The Future Highway ang Transport
CONTENT
- The Future Highway ang Transport
- Week1
- 面对的挑战
- 自动驾驶和未来交通
- Autonomous driving + car-sharing = Maas
- Other Challenges
- Week2
- 混凝土
- 钢铁
- 钢在交通基础设施领域中的应用
- 纳米材料
- 水泥基复合材料的应力自感知特性
- 水泥基复合材料的热电特性
- 外加剂
- 总结和展望
- Safety for Autonomous Vehicles
Week1
introduction
面对的挑战
- 交通堵塞
- 交通排放污染
- 能源
- 减少交通事故
自动驾驶和未来交通
Autonomous driving and connected vehicles
- 减少拥堵(3-5 times road capacity increase)
- 提升安全性(减少70%事故)
Autonomous driving + car-sharing = Maas
(无人驾驶 + 共享交通 = 出行社会服务)
- 减少汽车拥有
- 减少停车,节约土地
- 汽车制造商会变为移动服务的供应者
- 出行对年幼者变得简单
- 改变出行工作方式
Other Challenges
- 自动驾驶和人驾驶的车在一条道路上
- 混行阶段
- 有人驾驶和无人驾驶的互动
…
Future will be different!
Future is bright!
Week2
交通基础设施材料
混凝土
硅酸盐水泥混凝土是是使用最广泛的混凝土
水泥的水化反应是持续且漫长的过程
特种混凝土
- 结构轻型混凝土
- 自密实混凝土
- 补偿收缩混凝土
- 纤维增强混凝土
钢铁
金属原子可较大幅度相对移动而不断裂,但是内部有围观缺陷,使得其理论强度>实际强度
钢的组成和结构
- 低碳钢
- 中碳钢
- 高碳钢
钢在交通基础设施领域中的应用
钢丝和钢绞线
钢筋混凝土
钢纤维超高强混凝土(HUPC)
纳米材料
压敏、电热、光催化等性能的智慧性水泥复合材料
水泥基复合材料的应力自感知特性
水泥内掺入纳米材料便于对路段状况的监控
例如受压后可改变电阻
水泥基复合材料的热电特性
热电效应
- 能量收集捕获
- 温度感知性能
外加剂
可满足高流动性,多空隙,少收缩应力,缓慢凝结与快速硬化的功能
- 减水剂
- 引气剂
- 减缩剂
- …
总结和展望
探索深海
人工岛屿
沉管隧道
悬浮隧道
迈向深空
AstroCrete——白蛋白与月球浮土结合形成的混凝土
掺入尿素增强强度
Safety for Autonomous Vehicles
SOTIF
自动驾驶汽车是一种极其复杂的系统,所处的实际驾驶环境要素繁多、复杂多变,使得自动驾驶车辆在安全方面存在许多
不确定性。预期功能安全(Safety Of The Intended Functionality,SOTIF) 是自动驾驶安全体系的重要组成部分,主
要是为了应对由于自动驾驶功能不足和可预见的人为误用造成的危害问题。面向单车自动驾驶的预期功能安全(AD
SOTIF)主要涉及感知、预测、决策、控制和人机交互共五个大的方面,其中感知和预测是目前面临的突出问题。
AD SOTIF 在感知方面存在的困难主要包括:
- 极端天气(雨、雪和大雾)条件下的感知问题。
飞溅的雨水会影响激光雷达的反射效果,雾可能会遮挡摄像机的视线,雪会覆盖道路上用于辅助感知的道路标识,也会因为雪的密度影响激光雷达光束的反射效果,产生“幻影障碍(Phantom obstacles)”。- 不利照明条件下的感知问题。
镜头光斑(Lens-flares)、大阴影(Large shadows)和其他不利的照明条件都会对感知性能产生不同的影响。- 遮挡条件下的感知问题。
比如由于前方大车遮挡,自动驾驶车辆无法识别前方的交通参与者、信号灯或者交通运行状况。
AD SOTIF 在预测和决策控制方面存在的困难主要包括:
- 行人或车辆轨迹预测的不确定性。
主要是因为 :1、交通参与者的轨迹往往呈现高度非线性 ;2、驾驶行为具有多模态性;3、交通参与者之间的交互作用难
以建模。目前车端轨迹预测算法输出难于确保安全。- 自动驾驶决策控制算法的可靠性问题。
包括基于规则的决策方法与基于人工智能的决策方法,算法的可靠性也是目前自动驾驶面临的重要困难之一。
ODD
自动驾驶运行设计域(Operational Design Domain,ODD)是指自动驾驶系统功能设定的运行条件。每个自动驾驶
系统运行的前提条件及适用范围可能都不太一样,只有当全部条件都满足时自动驾驶才能保证正常运行,相反欠缺任何一
个前提条件,自动驾驶系统都有可能出现故障,这时就需要采取紧急停车措施或是驾驶员手动接管。由于现在的自动驾驶
技术还处于发展阶段,无法保证自动驾驶车在任何天气条件下和任何道路环境中都可以安全行驶。因此,自动驾驶系统会
提前设定好ODD,通过限制行驶环境和行驶方法,将有可能发生的事故防范于未然。