動授權(quán)，由時刻表出場時間觸發(fā)列車啟動。

調(diào)度員應(yīng)預(yù)先為停止正線服務(wù)的每一列車人工或是由ATS系統(tǒng)根據(jù)下一個列車計劃，自動確定列車的存放點，并存入列車號與存放點對應(yīng)表中。當(dāng)處于“停止正線服務(wù)”工況的列車運行到預(yù)定的轉(zhuǎn)換軌時，ATS根據(jù)列車號自動觸發(fā)進路，列車須能直接運行到指定的存車點。4.2 相比于傳統(tǒng)的有人駕駛系統(tǒng)，無人駕駛系統(tǒng)一般需要考慮以下幾個方面活動

配備綜合監(jiān)控系統(tǒng)ISCS，將車站內(nèi)所有影響到行車作業(yè)或安全相關(guān)的子系統(tǒng)信息集成到OCC綜合處理系統(tǒng)顯示，方便OCC操作員對于全線及各車站的調(diào)度指揮。

4.2.1 在列車上必須配備以下主要系統(tǒng)應(yīng)用于無人駕駛：

? 列車上配備有火/煙霧檢測器； ? 車載乘客廣播信息設(shè)備：

? 在AM模式下時，播放計劃的乘客通知。

? 在人工模式下，駕駛員可以現(xiàn)場進行廣播。OCC操作員也可從AV控制臺進行人工廣播。

? 乘客對講系統(tǒng)。對講設(shè)備由乘客按下位于車門位置的乘客呼叫按鈕激活或由緊急手柄激活。乘客對講系統(tǒng)允許乘客請求與OCC操作員的通信。? 車載CCTV攝像機：

? 每節(jié)車廂內(nèi)設(shè)2～4 臺固定式攝像機，監(jiān)視車廂內(nèi)的情況，? 車頭/尾各設(shè)1 臺固定式攝像機，監(jiān)視車廂外的情況。提供軌道和隧道內(nèi)的圖像，為緊急疏散或列車故障時提供隧道信息。

? 視頻圖象信息通過專用的無線通道送給OCC或備用OCC。? 列車緊急逃生門：

? 每個駕駛室配備有緊急逃生門，以供在緊急事件時乘客逃生。當(dāng)列車因故障停在隧道里時，不能通過另一列列車及時救援時，可通過列車緊急逃生門執(zhí)行乘客疏散。

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4.2.2 在車站將需配備以下系統(tǒng)應(yīng)用于無人駕駛：

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8/11 4.2.2.1 車站廣播

OCC操作員可以通過選擇乘客呼叫點或電梯的廣播使用“選擇呼叫”命令。

OCC廣播：運營信息或緊急信息。該信息由OCC的操作員生成或從預(yù)錄的信息清單中選擇。OCC操作員選擇通過“選擇目的地”命令，可以向一個或多個車站廣播該信息。

4.2.2.2 乘客導(dǎo)乘（PIS）

車站站臺乘客指示信息可以顯示后續(xù)四輛列車的發(fā)車時間及后續(xù)列車的目的地，引導(dǎo)乘客。

4.2.2.3 屏蔽門

根據(jù)需要站臺每側(cè)安裝適量的和列車精確對位停車點相對列車各車門的屏蔽門，屏蔽門和列車車門的開關(guān)同步。

當(dāng)其中一扇或幾扇屏蔽門（極少會同時發(fā)生）故障而無法打開時，故障信息通過信號系統(tǒng)送給車載系統(tǒng)，列車在進站停車時可以將相對應(yīng)的列車門保持關(guān)閉。同樣的，當(dāng)列車門故障而無法開啟時，屏蔽門鎖閉相對應(yīng)的門。以避免給乘客帶來誤導(dǎo)和傷害。

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9/11 屏蔽門系統(tǒng)在站臺的兩頭分別安裝了手動控制設(shè)備，在緊急情況時可以人工控制屏蔽門的開關(guān)、或隔離屏蔽門系統(tǒng)。

屏蔽門系統(tǒng)安裝了緊急逃生門，從軌道側(cè)可以人工推開，從站臺側(cè)站臺值班員使用專用鑰匙可以人工開啟。

4.2.2.4 視頻監(jiān)控（CCTV）系統(tǒng)

車站監(jiān)控采用基于IP的數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)，監(jiān)視站廳、站臺信息，并將信息傳送給OCC或備用OCC系統(tǒng)操作員。4.3 救援模式

當(dāng)列車因故障停在隧道里時，需采取相應(yīng)的救援措施： 4.3.1 列車可移動

如果車上有多職能工作人員，由其人工駕駛列車到最近站臺，疏散乘客；

如果車上沒有多職能工作人員，需派遣司機到車上，人工駕駛列車到最近站臺，疏散乘客；

4.3.2 列車不可移動

該故障列車可以通過與一列救援車輛或另一列列車聯(lián)掛，將故障列車拖到就近站臺，疏散乘客后，將列車移動至下一個存車線或停車場。

當(dāng)不能通過另一列列車及時救援時，可通過列車緊急逃生門執(zhí)行乘客疏散: ? 每個駕駛室配備有緊急逃生門，以供在緊急事件時乘客逃生。

? 緊急逃生門能通過在列車內(nèi)激活列車的緊急手柄才能打開，工作人員也能通過鑰匙從外面打開。4.4 工作人員的防護

在無人駕駛系統(tǒng)中，對進入軌道的工作人員的安全防護也是至關(guān)重要的，為了防止無人駕駛列車進入工作區(qū)，正線通向隧道入口的門禁以及停車場防護分區(qū)門禁邊設(shè)信號系統(tǒng)的區(qū)域封鎖開關(guān)(SPKS)。進入隧道、停車場防護分區(qū)前，工作人員必須激活門邊的SPKS，封鎖其工作區(qū)域。取消該區(qū)域內(nèi)無人駕駛列車的移動授權(quán)，禁止AM模式下的列車進入該區(qū)域。4.5 運營方案的研究

? 基于無人駕駛系統(tǒng)的運營方案和運營管理是一個嶄新的課題，除了需對信號/車輛/綜合監(jiān)控ISCS系統(tǒng)等主要系統(tǒng)的研究外，還應(yīng)從運營籌劃的軟課題的研究上滿足無人駕駛系統(tǒng)的需求。目前在國內(nèi)還未開通運營，還需借鑒國外的運營經(jīng)驗，培養(yǎng)專業(yè)技術(shù)隊伍和多職能維護人員，加強控制中心（OCC）調(diào)度員的控制和指揮能力，提升中央集

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10/11 中實時控制的管理水平，為正確使用無人駕駛系統(tǒng)提供管理上的保證。應(yīng)此，在地鐵無人駕駛系統(tǒng)建設(shè)的初期，就應(yīng)研究制定出適用于國內(nèi)軌道交通基本運營條件的運營目標、運營計劃、運營功能、運營組織、運營維護和事故與災(zāi)害處理緊急預(yù)案等，并在應(yīng)用中逐漸完善和成熟。

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第二篇：無人駕駛地鐵的發(fā)展

近年來自動化地鐵在全球軌道交通領(lǐng)域口漸升溫、)目前，巴黎、新加坡等城市全自動化地鐵己正式投入運營，還有馬賽、柏林等城市正在將原有的傳統(tǒng)地鐵改造為全自動化地 鐵連接美國曼哈頓和布魯克林的紐約地鐵L號線經(jīng)過改造，正式啟用自動控制系統(tǒng)迪拜地鐵是阿聯(lián)酋投巨資興建的世界上最長的無人駕駛城市快速軌道交通系統(tǒng)、迪拜地鐵有紅、綠、橙、藍四條線路，旨在解決迪拜嚴重的交通擁堵問題、目前城市人口迅速膨脹，據(jù)世界鐵路研究所預(yù)測，到2016年，全球?qū)⒂?00多個城市的居民超過百萬，地鐵線路口益擁擠帶來的運營安全挑戰(zhàn)成為軌道交通發(fā)展的難題、而實現(xiàn)信號和地鐵自動化將有效解決軌道交通網(wǎng)絡(luò)飽和的問題，同時有效地提高城市運輸能力、一種全自動的地鐵列車己投入使用。1全自動無人駕駛地鐵

目前無人自動駕駛軌道交通大致可以分為四類:APM(Automated people mover，自動旅客捷運系統(tǒng))、AutomatedMonorails(自動單軌鐵路)、Automated Metros(自動城市地鐵)以及ART(Advanced Rapid Transit，高級快速公交)、自動城市地鐵系統(tǒng)就是常說的全自動無人駕駛地鐵。

全自動無人駕駛列車系統(tǒng)是將列車駕駛員執(zhí)行的工作完全自動化、高度集中控制的列車運行系統(tǒng)該系統(tǒng)包括車輛段列車自動喚醒、車站準備、進入正線服務(wù)、正線列車運行、折返站折返、退出正線服務(wù)、進段、洗車和休眠等作業(yè)、列車的啟動、牽引、巡航、惰行和制動，以及車門和屏蔽門的開關(guān);車站和車載廣播等控制都是在無人的狀態(tài)下自動運行。

它的自動列車運行系統(tǒng)可以精確地調(diào)整列車運行速度，控制加速和制動，進行列車調(diào)度管理。而自動列車防護系統(tǒng)可以控制列車速度和安全制動，還可以在車站打開車門等 等。當(dāng)然自動化地鐵系統(tǒng)的成功實施需要非常小心注意安全問題，嚴格的系統(tǒng)的工程是必不可少的，包括車輛，航管，軌道，供配電，通訊和安全系統(tǒng)，月臺幕門，自動售檢票等許多 子系統(tǒng)。

全自動化地鐵較理想的應(yīng)用場所是有較大的客流量，并且客流量均衡的短途客運。例如:大型機場中，從總候機大樓到登機的衛(wèi)星候機樓;大樓展覽館中各場館的聯(lián)系;游樂場中各景點的來往;大學(xué)校區(qū)之間的短途交通等。2我國發(fā)展全自動無人駕駛地鐵的必要性 2.1全自動無人駕駛地鐵優(yōu)勢決定

地鐵自動化系統(tǒng)擁有眾多優(yōu)勢，在綜合運用多項先進技術(shù)的基礎(chǔ)上，可實現(xiàn)列車自動喚醒啟動和休眠、自動出入停車場、自動清洗、自動行駛、自動停車、自動開關(guān)車門、故障自 動恢復(fù)等功能，并具有常規(guī)運行、降級運行、運行中斷等多種運行模式，這些高度自動化功能，能有效增加運能，大大提高了系統(tǒng)效率，節(jié)省了人力，而且自動化可以使列車調(diào)度更加 靈便，不會與其他舊有路線混雜。例如可以根據(jù)高峰和非高峰時段自動調(diào)整發(fā)車頻率和運行車輛數(shù)，在班次延誤或客流高峰時可以多插入一組列車運行;在執(zhí)行特殊任務(wù)時，列車則可以自動不?？肯嚓P(guān)車站，并能保持速度不變。無人駕駛地鐵乘坐起來更為穩(wěn)當(dāng)，不會有明顯加速和減速的感覺，在起動和制動時乘客不會感到不適。另外，由于特殊的線路走向和站距，列車最高時速可達80公里，從技術(shù)方面保障了和提高了運營水平。

當(dāng)然由于全自動無人駕駛地鐵自動化程度較高，相應(yīng)減少工作人員。人員的減少，管理費用，培養(yǎng)費用也相對于傳統(tǒng)非自動模式的少，真正意義上起到了節(jié)省人力和財力。自動 化地鐵的初期成木會高一些，而隨著后期維護成木的減少，總體運營成木會逐漸降低。尤其隨著勞動力成木的攀升，自動化地鐵的優(yōu)勢會口漸顯現(xiàn)。正是諸如此類的優(yōu)勢，全自動無人駕駛地鐵逐步取代傳統(tǒng)的非自動化駕駛模式，也是勢在必行的結(jié)果。目前根據(jù)位于布魯塞爾的國際公共交通聯(lián)合會的預(yù)測，全球大約40%的地鐵系統(tǒng)可能將在未來13年內(nèi)選擇自動化，因此在我國發(fā)展全自動無人駕駛地鐵更具有必要和緊迫性.2.2技術(shù)發(fā)展的必然結(jié)果 全自動無人駕駛系統(tǒng)是科學(xué)技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)物，無人駕駛系統(tǒng)作為引導(dǎo)城市軌道交通發(fā)展趨勢的客運交通系統(tǒng)，具有突出的技術(shù)先進性、高度的安全性和可靠性、而全自動無人駕駛地鐵涉及到車輛設(shè)計技術(shù)、信號和通信技術(shù)和集成監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)，上建工程以及由此所產(chǎn)生先進運營管理技術(shù)。這些技術(shù)的完美結(jié)合，使得全自動無人駕駛地鐵，成為交通技術(shù)上的一次質(zhì)的飛躍，它將引導(dǎo)現(xiàn)代城市軌道交通的發(fā)展趨勢。正是如此，世界上許多城市地鐵正在將既有的傳統(tǒng)非全自動模式系統(tǒng)改造成這種全自動模式。目前，同國外相比，我國在這方面還有一定的差距。因此，積極采用新的技術(shù)，加快發(fā)展我國全自動無人駕駛地鐵也是我國提高交通技術(shù)水平的需要，是順應(yīng)軌道交通的發(fā)展趨勢。

在我國發(fā)展全自動無人駕駛地鐵，是緊跟國際先進技術(shù)水平的一種體現(xiàn)。通過發(fā)展全自動無人駕駛地鐵，在學(xué)習(xí)和借鑒中，使得我國技術(shù)水平逐步與國際接軌，我國的技術(shù)人員技術(shù)水平也能得到不斷的提高，從而提高我國城軌交通的整個網(wǎng)絡(luò)建設(shè)技術(shù)水平跟上世界軌道交通建設(shè)發(fā)展步伐。3問題與對策

在國外，地鐵無人駕駛系統(tǒng)是一項成熟的科技，我國目前無人駕駛地鐵系統(tǒng)也己投入運營，但是中國地鐵無人駕駛還很難與國際接軌。在設(shè)計、施工、車廂與機電設(shè)備以及系統(tǒng) 集成等方面均存在一定的差距，缺少豐富的經(jīng)驗。雖然說無人駕駛系統(tǒng)具有高度的安全性和可靠性，但這種可靠性都必須建立在嚴格完善的系統(tǒng)工程之上，我國還待進一步的完善。

就技術(shù)上講，世界各國在這方面技術(shù)研究上己經(jīng)積累了多年，具備了豐富的經(jīng)驗和知識，在工程設(shè)計，建設(shè)管理、運營管理和維護等方面形成了自身的完善體系，我國應(yīng)無需置疑地引進國外先進技術(shù)，特別是關(guān)鍵技術(shù)的引進、消化和吸收，通過科技攻關(guān)研究最后逐步轉(zhuǎn)變成適合我國發(fā)展的完善理論體系，在這套技術(shù)理論的指導(dǎo)下，建設(shè)我國的全自動無人駕駛地鐵，全自動無人駕駛地鐵體系工程木身就是復(fù)雜的、長期的，需要一個漸變式過程。在建設(shè)我國的全自動無人駕駛地鐵過程中，不能一蹴而就。

就安全方面考慮，安全問題是保障全自動無人駕駛地鐵系統(tǒng)長期成功運行的核心，如何進行有效的安全監(jiān)測和評估是一個至關(guān)重要的問題、需要對軌道、信號、電力和牽引供電、廣播和通信、控制中心、車站、車站站臺門、車輛和土建工程等子系統(tǒng)的系統(tǒng)進行安全評估，并對每項檢查、測試和安全驗收的結(jié)果，都要求分別提供相關(guān)的報告，以作為評估的結(jié)果，來確保評估的完整性、真實性和可追溯性、丹麥、德國的無人駕駛地鐵系統(tǒng)均經(jīng)過數(shù)月甚至數(shù)年的安全評估才得以正式投入運營，哥木哈根無人駕駛地鐵系統(tǒng)實驗5年才交付使用、可見安全評估的重要性。

【參考文獻】

[1]朱滬生.全自動列車運行系統(tǒng)在上海城市軌道交通工程中的應(yīng)用[J].城市軌道交通研究,2006.[2]王曰凡.全自動無人駕駛系統(tǒng):全新理念的城市軌道交通模式[J]城市軌道交通研究,2006.[3]曹炳坤.無人駕駛的地鐵列車[J].交通與運輸,2006.[4]周信.紐約地鐵列車自動管理系統(tǒng)[fJl.鐵道知識，2005.[5]趙華.新加坡地鐵安全管理經(jīng)驗值得借鑒[fJl.現(xiàn)代職業(yè)安全，2009.

第三篇：《無人駕駛》

《無人駕駛》

篇一：2016年超星爾雅《創(chuàng)新中國》答案 完整版

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中國的創(chuàng)新發(fā)展軌跡 毛澤東認為近代中國總是落后挨打的原因一個是社會制度腐敗，另外一個是（）。

A、地理位置受限

B、人才稀少

C、資源緊缺

D、經(jīng)濟技術(shù)落后

正確答案：D 2 中國從一個一窮二白的國家變成現(xiàn)在世界第二大科技實力國，得益于三個內(nèi)在機制，下面不屬于這三個內(nèi)在機制的是（）。A、資源儲備機制

B、引進創(chuàng)新機制

C、集成創(chuàng)新機制

D、自主創(chuàng)新機制

正確答案：A 3 郭永懷是我國中科院院士，他所從事的研究方向是（）。

A、中微子物理

B、納米科技 C、兩彈一星

D、載人航天

正確答案：C 4 最早提出“落后就要挨打”的是斯大林，他所說的落后指的是綜合國力的落后。（）正確答案：×;5 科教興國戰(zhàn)略是在1995年的全國科技大會上提出來的。（）

正確答案：√ 我國勞動力目前出現(xiàn)了減少的趨勢，導(dǎo)致的后果不包括（）。

A、勞動力成本增加

B、低端制造業(yè)轉(zhuǎn)移到其它國家

C、高端產(chǎn)業(yè)回到本國發(fā)展

D、制造業(yè)利潤增加

正確答案：D 2 在“跟隨時代”，中國對待外來技術(shù)的策略不包括（）。

A、引進

B、超越 C、改良

D、消化

正確答案：B 3 中國的發(fā)明很多都存在著缺憾，其中勾股弦定理體現(xiàn)的缺憾是（）。

A、無法學(xué)習(xí)

B、看不見摸不著

C、缺乏理論科學(xué)

D、無法應(yīng)用于實踐

正確答案：C 4 中國用了三十幾年的時間走完了西方國家兩三百年才走完的工業(yè)化道路，中國速度受到了西方國家的一致贊揚。（）

正確答案：× 5 中國要克服當(dāng)前發(fā)展的瓶頸，只能選擇發(fā)展高端產(chǎn)品。（）正確答案：√

創(chuàng)新是中國強大的基礎(chǔ) 20世紀80年代左右，美國和日本都為經(jīng)濟發(fā)展作了戰(zhàn)略選擇，美國選擇的是（）。

A、勞動密集型產(chǎn)業(yè)

B、智能手機

C、機器人技術(shù)

D、信息技術(shù)

正確答案：D 2 下面能源中能夠為汽車提供動力并具有廣泛應(yīng)用前景的是（）。

A、潮汐能

B、石墨烯

C、汽油

D、柴油

正確答案：B 3 創(chuàng)造性勞動主要依靠人與人之間的傳遞來獲得，不需要再進一步整合。（）

正確答案：× 4 創(chuàng)新沒有師生之分，大學(xué)通識教育可以教會大學(xué)生創(chuàng)新的思路和手段。（）正確答案：√

創(chuàng)新源自生生不息的夢想 1 人們對大宇宙的探索包括（）。

A、天體怎么形成的B、人體經(jīng)脈 C、“我”是怎么來的 D、長生不老

正確答案：A 2 黑格爾說“人死于習(xí)慣”，這里習(xí)慣指的是（）。

A、系統(tǒng)的觀點

B、笨

C、思路的單調(diào) D、不好的生活習(xí)慣

正確答案：C 3 機器人可以幫助人們探索大宇宙，也可以探索小宇宙。（）

正確答案：√

機器人的前世今生 中國古代也有很多關(guān)于機器人的發(fā)明，其中屬于張衡發(fā)明的是（）。

A、飛鳥

B、伶人

C、木牛流馬

D、記里鼓車

正確答案：D 2 阿西莫夫提出了機器人三守則，其中不屬于這三個守則的是（）。

A、不能危害人類

B、絕對服從人類

C、幫助人類處理一切問題

D、保護自身不受傷害

正確答案：C 3 下面體現(xiàn)了機器人最高境界的是（）。

A、機械手

B、人形機器人

C、掃地機器人

D、變形機器人

正確答案：B 4 無人駕駛汽車的決策依據(jù)不僅包括交通規(guī)則，還包括當(dāng)時所處的環(huán)境。（）正確答案：√ 5 真正被稱為“機器人”的裝置最早出現(xiàn)在1959年。（）

正確答案：×

機器人的創(chuàng)新應(yīng)用 1 下面哪個動作對機器人來說最難？（）

A、走

B、跑

C、滾

D、跳

正確答案：D 2 未來制造系統(tǒng)中，人與機器人的關(guān)系不可能是（）。篇二：中國AOPA無人機培訓(xùn)

1、官方培訓(xùn)資格：“無人機系統(tǒng)駕駛員合格證”是由中國民用航空總局授權(quán)中國AOPA向經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn)并通過考核的無人機飛手頒發(fā)的“駕照”。

2、強大的師資團隊：藍天飛揚與北京航空航天大學(xué)無人機所達成戰(zhàn)略合作關(guān)系，由陳銘、孫毅、李大偉、馬鐵林等北航教授級名師進行理論授課。邀請中國AOPA執(zhí)行秘書長、無人機管理辦公室主任、民航局載人機執(zhí)照考官柯玉寶老師和民航局專家、全國固定翼冠軍段志勇老師作為客座教授為您講解飛行理論。實踐飛行教官團隊，由拍攝過《狼圖騰》、《水脈》等等央視紀錄片的飛手，擁有數(shù)十年飛行經(jīng)驗的教官為您手把手教飛，真正做到全明星陣容授課！

3、專業(yè)的教學(xué)場地：訓(xùn)練基地位于北京市昌平十三陵飛人基地，面對十三陵水庫，緊鄰蟒山國家森林公園，依山傍水，環(huán)境優(yōu)美，場地內(nèi)不僅有無人機訓(xùn)練，還有滑翔傘、動力傘和三角翼飛行器訓(xùn)練區(qū)域，是飛行愛好者的圣地！

備用場地北京市海淀區(qū)狂飆樂園，位于市區(qū)西北鳳凰嶺山腳下，周邊服務(wù)完善，交通便利。

4、科學(xué)的教學(xué)模式：采用8+8的教學(xué)模式，8天的理論課程加上8天的實踐飛行課程。理論課程每班人數(shù)限定在20人左右，實踐課程劃分小班教學(xué)，每兩到三名同學(xué)配備一名專業(yè)教練，確保您的充足訓(xùn)練時間和針對性提高！

5、業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的認證通過率：培訓(xùn)班目前總體通過率97%，單期最高通過99%，領(lǐng)跑全國。

6、完善的后勤保障：學(xué)員飛行實踐期間，因操作失誤產(chǎn)生的設(shè)備損壞，不需學(xué)員承擔(dān)賠償責(zé)任。（惡意損壞除外）

三、培訓(xùn)課程

-------------

1、理論學(xué)習(xí)：相關(guān)民航無人機法規(guī)、無人機概述、系統(tǒng)組成及介紹、飛行原理與飛行性能、氣象、空域與起降場、任務(wù)規(guī)劃、旋翼無人機原理構(gòu)造啟動布局、無人機駕駛員飛行手冊、空域申請與空管通訊、航線規(guī)劃、系統(tǒng)檢查程序、正常飛行程序指揮、應(yīng)急飛行程序指揮、任務(wù)執(zhí)行指揮等。

課程 1 2 3 訓(xùn)練內(nèi)容 無人機概述 系統(tǒng)組成及介紹

無人機駕駛員巡航階段操縱技術(shù)

及相關(guān)知識

課時 4學(xué)時 6學(xué)時 6學(xué)時

充電設(shè)備和電池的使用、無人機系統(tǒng)安全運行管理、應(yīng)急處置練

習(xí)實

6學(xué)時6 7 8 無人機裝機調(diào)試實踐 無人機遙控裝置設(shè)置 飛行原理與性能

氣象

8學(xué)時 6學(xué)時 8學(xué)時 8學(xué)時 9 10 交通管制

無人機飛行手冊和其他文檔 合計

6學(xué)時 6學(xué)時 64學(xué)時

2、實踐飛行：模擬飛行訓(xùn)練、無人機裝機調(diào)試實踐、無人機遙控裝置設(shè)置、地面站航點航線規(guī)劃應(yīng)急鏈路通訊、起飛與降落訓(xùn)練、四面懸停、模擬航線飛行、十字航線，矩形航線，圓周航線，定點轉(zhuǎn)彎訓(xùn)練、協(xié)調(diào)轉(zhuǎn)彎訓(xùn)練、水平8字，水平360度，發(fā)動機失效自旋降落處置、無人飛行器的維修及保養(yǎng)、充電設(shè)備和電池的使用、無人機系統(tǒng)安全運行管理、應(yīng)急處置練習(xí)。

課程 1 2 3 4 5 6 7 科目 模擬器訓(xùn)練

無人機組裝、維修、維護和保養(yǎng) 地面站設(shè)置與飛行前準備

起飛與降落訓(xùn)練 主飛行訓(xùn)練 緊急情況下的操作指揮

結(jié)業(yè)考核 合計 地面 8 10 8 帶飛 單飛 總時 8 10 8 6 6 10 8 2 28 28 12 16 14 6 74 2 18 所有培訓(xùn)接受后，舉行理論和實踐考試，考試合格者將頒發(fā)中國民航局下屬AOPA協(xié)會頒發(fā)的AOPA民用無人駕駛航空器系統(tǒng)駕駛員結(jié)業(yè)證書及民用無人機駕駛航空器系統(tǒng)駕駛員合格證。

四、報名資格

-------------

1、年滿16歲、無犯罪記錄；能正確讀、聽、說、寫漢語，無影響雙向無線電對話的口音和口吃。

2、有以下情形之一的，不得申請駕駛員合格證：

A、有氣質(zhì)性心臟病、癲癇病、美尼爾氏癥、眩暈癥、癔病、震顫麻痹、精神病、癡呆以及影響肢體活動的神經(jīng)系統(tǒng)疾病等妨礙安全飛行疾病的；

B、吸食、注射毒品、長期服用依賴性精神藥品成癮尚未戒除的；

C、法律、行政法規(guī)規(guī)定的其他情形。

五、報名方式

-------------申請培訓(xùn)及考試的基本條件

年滿17 周歲；無犯罪記錄(需提供戶籍所在地派出所無犯罪記錄證明)；能正確讀、聽、說、寫漢語，無影響雙向無線電對話的口音和口吃。思維維敏捷,熱衷于無人機的飛行事業(yè)。

報名需提供體檢合格證明，有下列情形之一的，不得申請駕駛員合格證:

（一）有器質(zhì)性心臟病、癲癇病、美尼爾氏癥、眩暈癥、癔病、震顫麻痹、精神病、篇三：揭秘科幻電影里那些已成真的黑科技

揭秘科幻電影里那些已成真的黑科技

加拿大科幻作家羅伯特·索耶說，“沒有什么比科幻電影的預(yù)言成真更激動人心了。人人都應(yīng)該看幾部優(yōu)秀的科幻電影，這讓我們對未來不再慌張，不再迷惘?！币苍S，這就是科幻電影的魅力所在，部分故事情節(jié)能在若干年后找到現(xiàn)實對照。

和大家重溫下那些預(yù)言成真的經(jīng)典電影，以及照進現(xiàn)實的酷炫科技。

《少數(shù)派報告》－－手勢識別技術(shù)

故事發(fā)生在離我們并不遙遠的未來，2054年的華盛頓特區(qū)，謀殺已經(jīng)消失了。因為在司法部的核心組織中，有一群頂尖的“未來警察”，他們依靠三個具有預(yù)測未來能力的先知，制造了一個完善的預(yù)防犯罪系統(tǒng)，直到有一天，湯姆·克魯斯飾演的“未來警察”喬恩，發(fā)現(xiàn)這個看似完美的預(yù)防犯罪系統(tǒng)其實存在漏洞，就在他為此展開調(diào)查的時候，突然被牽扯進一起先知預(yù)測出的離奇謀殺案中！面對昔日同事的追捕，喬恩踏上了逃亡之旅，而唯一的出路就是找到能證明他清白的那份少數(shù)派報告。

片中共出現(xiàn)了481個特效畫面，超越了斯蒂文·斯皮爾伯格繼1977年《第三類接觸》至2002年的所有作品。而這些未來場景并非毫無依據(jù)的空想，斯皮爾伯格組織了來自不同領(lǐng)域的精英人士，詳細討論預(yù)測了未來50年的社會變革與科技發(fā)展進程，大到城市規(guī)劃、建筑設(shè)計、交通系統(tǒng)，小到電腦操作方式、甚至刷牙的細節(jié)，為影迷們展現(xiàn)了一個真實可信的2054。2002年電影上映后，片中湯姆·克魯斯展現(xiàn)的手勢操控虛擬畫面的場景引發(fā)熱議，僅在影片上映后的5年，2007年蘋果手機問世，手指多點觸控的技術(shù)讓影片中的手指操控變成了現(xiàn)實。2013年，谷歌正式發(fā)布手勢識別技術(shù)的專利申報書，意圖將利用手勢來完成對汽車的控制。在谷歌列出的可以通過手勢控制的功能清單中，包括地點導(dǎo)航、調(diào)整車內(nèi)溫度、調(diào)整車載音樂音量、選擇歌 曲、調(diào)整座椅位置及改變巡航控制系統(tǒng)的速度等。司機可在一定區(qū)域內(nèi)進行手勢操作。比如，方向

盤、空調(diào)出風(fēng)口等。另外，車內(nèi)乘客也可以通過手、胳膊、腿部和頭部等部位做出任何手勢控制。目前專利中預(yù)設(shè)的手勢包括掃手、輕拍、指向、抓取、聚攏或者擺手等。

《黑鏡》－－記憶芯片

英劇《黑鏡》是充滿諷喻意味的科技倫理迷你劇，編劇查理·布洛克曾對《衛(wèi)報》這樣解釋片名：“如果科技是一種藥——它確實感覺像藥。那么，究竟什么是它的副作用？這一領(lǐng)域——在愉悅和不適之間——是我的新劇《黑鏡》的定位?！昂阽R”是你在每一面墻，每一張桌，每一個掌上都可以找到的電視、顯示器、智能手機上冰冷的、泛光的屏幕。”

該劇以多個構(gòu)建于現(xiàn)代科技背景的獨立故事，表達了科技對人性的利用、重構(gòu)和破壞?！爸悄苎邸彼闶恰逗阽R》里的熟面孔了，《黑鏡》第一季中曾就“記憶芯片”所記錄的內(nèi)容隱私問題專門做過一集。在《圣誕特別篇》中，它的功能再度升級，不僅可以拍照、拉近視野等，還可以與其他人完全共享自己的視野。

這有點兒像嵌入肉眼的Google Glass。Google Glass是由Google公司于2012年4月發(fā)布的一款“拓展現(xiàn)實”眼鏡，這款眼鏡將集智能手機、GPS、相機于一身，在用戶眼前展現(xiàn)實時信息，只要眨眨眼就能拍照上傳、收發(fā)短信、查詢天氣路況等操作。用戶無需動手便可上網(wǎng)沖浪或者處理文字信息和電子郵件，同時，戴上這款“拓展現(xiàn)實”眼鏡，用戶可以用自己的聲音控制拍照、視頻通話和辨明方向。

《我，機器人》（機械公敵）－－無人駕駛汽車

故事發(fā)生在2035年，在那個機器人已經(jīng)被普遍應(yīng)用的年代，芝加哥偵探戴爾·史普納（威爾·史密斯飾）接到命令，去調(diào)查一項蹊蹺的兇殺案……戴爾一直對機器人充滿懷疑，經(jīng)過周密的調(diào)查和分析，他發(fā)現(xiàn)機器人研究中心的負責(zé)人行跡可疑，而最后從研究中心泄露出秘密更加驚人：似乎已經(jīng)有部分機器人開始不受控制了，它們隨時會轉(zhuǎn)化成整個人類的“機械公敵”。戴爾結(jié)識了專門研究機器人心理的女科學(xué)家蘇珊·凱爾雯（碧姬·奈娜漢飾），他們要一起展開對抗機器人的行動，同時應(yīng)付那些意想不到的危險。

片中威爾·史密斯駕馭的奧迪概念跑車RSQ是由15名奧迪頂尖設(shè)計師為該片專門設(shè)計研發(fā)的超級概念跑車。為一部影片量身設(shè)計制作一款車型，這在奧迪歷史上還是第一次，整車充滿科技感和跑車特質(zhì)，中置引擎、蝶翼式車門，最炫的還是它以球體滾動的設(shè)計取代了傳統(tǒng)的車輪移動方式。

在科幻電影中，無人駕駛可謂出盡了風(fēng)頭，隨著時間的推移與科技的進步，當(dāng)年的科幻場景正一步步的被現(xiàn)實取代。2014年12月22

日，谷歌推出了首輛全自動無人駕駛汽車樣車。這款汽車沒

有方向盤、油門及剎車踏板和換擋裝置，完全通過軟件和傳感器自動駕駛。2015年3月22日，一輛無人駕駛的奧迪Q5多功能車離開美國西海岸的舊金山金門大橋，前往東海岸紐約，全程約5600千米。這是無人駕駛車首次橫跨美國大陸，截至目前行駛距離最長。目前，奧迪、豐田、奔馳及谷歌等公司都在嘗試無人駕駛車。

《her》－－聊天機器人（微軟小冰/siri）

科幻愛情片《Her》講術(shù)了作家西奧多在結(jié)束了一段令人心碎的愛情長跑后，愛上了電腦操作系統(tǒng)中的女聲薩曼莎，在與西奧多相識之初，薩曼莎的幽默開朗，情趣相投，讓西奧多頓感相見恨晚。在經(jīng)歷了與薩曼莎方式奇特的魚水之歡后，對于前妻的眷戀和對以往沖突的反思，尤其是當(dāng)?shù)弥_曼莎在同時和8316人聊天，其中與641人保持戀愛關(guān)系后，他陷入了迷茫與痛苦。

薩曼莎以其強大的計算能力，很快就掌握了西奧多的一切，他幫助西奧多重拾生活信心，西奧多在約會之前，可以通過AI了解到女孩對于美食和顏色的喜好，也可以讓電腦幫你根據(jù)兩個人的喜好和位置，找到最適合的約會餐廳，在現(xiàn)實生活中，這些其實已經(jīng)逐步實現(xiàn)，如今借助第三代微軟小冰也能完成類似的操作。

彩蛋：說這么多，是不是覺得這些黑科技離我們普通人的生活還是有點遠吶，分享個好消息喲，很快大家就可以在容聯(lián)的微信公眾號上體驗與機器人機智對答啦，/i***6306/，最新進展請關(guān)注容聯(lián)云通訊（ID：

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第四篇：無人駕駛車實驗實訓(xùn)系統(tǒng)技術(shù)參數(shù)

無人駕駛車實驗實訓(xùn)系統(tǒng)技術(shù)參數(shù)

1.車輛結(jié)構(gòu)組成：

★1.車輛采取獨立電機驅(qū)動形式，可靈活配置成可設(shè)定前驅(qū)、后驅(qū)、四驅(qū)、獨立四驅(qū)等各種控制模式；

★2.車輛配置主動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，轉(zhuǎn)向電機的扭矩、轉(zhuǎn)角的精確控制，方便實現(xiàn)主動轉(zhuǎn)向控制和智能車相關(guān)控制實驗；

★3.系統(tǒng)包含差分GPS、慣性導(dǎo)航設(shè)備、激光雷達、毫米波雷達、攝像頭等硬件設(shè)備。4.感知系統(tǒng)與底層控制系統(tǒng)能夠在硬件上方便連接，軟件上兼容，可實現(xiàn)數(shù)據(jù)自由交互及擴展程序的開放接口；

5.配備適合放置快速控制原型和GPS、雷達等傳感器的安裝支架； 6.配備急停開關(guān)，電機可回饋制動并配獨立的液壓制動確保實驗安全； 7.配備電腦測試用支架，方便實驗員實時觀察數(shù)據(jù)； 8.加裝5V直流，12V直流，220V交流電源接口；

9.動力電池采用全新原裝電芯，容量120Ah以上，滿足至少100Km的續(xù)航里程，帶BMS系統(tǒng)及車載充電機。

2.性能指標：

★1.單個電機額定功率至少10kW（整車額定功率40kw），峰值功率單輪至少15kW（整車峰值功率最少60kw）；

★2.能夠?qū)崟r提供車輛位置信息、道路信息以及障礙物等信息。

★3.能夠?qū)崿F(xiàn)車輛自動定位、速度跟蹤、以及軌跡跟蹤、車道保持及自動避撞等功能。4.差分GPS及慣性導(dǎo)航系統(tǒng)：定位精度達到亞米級，定向精度不小于0.5度，采樣更新頻率不小于20Hz，航向精度不小于1°，分辨率不小于0.01°，測量范圍為俯仰 ± 90°,輸出頻率50Hz ；

5.采用velodyne公司 VLP-16或與其同類的激光雷達：測量距離100m，測量角度270°，角度分辨率0.25°(360°/1,440 steps，掃描時間25msec/scan；

6.毫米波雷達：測量距離不小于80m，更新率50msec，距離精度不小于0.5m；

7.前向雙目攝像頭：探測距離100m，識別距離50m，辨認距離30m，垂直運行監(jiān)視范圍廣，視角度±80°，圖像尺寸: 1920×1080，支持紅外。8.四個車輪均安裝主動式輪速傳感器；

9.安裝前輪轉(zhuǎn)向角傳感器，可實現(xiàn)精確測量前輪轉(zhuǎn)角和轉(zhuǎn)速； 10.懸架處安裝線位移傳感器，記錄懸架行程； 11.帶有防滾架，滿足側(cè)翻實驗的安全需要；

3.功能要求： ★1.智能車運動控制、★2.操縱穩(wěn)定性控制、3.直接橫擺力矩控制、4.防側(cè)翻控制、5.車輛參數(shù)估計、6.地面附著系數(shù)估計、7.車輛狀態(tài)估計、8.速度控制、9.驅(qū)動防滑控制、10.前輪差動轉(zhuǎn)向控制、11.前輪差動轉(zhuǎn)向軌跡跟蹤控制、12.過驅(qū)動車輛能量優(yōu)化控制。

4.質(zhì)量保證： 1.供貨期90天之內(nèi)； 2.保修期至少1年；

3.提供軟件培訓(xùn)服務(wù)至少兩次。

第五篇：穩(wěn)像系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)歸納

穩(wěn)像系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)

摘要：隨著光電監(jiān)視、跟蹤、偵察系統(tǒng)使用要求的不斷提高，對光學(xué)圖像的穩(wěn)定要求也日趨嚴格。圖像不穩(wěn)定的實質(zhì)是攝像系統(tǒng)的光軸與目標之間有無效的相對運動，包括平移和角運動，其中相對角運動對圖像的影響尤為嚴重，論述了現(xiàn)在采用的兩類穩(wěn)像方法，并對新一代的穩(wěn)像技術(shù)——電子學(xué)穩(wěn)像作了概要的介紹，闡述了平臺穩(wěn)定方法和電子學(xué)穩(wěn)像技術(shù)在應(yīng)用中的技術(shù)難點。

關(guān)鍵詞：攝像，穩(wěn)像，瞄準線 引言

圖像穩(wěn)定技術(shù)包括攝像機、導(dǎo)引頭、火控武器的瞄準線等的穩(wěn)定。用于人眼觀察的攝像系統(tǒng)，圖像的不穩(wěn)定會使觀察者產(chǎn)生疲勞感，進而容易導(dǎo)致誤判和漏判；對于目標自動識別與跟蹤系統(tǒng)會導(dǎo)致動態(tài)跟蹤誤差增大，降低跟蹤目標的能力。引起攝像系統(tǒng)光軸與目標之間的角運動有兩種情況:一種是目標的運動，另一種是載體的運動。通常攝像時目標距離攝像機較遠，因目標運動而造成的相對運動較??；然而載體姿態(tài)的變化會完全傳遞給攝像系統(tǒng)的瞄準線，其造成的相對角速度很大。兩者相比，前一個因素可以忽略，所以穩(wěn)像系統(tǒng)一般都只考慮隔離載體運動?，F(xiàn)在使用的方法主要有光學(xué)的方法、光學(xué)和電子學(xué)結(jié)合的穩(wěn)定平臺主動補償方法以及電子學(xué)穩(wěn)像的方法。

在相當(dāng)程度上，穩(wěn)像技術(shù)就是要隔離外部對攝像機的擾動，最直接的方法是將攝像系統(tǒng)架設(shè)在減振裝置上，但是其缺點是減振器只能隔離載體的高頻低幅振動，并且經(jīng)過減振以后的窄帶隨機振動都在系統(tǒng)的固有頻率附近，若諧振頻率在系統(tǒng)帶寬之內(nèi)將使圖像始終都在不斷地抖動，所以必須提高系統(tǒng)的剛度，保證系統(tǒng)諧振頻率遠大于系統(tǒng)的帶寬，低頻振動極易使攝像系統(tǒng)丟失目標，解決的方法是采用光學(xué)系統(tǒng)的方法或圖像處理的方法。2 光學(xué)穩(wěn)定方法及其存在的問題

光學(xué)穩(wěn)像的方法主要可分為利用折射元件、利用反射元件、利用結(jié)構(gòu)光學(xué)元件作為調(diào)整元件的系統(tǒng)。根據(jù)穩(wěn)像元件的位置又分為像空間穩(wěn)像和物空間穩(wěn)像方法。在平行光路對視線的控制中，常常可以使用以下的幾種方法： 2.1 利用折射元件的方法

使用折射元件的典型方法是利用可變光楔來控制瞄準線的方向，它是由美國 的Dyna-science公司的科技人員最初提出的，根據(jù)出射角和入射角之間的關(guān)系:

??n????(n?1)?

通過移動或轉(zhuǎn)動一個角度為?、折射率為n的光楔，使出射光線按近似(n?1)?的角度改變方向來進行像的隨機擾動補償?？勺児庑ㄓ腥N實現(xiàn)方式:1)使用液體光楔；2)利用兩個互補的平凹和平凸的透鏡，當(dāng)在平衡位置時等效于一個平行光板；3)包括兩個繞額定光軸相反旋轉(zhuǎn)的固定光楔，兩者的組合運動可達到在錐角內(nèi)作任一個方向的偏轉(zhuǎn)，其極限由光楔的折射率與頂角來確定。

這種穩(wěn)像技術(shù)在日本佳能攝像機中得到了應(yīng)用。采用可變光楔進行穩(wěn)像的主要缺點可以歸納為以下幾點：

(1)楔形鏡補償只能保證對圖像中一個場點的圖像運動速度進行補償；(2)除零位以外的所有位置由于二級光譜的存在，必須對楔形鏡消色差和消復(fù)色差，因此使補償器的結(jié)構(gòu)及制造工藝大為復(fù)雜；

(3)只有在平行光束中才存在令人滿意地工作的可能性，結(jié)果大大增加了儀器的體積。

這些缺點限制了楔形鏡補償器在高分辨率的光學(xué)儀器中，特別是在偵察設(shè)備中的使用，但是在振動較小的環(huán)境條件下的電視系統(tǒng)中還是得到了應(yīng)用。2.2 利用反射光學(xué)元件的方法

反射光學(xué)元件包括單反射鏡、角反射鏡。反射鏡穩(wěn)定方法是通過適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)動一塊、兩塊或多塊透鏡以補償由于穩(wěn)定誤差的影響而出現(xiàn)的像移，其中慣性穩(wěn)定的方法得到了相當(dāng)廣泛的應(yīng)用，該方法通過陀螺作為敏感元件使其保持空間的穩(wěn)定，也有采用音叉的方法起傳感器的作用。北京理工大學(xué)的谷素梅等研制的雙目望遠鏡就是利用屋脊棱鏡的橫向偏移來穩(wěn)像的。

反射鏡穩(wěn)定方式較適合小口徑的光學(xué)傳感器系統(tǒng)。要特別注意采用適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)設(shè)計和光路調(diào)整技術(shù)，以消除或補償反射鏡和傳感器之間的相對運動。在高精度的穩(wěn)像系統(tǒng)中，僅僅依靠棱鏡、反射鏡或光楔等被動補償所達到的穩(wěn)定精度是無法滿足要求的，反射鏡單獨使用的時候，由于2:1的光機偏轉(zhuǎn)比，加上半角機構(gòu)的誤差，精度難以做得很高，這種穩(wěn)定方法只能用于中低級精度的穩(wěn)定系統(tǒng)中，更高精度的穩(wěn)定系統(tǒng)可以通過平臺式穩(wěn)定方法來完成。3 陀螺穩(wěn)定平臺的現(xiàn)狀及其控制技術(shù)的發(fā)展趨勢

平臺式穩(wěn)定方式是通過慣性元件敏感載體的姿態(tài)角的變化，其輸出信號經(jīng)過

放大后驅(qū)動電機或壓電陶瓷來保持攝像機或反射鏡、棱鏡以保證成像不變。根據(jù)消除穩(wěn)定誤差的方式又分為一級穩(wěn)定和二級穩(wěn)定兩類。3.1 一級穩(wěn)定

一級穩(wěn)定技術(shù)中的整體穩(wěn)定得到了廣泛的應(yīng)用，它是采用一個環(huán)架系統(tǒng)作為光電傳感器的光學(xué)平臺，在平臺上放置陀螺來測量平臺的運動，陀螺敏感姿態(tài)角的變化經(jīng)過放大以后反饋給環(huán)架的力矩電機，通過力矩電機驅(qū)動平臺使光電傳感器保持穩(wěn)定。通常整體穩(wěn)定的方法可分為雙軸陀螺穩(wěn)定平臺、三軸陀螺穩(wěn)定平臺和四軸陀螺穩(wěn)定平臺。其中雙軸陀螺穩(wěn)定平臺又分為兩軸二環(huán)和兩軸四環(huán)兩類；由于兩軸穩(wěn)定平臺固有的原理誤差，它不可能完全隔離載體的擾動力矩，導(dǎo)致瞄準線圍繞光軸旋轉(zhuǎn)，當(dāng)旋轉(zhuǎn)速度較大時會對像質(zhì)造成嚴重影響。要完全隔離須采用三軸的陀螺穩(wěn)定平臺，還有一種方法是采用兩軸四環(huán)的穩(wěn)定平臺，這兩種方法在原理上可以完全隔離載體的擾動。兩軸、三軸穩(wěn)定技術(shù)在各國的機載偵察設(shè)備中得到了廣泛的運用，在空地導(dǎo)彈中，三軸陀螺穩(wěn)定平臺得到了廣泛的應(yīng)用，如美國的“幼畜”AGM-65A導(dǎo)彈。

在整體穩(wěn)定系統(tǒng)中的主要誤差來源有以下幾個方面: 力矩誤差:包括摩擦力矩和不平衡力矩、風(fēng)阻力矩，比較特殊的是摩擦力矩，它對系統(tǒng)的低速平穩(wěn)性有很大的影響，將摩擦力矩看做常值處理是不夠的，高精度的系統(tǒng)中采用引入狀態(tài)觀測器或模型辨識技術(shù)實現(xiàn)摩擦力矩的動態(tài)補償。

傳感器誤差包括陀螺儀的漂移、信噪比、CCD的視軸安裝誤差、A/D和運放等電子系統(tǒng)的偏差和噪聲、信號處理電路的延遲等，其中，位于最前端的陀螺的漂移噪聲對穩(wěn)定精度的影響較大，改進的方法可以考慮采用微弱信號檢測技術(shù)提取信號，用建立漂移模型的辦法補償漂移。

整體穩(wěn)定一般適合較小的光電傳感器負載，對于較大的負載則效果不佳，它受到摩擦力矩和靜不平衡力矩的影響，隨著負載的增加，力矩電機的齒槽效應(yīng)及熱噪聲、各傳感器的導(dǎo)線扭矩等都有增加，其精度在0.1mrad左右。3.2 二級穩(wěn)定

由于一級穩(wěn)定完全依靠穩(wěn)定平臺來穩(wěn)定瞄準線，受到的各種干擾較多，限制了穩(wěn)定精度的提高，進一步考慮，可以利用穩(wěn)定平臺實現(xiàn)粗調(diào)、用反射鏡實現(xiàn)精調(diào)，它是反射鏡和穩(wěn)定平臺的組合使用，可以達到微弧度級的穩(wěn)定精度。這種穩(wěn)定反射鏡的技術(shù)在國外的高精度偵察系統(tǒng)和激光通信系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用，以色列已經(jīng)可以做到15μrad的穩(wěn)定精度。

在陀螺穩(wěn)定平臺中摩擦力矩的抖動是影響陀螺穩(wěn)定平臺精度的重要因素，這集中體現(xiàn)在低速平穩(wěn)性的問題上，陀螺穩(wěn)定平臺中通常采用超前滯后補償?shù)姆椒?，為了提高帶寬再引入前饋，然而在寬頻帶、高精度的跟瞄系統(tǒng)中，采用這樣的方法達到設(shè)計指標比較困難，必須考慮引入現(xiàn)代控制方法，現(xiàn)代控制技術(shù)對參數(shù)擾動的魯棒性使得它比較適合于陀螺穩(wěn)定平臺的伺服設(shè)計，其典型代表有滑模變結(jié)構(gòu)控制技術(shù)(VSC)、模糊控制技術(shù)、線性二次型最優(yōu)控制技術(shù)(LQG)，其中滑模變結(jié)構(gòu)控制，根據(jù)對開關(guān)線的不斷切換可以有效地克服系統(tǒng)的各種擾動，它對參數(shù)攝動和外部擾動不敏感的優(yōu)點使得它近年來在交直流伺服系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。較普遍采用的方法是現(xiàn)代控制技術(shù)與PID控制技術(shù)的結(jié)合，這種技術(shù)已經(jīng)在雷達天線的穩(wěn)定技術(shù)中得到應(yīng)用，這為陀螺穩(wěn)定平臺整體性能的提高提供了一種新的途徑。電子學(xué)穩(wěn)像的現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢

采用光學(xué)、光電的方法穩(wěn)像帶來的一個問題就是增加了系統(tǒng)的功耗和重量，而對彈載、輕型飛機、星載或外星球探測中的跟瞄、成像設(shè)備來說，質(zhì)量和功耗的問題是非常重要的兩個參數(shù)。采用電子學(xué)方法的穩(wěn)像技術(shù)具有功耗低、質(zhì)量輕，硬件處理速度快的優(yōu)點，所以美國、日本、加拿大、土耳其和意大利等國對此展開了深入的研究，其中日本松下公司在其攝象機方面開展了廣泛的研究，美國和加拿大在預(yù)警系統(tǒng)和偵察飛機的電子穩(wěn)像方面取得了成功的應(yīng)用。由美國國防部高科技研究局(DARPA)和馬里蘭大學(xué)(Maryland U-niv.)研制的無人駕駛車輛監(jiān)視、搜索、偵察系統(tǒng)中已經(jīng)采取了軟件穩(wěn)像的技術(shù)，其穩(wěn)定精度優(yōu)于一個像元。加拿大的Defense Research Establish-ment Vilcartier(DREV)也已經(jīng)成功地將這項技術(shù)應(yīng)用到他們的偵察車上，將攝像機架設(shè)在距控制車200m外的三腳架上或架在10m高的桅桿上實現(xiàn)30幀/s的實時監(jiān)視，可以達到一個像元的穩(wěn)像精度；由該國Lyre Technologies公司和DREV研究的機載偵察攝像系統(tǒng)中也已經(jīng)有了類似的實驗裝置。

圖像穩(wěn)定的目的是要找到每一幀圖像相對于參考圖像的全局運動矢量，然后用解算出的運動參數(shù)去控制CCD輸出像元各行列的起始讀取位置，從而達到圖像補償穩(wěn)定的目的。電子學(xué)穩(wěn)像系統(tǒng)一般包括三個主要的功能模塊，即運動矢量的檢測模塊，補償量輸出模塊和圖像補償模塊。

由于在檢測攝像機的運動矢量的時候，會因為有背景噪聲，如小動物的移動或運動，樹枝、葉的搖動，以及目標本身的運動、異物進入視場等都會對攝像機運動矢量的提取產(chǎn)生影響。又例如當(dāng)攝像機做全景掃描時，若被穩(wěn)像系統(tǒng)誤以為是振動而穩(wěn)定了，就達不到全景掃描的目的了。這些都是電子學(xué)穩(wěn)像技術(shù)所需要考慮解決的。

檢測圖像運動矢量的方法大致可以分成兩類:利用傳感器敏感運動矢量的方法和利用特征量匹配的方法，現(xiàn)在主要采用特征量匹配的算法穩(wěn)定圖像。

日本的Egosa等人采用的方法是將圖像分為四個區(qū)域(圖5b)，每個區(qū)域中有30個代表點，每個代表點有16×46個像素的比較面積。首先計算前一場代表點像素數(shù)據(jù)與當(dāng)前場相對應(yīng)的比較面積中所有像素之間絕對差值，從而建立起兩場圖像代表點之間的關(guān)系式，最后，以所有代表點為參考點組成相對坐標系統(tǒng)，相對于每個坐標作一個相同位移值(i，j)，相應(yīng)有一個絕對差值，對所有代表點坐標的絕對差值求和為P(i，j)，獲得一個相關(guān)函數(shù)，具有最高相關(guān)性的位移值就是檢測出的運動矢量。由于量化的原因，圖像的運動矢量是一個離散值。運動矢量不連續(xù)導(dǎo)致觀察時圖像缺乏平滑的感覺，為此需要對運動矢量做內(nèi)插值處理，經(jīng)過插值處理后的運動矢量的檢測精度明顯優(yōu)于未經(jīng)插值處理的方法。在判斷運動矢量的時候為了減小誤判的幾率而引入了模糊控制的技術(shù)，對不同的運動矢量分配相應(yīng)的隸屬度，引入該方法有效地提高了穩(wěn)定的效果。

圖像的位移包括整數(shù)部分和小數(shù)部分，整數(shù)部分可以采用相位相關(guān)的方法檢測到，小數(shù)部分的位移常常導(dǎo)致圖像的跳動，尤其是在背景靜止時。要做到亞像元級的穩(wěn)定精度，就必須檢測出位移的小數(shù)部分，所用的方法有基于圖像灰度匹配的方法、基于時空微分(spatio temporal differen-tiation)的方法及參數(shù)平面與相位互相關(guān)擬合(phase and cross correlation surface)的方法。5 對圖像穩(wěn)定的評價

圖像在達到什么樣的穩(wěn)定程度以后算是穩(wěn)定的，目前還沒有統(tǒng)一的評價方法，普遍認為光學(xué)傳遞函數(shù)可以提供一個客觀的評價標準，對于動基座的攝像系統(tǒng)來說，首先要考慮穩(wěn)定系統(tǒng)對載體振動的隔離度，進而對各種擾動的物理模型進行精確建模，圖像的穩(wěn)定很大程度上取決于模型的精確程度，但是使用過于復(fù)雜的模型去擬合數(shù)據(jù)，并不一定會取得更好的結(jié)果。實際情況是模型越復(fù)雜，對跟蹤誤差越敏感，實際效果并不比簡單模型好。

一般認為對于用于人眼觀察的攝像系統(tǒng)，振動造成的影響小于0.5個像元時就可以認為圖像是穩(wěn)定的，而對于用于計算機目標跟蹤的攝像系統(tǒng)則0.5像元的穩(wěn)定精度仍是不夠的，美國DARPA的實驗也表明了這一點。6 結(jié) 束 語

現(xiàn)代圖像穩(wěn)定系統(tǒng)中廣泛采用陀螺穩(wěn)定平臺實現(xiàn)穩(wěn)像、穩(wěn)瞄，隨著穩(wěn)定精度要求的不斷提高，用經(jīng)典的伺服方法達到技術(shù)指標已經(jīng)越來越困難，現(xiàn)代控制理論在穩(wěn)像、穩(wěn)瞄系統(tǒng)中的應(yīng)用已經(jīng)越來越多，魯棒控制技術(shù)在寬頻帶、高精度的跟瞄穩(wěn)像系統(tǒng)中有較大的應(yīng)用前景。電子穩(wěn)像技術(shù)就目前所能夠得到的公開文獻來看，已經(jīng)能夠做到實時處理，但是在要求同時考慮平移、旋轉(zhuǎn)和多目標觀察有一定的困難，其固有的特性也決定了它難以適應(yīng)大幅度振動的情況，但是若只用電子穩(wěn)像處理平移運動，則可以將它作為陀螺穩(wěn)像的后續(xù)裝置來進一步提高穩(wěn)像精度?，F(xiàn)代光電偵察系統(tǒng)向著多波段、小型化的方向發(fā)展，在多波段的偵察系統(tǒng)中，對每個傳感器分別采取伺服穩(wěn)定的方法是不可取的，其結(jié)果將是研制周期長，系統(tǒng)龐大而復(fù)雜，與平臺穩(wěn)定的方法相比，電子學(xué)穩(wěn)像具有很強的模塊性，可以即插即用，由于其穩(wěn)定精度很大程度上依賴于運動模型的精確程度，所以需要進一步研究的方向應(yīng)該是考慮如何準確建立圖像運動的模型，實現(xiàn)在多目標、復(fù)雜運動的情況下實現(xiàn)圖像的穩(wěn)定輸出，以及如何提高穩(wěn)像的適用范圍；至于實時性主要受到當(dāng)前電子器件的運算速度的限制，隨著今后技術(shù)的進步，這應(yīng)該不是主要問題。

參考文獻

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