Vysoké učení technické v Brně, FEKT

Jste zde

Projekt

Označení projektu:
BAD

Odpovědný řešitel:
Ing. Petr Honzík, PhD.

Doba trvání:
2009-2012

Poskytovatel:
GAČR

Bezpečnost automobilové dopravy

Projekt Bezpečnost automobilové dopravy (BAD) se zabývá vývojem metody pro detekci poklesu pozornosti řidiče a vyhodnocením vlivu komunikačních technologií pro vozidla (C2X) na bezpečnost a plynulost silničního provozu. V rámci řešení byl vytvořen dopravní simulátor TRASI, který umožňuje jednotnou simulaci dopravy a komunikace mezi vozidly, obsahuje původní model šíření informací v...

Popis

Projekt Bezpečnost automobilové dopravy (BAD) se zabývá vývojem metody pro detekci poklesu  pozornosti řidiče  a  vyhodnocením  vlivu  komunikačních  technologií  pro  vozidla  (C2X)  na bezpečnost a plynulost silničního provozu. Toto jsou hlavní výzkumné cíle stanovené v zadání projektu:

a) Vytvoření modelu dopravního systému (s modely účastníků silničního provozu) Byl vytvořen dopravní simulátor, který integruje dopravní mikro-simulátor (simulace na úrovni jednotlivých účastníků provozu) a simulaci komunikací pro vozidla pro aplikace inteligentních dopravních systémů. Výsledkem je simulátor TRASI s moduly dopravní simulace, modelem C2C komunikace a modelem C2I komunikace.

b) Získání informací o statických a dynamických parametrech C2C komunikace Byl navržen a realizován měřicí systém pro použití ve vozidle, který umožňuje měřit dosah a spolehlivost různých komunikačních technologií. Byly stanoveny parametry pro bezdrátové komunikace založené na IEEE 802.11 a IEEE 802.15.4 technologiích. Výsledkem je experimentální systém pro měření parametrů komunikace v běžném provozu, teoretický model šíření informací v bezdrátových komunikačních sítích pro vozidla a veřejně přístupná databáze naměřených dat C2X komunikací.

c) Vytvoření archivu reálných dat získaných měřením na palubní sběrnici vozidla Byly provedeny testovací jízdy na definovaném okruhu (1 jízda o délce cca 30 minut), během kterých byly zaznamenány údaje z motorové sběrnice vozu CAN a kvantifikována míra únavy řidiče. Vybrané naměřené veličiny a stav řidiče byly zpřístupněny na internetu. Výsledkem jsou telematický systém pro sběr dat, původní metodika pro stanovení únavy řidiče a archiv dat přístupný online.

d) Vývoj metody detekce degradace chování řidiče data miningem na reálných datech Pro detekci změny stavu řidiče byly použity metody obecně známé i metody původní, vytvořené v rámci řešení projektu. Rozpoznání únavy je řešeno třemi přístupy. První je založen na rozpoznání vzorů v naměřených datech, zabývá se dolováním, extrakcí a selekcí relevantních příznaků z naměřených dat. Druhý přístup pracuje s parametrickým modelem řidiče, při kterém se změna stavu řidiče projevuje změnou parametrů modelu chování řidiče. Třetí přístup je založen na analýze trajektorie vozidla. Výsledkem jsou nová metoda selekce příznaků (IWA) a původní optimalizační algoritmus, dále byla nalezena množina deseti příznaků umožňujících přesné rozpoznání mezních stavů řidiče na základě pohybu volantu, byly nalezeny vhodné statistické charakteristiky indikující nestandardní chování řidiče z trajektorie vozu.

e) Posouzení změny bezpečnosti a dopravních toků v závislosti na míře penetrace C2C a C2I technologií do silničního provozu Vliv bezdrátových komunikací pro vozidla (C2C a C2I) byl vyhodnocen pomocí simulačních experimentů provedených ve specializovaném simulátoru TRASI vytvořeného za tímto účelem (cíle a, b). Výsledkem jsou závislosti parametrů dopravy na míře rozšíření C2X technologií získané pomocí vyvinutého simulátoru TRASI.

Souhrn řešení

Byl vytvořen dopravní simulátor TRASI, který na rozdíl od stávajících akademických simulátorů umožňuje jednotnou simulaci dopravy a komunikace mezi vozidly. Díky modulární architektuře a otevřenosti může být simulátor dále používán a rozvíjen. Obsahuje navržený model šíření informací v komunikačních sítích pro vozidla.

Byl vytvořen unikátní archiv dat pořízených v reálném provozu z (1) testovacích jízd při různé únavě řidiče a (2) měření C2X komunikací. V rámci (1) jsou online k dispozici data z motorové sběrnice vozu Škoda Octavia II z jednotlivých jízd (převedená do textového formátu) a zjištěná únava řidiče vyjádřená zařazením do jedné z pěti úrovní. V rámci (2) je zpřístupněna databáze výsledků měření C2X komunikací v reálném provozu, která obsahuje data naměřená vlastním měřicím systémem a zpracované výsledky.

Vzniklo několik původních algoritmů v oblasti strojového učení; z pohledu praktického dopadu je nejvýznamnější metoda selekce příznaků IWA překonávající v rychlosti i testované přesnosti v současnosti nejpoužívanější metodu mRMR; metoda byla úspěšně využita při hledání množiny příznaků charakterizujících míru únavy řidiče.

left
right

Publikace

Články v impaktovaných časopisech (Jimp)

RONZHINA, M.; JANOUŠEK, O.; KOLÁŘOVÁ, J.; NOVÁKOVÁ, M.; HONZÍK, P.; PROVAZNÍK, I. Sleep Scoring Using Artificial Neural Networks, SLEEP MEDICINE REVIEWS, 2012, vol. 16, p. 251-263

HONZÍK, P.; KŘIVAN, L.; LOKAJ, P.; LÁBROVÁ, R.; NOVÁKOVÁ, Z.; FIŠER, B.; HONZÍKOVÁ, N. Logit and Fuzzy Models in Data Analysis: Estimation of Risk in Cardiac Patients. Physiological Research, 2010, roč. 59, č. Suppl. 1, s. 89-96. ISSN: 0862- 8408.1, s. 1-13. ISSN: 1087- 0792.

Články ve sborníku konference evidovaném v Conference Proceedings Citation Index, Thomson Reuters (D)

HYNČICA, O.; HONZÍK, P.; KUČERA, P.; PAVLATA, K. Urban Vehicle-toInfrastructure Wireless Communications Range Evaluation, IEEE ITSC, 2012, p. 915-920

RONZHINA, M.; BUBNÍK, K.; GAJDOŠ, M.; KOLÁŘOVÁ, J.; HONZÍK, P.; PROVAZNÍK, I. Use of EEG for Validation of Flicker- Fusion Test. In 4TH INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON APPLIED SCIENCES IN BIOMEDICAL AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES - ISABEL. Barcelona, Spain: 2011.

HONZÍK, P.; RÁŠO, P.; KUČERA, P.; PAVLATA, K.; HAUPT, D. Vehicle Data Acquisition and Analysis for Detection of the Driver' s Drowsiness. In The proceedings of the 17th International Conference on Soft Computing. 2011. s. 1-6. ISBN: 978-80-214-4302- 0.

HORÁK, K.; HONZÍK, P.; KUČERA, P. On Image Segmentation Techniques for Driver Inattention Systems. In The proceedings of the 17th International Conference on Soft Computing. Brno, Czech Republic: Department of Telecommunications, Tribun EU s.r.o., 2011. s. 1-6. ISBN: 978-80-214-4120- 0.

BURIAN, F.; FLORIÁN, T.; ŽALUD, L. The Identification of drivers behaviour through the use of GPS and odometry. In Proceedings of Mendel 2011. Mendel Journal series. Brno, CZ. 2011. s. 492-497. ISBN: 978-80-214-4302- 0.

HYNČICA, T.; HYNČICA, O.; KUČERA, L. SIMULATION ANALYSIS OF URBAN TRAFFIC FLOWS WITH ALTERNATE ROUTES. In MENDEL 2011 17th Intermational Conference on Soft Computing. 1. Brno, Nosová Hana, Koperníkova 4362/21, Brno, 2011. p. 282 - 288. ISBN 978-80-214-4302-0.

HONZÍK, P.; KUČERA, P.; HYNČICA, O.; HAUPT, D. New Feature Selection Method for Multi-class Data: Iteratively Weighted AUC (IWA). In The 6th IEEE International Conference on Intelligent Data Acquisition and Advanced Computing Systems: Technology and Applications. 2011. p. 336 - 340. ISBN 978-1-4577-1423-8.

KUČERA, P.; HYNČICA, O.; HONZÍK, P.; PAVLATA, K.; HORÁK, K. On Vehicle Data Acquisition System. In IEEE ITSC 2011. Washington, USA. 2011. p. 1446 - 1451. ISBN 978-1-4577-2196-0.

ŠTOHL, R.; HAVLÍKOVÁ, M.; ŠEDIVÁ, S. Computer Analysis of Driver Trajectory. In Proceedings of the 15th WSEAS International Conference on Computers. Greece: WSEAS Press, 2011. s. 135-140. ISBN: 978-1-61804-019- 0.

HORÁK, K.; KALOVÁ, I. Eyes Detection and Tracking for Monitoring Driver Vigilance. In The proceedings of the 33rd International Conference on Telecommunication and Signal Processing. H- 1055 Budapest, Szent István krt. 7.: Asszisztencia Szervezo Kft., 2010. s.204-208. ISBN: 978-963-88981-0- 4.

POLÁCH, P.; MILLION, P.; HONZÍK, P.; POHL, J. Petri Nets in Expert Systems. In Proceedings of the 16th International Conference on Soft Computing. 1. Brno: 2010. s. 216-222. ISBN: 978-960-474-178- 6.

HONZÍK, P.; HYNČICA, O.; KUČERA, P.; JIRSÍK, V. OPTIMIZATION CHALLENGE: AREA UNDER RECEIVER OPERATING CHARACTERISTIC AS A LOSS FUNCTION IN GENERALIZED LINEAR MODELS. In MENDEL 2010. 1. Brno, Czech Republic: Brno University of Technology, 2010. s. 29-34. ISBN: 978-80-214-4120- 0.

POHL, J.; HONZÍK, P.; JIRSÍK, V.; POLÁCH, P. Filtration of samples for secondary surveillance radar. In MENDEL 2010. 2010. s. 260-265. ISBN: 978-80-214-4120- 0.

HORÁK, K.; KALOVÁ, I. Image Acquisition and Processing for Monitoring Driver Vigilance. In The proceedings of the 16th International Conference on Soft Computing. Brno: Brno University of Technology, 2010. s. 517-523. ISBN: 978-80-214-4120- 0.

HONZÍK, P.; KUČERA, P.; HYNČICA, O.; JIRSÍK, V. Novel Method for Evaluation of Multi- class Area Under Receiver Operating Characteristic. In 5th International Conference on Soft Computing, Computing with Words and Perceptions in System Analysis, Decision and Control. North Cyprus: IEEE, 2009. s. 179-182. ISBN: 978-1-4244-3428- 2.

HONZÍK, P.; KUČERA, P.; HYNČICA, O.; JIRSÍK, V. AREA UNDER THE RECEIVER OPERATING CHARACTERISTIC AS A SORTING PROBLEM. In MENDELL 2009, 15th International Conference on Soft Computing. Brno, Czech Republic: 2009. s. 277-282. ISBN: 978-80-214-3884- 2.

POLÁCH, P.; POHL, J. Simulation Platform for Artificial Intelligence and Soft Computing. In Mendel Journal series. 1. Brno: 2009. s. 228-233. ISBN: 978-80-214-3884- 2.

HORÁK, K.; RICHTER, M.; KALOVÁ, I. Human Eyes Localization for Driver Inattention Monitoring System. In Book the Proceedings of MENDEL 2009. Mendel Journal Series 2009. Brno, Czech Republic: Brno University of Technology/ Institution of Automation and Computer Science, 2009. s. 283-288. ISBN: 978-80-214-3884- 2. ISSN: 1803- 3814.

POHL, J.; POLÁCH, P. Stochastic learning algorithm. In Mendel Journal series. 2009. s. 166-170. ISBN: 978-80-214-3884- 2.

 

 

Články v recenzovaných odborných časopisech (Jrec)

HAVLÍKOVÁ, M. Simulace únavy řidiče. Elektrorevue - Internetový časopis (http://www.elektrorevue.cz), 2010, roč. 2010, č. 54, s. 1-5. ISSN: 1213- 1539.

POHL, J. STOCHASTICKÝ ALGORITMUS UČENÍ PRO UMĚLÉ NEURONOVÉ SÍTĚ S PRAVDĚPODOBNOSTNÍM SMĚROVÝM VEKTOREM. Elektrorevue - Internetový časopis (http://www.elektrorevue.cz), 2009, roč. 2009, č. 52, s. 1-4. ISSN: 1213- 1539.

 

Výsledky

Odpovědný řešitel

  • Ing. Petr Honzík, PhD.

Ústav automatizace a měřicí techniky, Vysoké učení technické v Brně Technická 3082/12616 00  BrnoČeská Republika IČO: 00216305, tel.: +420 5 4114-6411 fax+420 5 4114-6451