自动化代理的环境感知领域的进步导致生成的传感器数据持续增加。处理这些数据的可用计算资源必将变得不足以实时应用程序。通过基于代理商的情况识别最相关的数据(通常称为情况意识)来减少要处理的数据量,并增加了研究的兴趣,并且预计互补方法的重要性将在不久的将来进一步增加。在这项工作中,我们将最近引入的情境感知环境感知概念的适用性范围扩展到Unicaragil项目的分散自动化体系结构。考虑到车辆的特定驾驶能力,并以后处理方式使用有关目标硬件的实际数据,我们提供了每日降低功耗的估计,该功耗累积到36.2%。在实现这些有希望的结果的同时,我们还表明,如果应最佳利用情况意识的好处,则需要考虑软件模块设计中的数据处理中的可扩展性以及功能系统的设计。
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在自动驾驶领域内,环境感知的明显趋势趋于更多的传感器,更高的冗余和计算能力的总体增加。这主要是由范例驱动,以尽可能地掌握整个环境。然而,由于功能复杂性的持续上升,必须考虑妥协以确保感知系统的实时能力。在这项工作中,我们介绍了一种情况感知环境感知的概念,以控制资源分配在数据内处理相关区域,以及仅用于用于环境感知的功能模块的子集,如果足够的驱动任务。具体地,我们建议评估自动化车辆的上下文,以得出定义相关区域的多层注意图(MLAM)。使用此MLAM,动态配置有源功能模块的最佳状态,并强制执行仅相关数据的模块内处理。我们概述了我们概念在手头的直接实施中使用真实数据应用的可行性。在保留整体功能的同时,我们实现了59%的累计处理时间的降低。
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在自动驾驶领域内朝着更高水平的自动化迈进的进步伴随着对车辆操作安全的需求的增加。由计算资源的限制引起的,算法的计算复杂性之间的权衡及其在确保自动化车辆安全运行的潜力之间经常遇到。情境感知的环境感知提出了一个令人鼓舞的例子,其中计算资源分布在感知区域内的区域,这些区域与自动车辆的任务相关。尽管经常利用先前的地图知识来确定相关区域,但在这项工作中,我们提供了仅依赖在线信息的安全区域的轻量级标识。我们表明,我们的方法可以在关键方案中实现安全的车辆操作,同时在环境感知中保留了不均匀分配资源的好处。
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越来越多的交通部门的问题是事故,交通流量不良和污染。智能运输系统使用外部基础架构(其)可以解决这些问题。据我们所知,不存在对现有解决方案的系统审查。为了填补这一知识缺口,本文概述了现有的使用外部基础架构。此外,本文发现目前没有充分的回答的研究问题。出于这个原因,我们对文件进行了文献综述,它自2009年以来介绍了其解决方案。我们根据他的技术水平分类结果并分析了它们的性质。因此,我们使其有所可比性,并突出了过去的发展以及目前的趋势。根据提及的方法,我们分析了346多篇论文,其中包括40个试验床项目。总之,目前其可以实时提供有关交通情况下的个体的高准确信息。然而,在其使用现代传感器,即插即用机制以及高度数据的分散方式中,进一步研究其应重点关注对流量的更可靠的流量感知。通过解决这些主题,智能运输系统的开发处于校正方向,以实现全面推出。
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两栖地面汽车将飞行和驾驶模式融合在一起,以实现更灵活的空中行动能力,并且最近受到了越来越多的关注。通过分析现有的两栖车辆,我们强调了在复杂的三维城市运输系统中有效使用两栖车辆的自动驾驶功能。我们审查并总结了现有两栖车辆设计中智能飞行驾驶的关键促成技术,确定主要的技术障碍,并提出潜在的解决方案,以实现未来的研究和创新。本文旨在作为研究和开发智能两栖车辆的指南,以实现未来的城市运输。
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本文介绍了Cerberus机器人系统系统,该系统赢得了DARPA Subterranean挑战最终活动。出席机器人自主权。由于其几何复杂性,降解的感知条件以及缺乏GPS支持,严峻的导航条件和拒绝通信,地下设置使自动操作变得特别要求。为了应对这一挑战,我们开发了Cerberus系统,该系统利用了腿部和飞行机器人的协同作用,再加上可靠的控制,尤其是为了克服危险的地形,多模式和多机器人感知,以在传感器退化,以及在传感器退化的条件下进行映射以及映射通过统一的探索路径计划和本地运动计划,反映机器人特定限制的弹性自主权。 Cerberus基于其探索各种地下环境及其高级指挥和控制的能力,表现出有效的探索,对感兴趣的对象的可靠检测以及准确的映射。在本文中,我们报告了DARPA地下挑战赛的初步奔跑和最终奖项的结果,并讨论了为社区带来利益的教训所面临的亮点和挑战。
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自动化驾驶系统(广告)开辟了汽车行业的新领域,为未来的运输提供了更高的效率和舒适体验的新可能性。然而,在恶劣天气条件下的自主驾驶已经存在,使自动车辆(AVS)长时间保持自主车辆(AVS)或更高的自主权。本文评估了天气在分析和统计方式中为广告传感器带来的影响和挑战,并对恶劣天气条件进行了解决方案。彻底报道了关于对每种天气的感知增强的最先进技术。外部辅助解决方案如V2X技术,当前可用的数据集,模拟器和天气腔室的实验设施中的天气条件覆盖范围明显。通过指出各种主要天气问题,自主驾驶场目前正在面临,近年来审查硬件和计算机科学解决方案,这项调查概述了在不利的天气驾驶条件方面的障碍和方向的障碍和方向。
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The last decade witnessed increasingly rapid progress in self-driving vehicle technology, mainly backed up by advances in the area of deep learning and artificial intelligence. The objective of this paper is to survey the current state-of-the-art on deep learning technologies used in autonomous driving. We start by presenting AI-based self-driving architectures, convolutional and recurrent neural networks, as well as the deep reinforcement learning paradigm. These methodologies form a base for the surveyed driving scene perception, path planning, behavior arbitration and motion control algorithms. We investigate both the modular perception-planning-action pipeline, where each module is built using deep learning methods, as well as End2End systems, which directly map sensory information to steering commands. Additionally, we tackle current challenges encountered in designing AI architectures for autonomous driving, such as their safety, training data sources and computational hardware. The comparison presented in this survey helps to gain insight into the strengths and limitations of deep learning and AI approaches for autonomous driving and assist with design choices. 1
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主动位置估计(APE)是使用一个或多个传感平台本地化一个或多个目标的任务。 APE是搜索和拯救任务,野生动物监测,源期限估计和协作移动机器人的关键任务。 APE的成功取决于传感平台的合作水平,他们的数量,他们的自由度和收集的信息的质量。 APE控制法通过满足纯粹剥削或纯粹探索性标准,可以实现主动感测。前者最大限度地减少了位置估计的不确定性;虽然后者驱动了更接近其任务完成的平台。在本文中,我们定义了系统地分类的主要元素,并批判地讨论该域中的最新状态。我们还提出了一个参考框架作为对截图相关的解决方案的形式主义。总体而言,本调查探讨了主要挑战,并设想了本地化任务的自主感知系统领域的主要研究方向。促进用于搜索和跟踪应用的强大主动感测方法的开发也有益。
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随着自动驾驶汽车(AV)开发的发展,对环境中乘客和代理商的安全性的担忧已经上升。涉及自主控制车辆的每个现实世界交通碰撞都使这种担忧加剧了。开源自主驾驶实现显示了具有复杂相互依赖任务的软件体系结构,这很大程度上依赖于机器学习和深层神经网络(DNN),这些任务容易受到非确定性故障和角落案例的影响。这些复杂的子系统共同履行AV的任务,同时还保持安全性。尽管在提高对这些系统的经验可靠性和信心方面正在做出重大改进,但DNN验证的固有局限性在提供AV中提供确定性安全保证方面却引起了无法克服的挑战。我们提出了协同冗余(SR),这是一种用于复杂网络物理系统的安全架构,例如AV。 SR通过将系统的任务和安全任务解耦来提供可验证的安全保证。在独立履行其主要角色的同时,部分功能多余的任务和安全任务能够相互帮助,从而协同改善合并的系统。协同安全层仅使用可验证且可分析的软件来完成其任务。与任务层的密切协调可以更轻松,更早地检测系统中的紧急故障。 SR简化了任务层的优化目标并改进了其设计。 SR提供了高性能的安全部署,尽管本质上无法验证的机器学习软件。在这项工作中,我们首先介绍SR体系结构的设计和功能,然后评估解决方案的功效,重点关注AV中障碍物存在故障的关键问题。
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无人驾驶道路维护可能对所有利益相关者都非常有利,其关键目标是提高所有公路参与者的安全性,更有效的交通管理以及降低的道路维护成本,因此道路基础设施的标准足以使用它在自动驾驶(AD)中。本文介绍了如何扩展技术状态以实现这些目标。在使用公路标记机作为系统的“遥控道路标记系统”项目中,讨论并开发了基于远程操作的不同操作模式。此外,考虑到硬件和软件元素的功能系统概述通过实际的公路标记机对实验进行了验证,应作为在此和类似领域的未来工作的基准。
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自主车辆的环境感知受其物理传感器范围和算法性能的限制,以及通过降低其对正在进行的交通状况的理解的闭塞。这不仅构成了对安全和限制驾驶速度的重大威胁,而且它也可能导致不方便的动作。智能基础设施系统可以帮助缓解这些问题。智能基础设施系统可以通过在当前交通情况的数字模型的形式提供关于其周围环境的额外详细信息,填补了车辆的感知中的差距并扩展了其视野。数字双胞胎。然而,这种系统的详细描述和工作原型表明其可行性稀缺。在本文中,我们提出了一种硬件和软件架构,可实现这样一个可靠的智能基础架构系统。我们在现实世界中实施了该系统,并展示了它能够创建一个准确的延伸高速公路延伸的数字双胞胎,从而提高了自主车辆超越其车载传感器的极限的感知。此外,我们通过使用空中图像和地球观测方法来评估数字双胞胎的准确性和可靠性,用于产生地面真理数据。
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While the capabilities of autonomous systems have been steadily improving in recent years, these systems still struggle to rapidly explore previously unknown environments without the aid of GPS-assisted navigation. The DARPA Subterranean (SubT) Challenge aimed to fast track the development of autonomous exploration systems by evaluating their performance in real-world underground search-and-rescue scenarios. Subterranean environments present a plethora of challenges for robotic systems, such as limited communications, complex topology, visually-degraded sensing, and harsh terrain. The presented solution enables long-term autonomy with minimal human supervision by combining a powerful and independent single-agent autonomy stack, with higher level mission management operating over a flexible mesh network. The autonomy suite deployed on quadruped and wheeled robots was fully independent, freeing the human supervision to loosely supervise the mission and make high-impact strategic decisions. We also discuss lessons learned from fielding our system at the SubT Final Event, relating to vehicle versatility, system adaptability, and re-configurable communications.
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本文提出了一种新颖的方法,用于在具有复杂拓扑结构的地下领域的搜索和救援行动中自动合作。作为CTU-Cras-Norlab团队的一部分,拟议的系统在DARPA SubT决赛的虚拟轨道中排名第二。与专门为虚拟轨道开发的获奖解决方案相反,该建议的解决方案也被证明是在现实世界竞争极为严峻和狭窄的环境中飞行的机上实体无人机的强大系统。提出的方法可以使无缝模拟转移的无人机团队完全自主和分散的部署,并证明了其优于不同环境可飞行空间的移动UGV团队的优势。该论文的主要贡献存在于映射和导航管道中。映射方法采用新颖的地图表示形式 - 用于有效的风险意识长距离计划,面向覆盖范围和压缩的拓扑范围的LTVMAP领域,以允许在低频道通信下进行多机器人合作。这些表示形式与新的方法一起在导航中使用,以在一般的3D环境中可见性受限的知情搜索,而对环境结构没有任何假设,同时将深度探索与传感器覆盖的剥削保持平衡。所提出的解决方案还包括一条视觉感知管道,用于在没有专用GPU的情况下在5 Hz处进行四个RGB流中感兴趣的对象的板上检测和定位。除了参与DARPA SubT外,在定性和定量评估的各种环境中,在不同的环境中进行了广泛的实验验证,UAV系统的性能得到了支持。
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自动驾驶在过去十年中取得了重大的研究和发展中的重要里程碑。在道路上的自动车辆部署时,对该领域的兴趣越来越令人兴趣,承诺更安全,更生态的运输系统。随着计算强大的人工智能(AI)技术的兴起,自动车辆可以用高精度感测它们的环境,进行安全的实时决策,并在没有人类干预的情况下更可靠地运行。然而,在现有技术中,人类智能决策通常不可能理解,这种缺陷阻碍了这种技术在社会上可接受。因此,除了制造安全的实时决策之外,自治车辆的AI系统还需要解释如何构建这些决策,以便在许多司法管辖区兼容监管。我们的研究在开发可解释的人工智能(XAI)的自治车辆方法上阐明了全面的光芒。特别是,我们做出以下贡献。首先,我们在最先进的自主车辆行业的解释方面彻底概述了目前的差距。然后,我们显示了该领域的解释和解释接收器的分类。第三,我们为端到端自主驾驶系统的架构提出了一个框架,并证明了Xai在调试和调节这些系统中的作用。最后,作为未来的研究方向,我们提供了XAI自主驾驶方法的实地指南,可以提高运营安全性和透明度,以实现监管机构,制造商和所有参与利益相关者的公共批准。
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感知环境是实现合作驾驶自动化(CDA)的最基本关键之一,该关键被认为是解决当代运输系统的安全性,流动性和可持续性问题的革命性解决方案。尽管目前在计算机视觉的物体感知领域正在发生前所未有的进化,但由于不可避免的物理遮挡和单辆车的接受程度有限,最先进的感知方法仍在与复杂的现实世界流量环境中挣扎系统。基于多个空间分离的感知节点,合作感知(CP)诞生是为了解锁驱动自动化的感知瓶颈。在本文中,我们全面审查和分析了CP的研究进度,据我们所知,这是第一次提出统一的CP框架。审查了基于不同类型的传感器的CP系统的体系结构和分类学,以显示对CP系统的工作流程和不同结构的高级描述。对节点结构,传感器模式和融合方案进行了审查和分析,并使用全面的文献进行了详细的解释。提出了分层CP框架,然后对现有数据集和模拟器进行审查,以勾勒出CP的整体景观。讨论重点介绍了当前的机会,开放挑战和预期的未来趋势。
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本文介绍了一种机器学习方法,可以在宏观水平下模拟电动车辆的电力消耗,即在不存在速度轮廓,同时保持微观级别精度。对于这项工作,我们利用了基于代理的代理的运输工具来模拟了在各种场景变化的大芝加哥地区发生的模型旅行,以及基于物理的建模和仿真工具,以提供高保真能量消耗值。产生的结果构成了车辆路径能量结果的非常大的数据集,其捕获车辆和路由设置的可变性,并且掩盖了车速动力学的高保真时间序列。我们表明,尽管掩盖了影响能量消耗的所有内部动态,但是可以以深入的学习方法准确地学习聚合级能量消耗值。当有大规模数据可用,并且仔细量身定制的功能工程,精心设计的模型可以克服和检索潜在信息。该模型已部署并集成在Polaris运输系统仿真工具中,以支持各个充电决策的实时行为运输模型,以及电动车辆的重新排出。
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Multi-modal fusion is a basic task of autonomous driving system perception, which has attracted many scholars' interest in recent years. The current multi-modal fusion methods mainly focus on camera data and LiDAR data, but pay little attention to the kinematic information provided by the bottom sensors of the vehicle, such as acceleration, vehicle speed, angle of rotation. These information are not affected by complex external scenes, so it is more robust and reliable. In this paper, we introduce the existing application fields of vehicle bottom information and the research progress of related methods, as well as the multi-modal fusion methods based on bottom information. We also introduced the relevant information of the vehicle bottom information data set in detail to facilitate the research as soon as possible. In addition, new future ideas of multi-modal fusion technology for autonomous driving tasks are proposed to promote the further utilization of vehicle bottom information.
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在迅速增长的海上风电场市场中出现了增加风力涡轮机尺寸和距离的全球趋势。在英国,海上风电业于2019年生产了英国最多的电力,前一年增加了19.6%。目前,英国将进一步增加产量,旨在增加安装的涡轮机容量74.7%,如最近的冠村租赁轮次反映。通过如此巨大的增长,该部门现在正在寻求机器人和人工智能(RAI),以解决生命周期服务障碍,以支持可持续和有利可图的海上风能生产。如今,RAI应用主要用于支持运营和维护的短期目标。然而,前进,RAI在海上风基础设施的全部生命周期中有可能发挥关键作用,从测量,规划,设计,物流,运营支持,培训和退役。本文介绍了离岸可再生能源部门的RAI的第一个系统评论之一。在当前和未来的要求方面,在行业和学术界的离岸能源需求分析了rai的最先进的。我们的评论还包括对支持RAI的投资,监管和技能开发的详细评估。通过专利和学术出版数据库进行详细分析确定的关键趋势,提供了对安全合规性和可靠性的自主平台认证等障碍的见解,这是自主车队中可扩展性的数字架构,适应性居民运营和优化的适应性规划人机互动对人与自治助理的信赖伙伴关系。
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In this tutorial paper, we look into the evolution and prospect of network architecture and propose a novel conceptual architecture for the 6th generation (6G) networks. The proposed architecture has two key elements, i.e., holistic network virtualization and pervasive artificial intelligence (AI). The holistic network virtualization consists of network slicing and digital twin, from the aspects of service provision and service demand, respectively, to incorporate service-centric and user-centric networking. The pervasive network intelligence integrates AI into future networks from the perspectives of networking for AI and AI for networking, respectively. Building on holistic network virtualization and pervasive network intelligence, the proposed architecture can facilitate three types of interplay, i.e., the interplay between digital twin and network slicing paradigms, between model-driven and data-driven methods for network management, and between virtualization and AI, to maximize the flexibility, scalability, adaptivity, and intelligence for 6G networks. We also identify challenges and open issues related to the proposed architecture. By providing our vision, we aim to inspire further discussions and developments on the potential architecture of 6G.
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