基于边缘计算的驾驶行为评估与行车安全管理系统研发

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随着车联网技术的不断发展,车辆安全逐渐受到人们的重视,制定合理的驾驶评估方法已成为保障安全驾驶的重要任务。然而,影响驾驶安全的评估因素众多,这让驾驶指标的选取成为重大难题,如果选择影响因子过小的驾驶指标,最后的评估结果往往缺乏通用性与客观性。现有的驾驶评估可视化应用多以总体评估的方式呈现给用户,但这种方式缺乏量化的数据,用户并不知道自己是在什么时间点、因为什么样的行为造成驾驶评分下降。为了充分利用大数据分析技术,这类驾驶评估应用将计算任务集中到云端服务器,而边缘计算与微服务的出现,可以有效减少云端压力,将原本高耦合的服务模块化。因此,制定更具代表性的驾驶行为评估方法、研发耦合性更低的评估系统成为本文研究的核心目标。本文对现有的驾驶行为评估方法和评估系统进行研究与改进,在Air Sim与Unity结合的仿真环境下,本文通过研究分析,选取直接影响驾驶安全的行为指标,在此基础上利用深度学习技术训练推断模型,制定驾驶行为评估方法,从而提高评分模型的通用性与客观性。最后将评估方法与边缘计算、云服务、客户端相结合,构成完整的驾驶安全管理系统。本文主要工作包括以下三个方面:(1)利用Air Sim提供的虚拟OBD和虚拟摄像头采集不同驾驶风格驾驶者的行为信息与路况图像信息,利用深度学习技术训练出基于熟练驾驶者的驾驶行为推断网络。通过研究驾驶风险类型,将不同风格驾驶行为与网络推断值对比、聚类,确定不同风险类型的取值范围。(2)建立驾驶行为评估模型,确定不同驾驶行为在仿真环境下的权重,制定相应评分策略,与推断网络、风险类型整合,最终得到完整的驾驶行为评估方法。(3)构建基于边—云—端思想的驾驶安全评估系统。利用边缘计算设备承载驾驶行为评估方法,计算驾驶行为的实时评分;利用微服务架构开发云端系统,为用户提供解耦式服务;利用Android APP开发可视化交互界面,为用户提供驾驶评分查询服务。
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